黄晓林，魏荣华，林健凉，Robert Castillo，赵文涛

等离子体增强磁控溅射制备TiAlVSiCN涂层的抗冲蚀性能

黄晓林1，魏荣华2，林健凉2，Robert Castillo2，赵文涛1

（1.北京三聚环保新材料股份有限公司 科技发展部，北京 100080；2.西南研究院 机械工程部，美国 德克萨斯州 圣安东尼奥 78238）

提高不锈钢基体的抗固体颗粒冲蚀性能。在不锈钢基体表面，通过等离子体增强磁控溅射系统（PEMS），采用不同偏压工艺制备TiAlVSiCN纳米复合涂层。通过SEM、HRTEM观察涂层的微观形貌与组织，利用XRD、SAD分析涂层的物相组成与晶体结构，并通过划痕仪、纳米硬度计以及冲蚀试验机探究不同工艺涂层的结合强度、纳米硬度以及抗冲蚀性能差异。采用PEMS制备出一系列不同偏压条件下的TiAlVSiCN涂层，涂层组织致密，呈柱状，主要包括纳米晶Ti(Al,V)(C,N)相和非晶相。偏压显著影响涂层的晶粒尺寸和非晶相分布，高偏压下的涂层主要由20~50 nm的Ti(Al,V)(C,N)纳米晶及其周围弥散分布的非晶相组成，而低偏压下的涂层主要由100 nm的Ti(Al,V)(C,N)纳米晶和连续分布的非晶相组成。高偏压下制备的涂层厚度超过20 μm，纳米硬度可达(34.6±14.1) GPa，具有优良的结合强度（>65 N）和抗冲蚀性能，其抗冲蚀性能相比不锈钢基体提高近8倍。通过与偏压参数的匹配控制，PEMS可有效调控纳米复合涂层的组织结构，实现硬度与弹性模量的良好匹配，制备出具有优良抗冲蚀性能、厚度达到20 μm以上的TiAlVSiCN纳米晶-非晶复合涂层。

等离子体增强；磁控溅射；TiAlVSiCN；纳米复合涂层；抗冲蚀性能；纳米晶；非晶

石化行业的生产过程通常具有压力高、温差大、化学反应剧烈、工艺复杂、流程长、连续生产负荷超过8000 h/a等特征。各……