石墨靶濺射時間對Ta-C涂層性能的影響

摘要：采用脈沖磁控濺射在YG10硬質合金基體上制備Ta-C(Tetrahedral amorphous carbon)涂層,通過控制石墨靶濺射時間制備得到不同性能的Ta-C涂層,采用掃描顯微鏡、納米壓痕儀以及拉曼光譜儀分析了Ta-C涂層的表面形貌、硬度以及sp3與sp2比例,并選取三個典型參數制備Ta-C涂層銑刀進行干式銑削2A50鋁合金實驗,驗證所選石墨靶濺射時間制備的Ta-C涂層的優劣。結果表明:隨著石墨靶濺射時間從40 min到80 min逐漸增加,Ta-C涂層的表面形貌質量、硬度、sp3含量以及切削性能呈現先上升后下降的趨勢,石墨靶濺射時間55 min制備的Ta-C涂層綜合性能最好,硬度達到86.9 GPa,sp3含量較高。石墨靶不同濺射時間制備的Ta-C涂層表面形貌、硬度以及sp3與sp2比例有較大差別,選擇合適的濺射時間制備Ta-C涂層工件至關重要,本項研究中石墨靶濺射55 min制備的Ta-C涂層綜合性能最優,使用壽命最長,切削性能最好。