材料研究学报

作者：牛云松, 朱圣龙, 温钢柱, 王殿荣, 黄进峰, 陈明辉, 陈强, 王福会

单位：1.北京科技大学 新金属材料国家重点实验室 北京 1000832.中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心 沈阳 1100163.内蒙古北方重工业集团有限公司 包头 0140304.东北大学 沈阳材料科学国家研究中心 沈阳 1108195.西南技术工程研究所 重庆 400039

关键词：材料失效与保护,氮掺杂钽涂层,磁控溅射,热冲击,磨损

基金：国家自然科学基金(51701223)

使用氩气或氩气与氮气混合溅射气体磁控溅射制备微量氮掺杂钽涂层，并对其进行了热冲击(水淬)和摩擦磨损实验，研究其热冲击和摩擦磨损性能 。结果表明,在氩气环境中溅射制备的微量氮掺杂Ta涂层为β相。受到热冲击后涂层大面积剥落，10次热冲击使样品的质量损失高达10.24 mg/cm2。涂层的维氏硬度为HV770，摩擦系数为0.556，磨损量为1.9 × 10-3 mm3/(N·m)。在氩气与氮气混合气氛中溅射制备的微量氮掺杂Ta涂层为纯α相。热冲击10次后涂层的质量损失仅为0.90 mg/cm2，热冲击前后涂层的表面形貌未见明显的差异。涂层的硬度为HV1900，摩擦系数为0.304，磨损量为3.7 × 10-4 mm3/(N·m)。

来源：2025年第5期

《材料研究学报》期刊编辑部

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