沉积纳米耐磨涂层

通常向管内壁沉积纳米耐磨涂层的方法有空心阴极放电、增强辉光放电等离子体浸没离子注人、由沿等离子体鞘层界面传播的微波维持的高密度等离子体沉积、离子束溅射涂层与溶胶-凝胶相结合以及空心阴极等离子体增强化学气相沉积等。

但是采用这些方法在管内壁沉积的纳米耐磨涂层在管道径向的分布不均匀，往往涂层的厚度从进气口到出气口呈现先增大后减小的变化趋势。当在较长的管道内壁制备纳米耐磨涂层时，涂层的均匀性较低是急需解决的问题。之前的工作中发现,通过调节沉积纳米耐磨涂层时低压直流脉冲电源的频率(在低频100Hz时),获得了较好的均匀性，但是随之改变的还有纳米耐磨涂层的沉积速率，所沉积的涂层厚度仅为高频时的一半，并且硬度均低于10 GPa,结合力介于4~5 N之间，这可能是受到电源的特性所限制。

HiPIMS电源的放电特征为:先充电，然后在短时间实现放电，通过控制充电的时间，让气体充满管道，然后在短时间离化气体[15，可在管道各处产生相同密度的等离子体，实现纳米耐磨涂层的均匀沉积。因此，本文采用装载有HiPIMS电源的PECVD装置在304不锈钢管内壁沉积纳米耐磨涂层，并对其机械、抗腐蚀、摩擦学和耐磨性能进行了研究。