Effet du courant de source d'arc sur le coefficient de frottement des films d'étain
Jun 20, 2018| La réduction du coefficient de frottement du film aidera à augmenter sa résistance à l'usure, ce qui peut prolonger la durée de vie de la pièce. D'après les résultats ci-dessus et, nous pouvons voir que le courant de source d'arc a une grande influence sur la qualité de surface du film, et a donc une influence importante sur le coefficient de frottement.
La figure 1 montre la courbe des caractéristiques tribologiques du film et la relation entre le courant de la source d'arc et le coefficient de frottement. Comme le montre la figure, le coefficient de frottement du film augmente progressivement à mesure que le courant de la source d'arc augmente. Aux hautes intensités, la cible de source d'arc a une température plus élevée, entraînant plus de particules et de grappes macroscopiques, et ces particules ou grappes transportent plus d'énergie et ne sont pas facilement bloquées par d'autres particules pendant la migration de la source d'arc vers le substrat. échantillon). La température est élevée lorsqu'ils atteignent la surface du substrat (échantillon), de sorte que la diffusion sur la surface est rapide, et la vitesse de dépôt du film est également rapide. La présence de ces grosses particules conduit à la surface rugueuse de la surface du film revêtu final car les particules sont grandes en taille et en quantité. Par conséquent, dans les mêmes conditions, le coefficient de frottement du film de TiN à haute intensité de courant est plus grand que celui du film plaqué à petit courant.
a) I = 40A; b) I = 70A; c) I = 80A; d) I = 90A; e) substrat en acier inoxydable poli; f) relation entre le courant de source d'arc et le coefficient de frottement du film
Fig. 1 Courbe des caractéristiques de frottement de films revêtus de différents courants de source d'arc et d'aciers polis à haute vitesse
De la courbe caractéristique tribologique du film, on peut voir que lorsque le courant de source d'arc est de 40 A, la force de frottement du film de TiN est faible, mais lorsque le courant de source d'arc augmente, la qualité de surface du film diminue. l'augmentation des gouttelettes, et la force de frottement accrue. Au début, à cause des vibrations, certaines courbes fluctuent, mais elles se stabilisent graduellement au fil du temps.
En comparant les courbes de frottement des films revêtus de 40 A de courant de source d'arc et les courbes de frottement de l'acier rapide poli, on peut voir que la force de frottement du film est inférieure à celle de l'acier rapide poli, les gouttelettes de la surface du film mince de TiN qui se dépose sous faible courant est petite en taille et en quantité, la rugosité est faible. Avec l'augmentation du courant, le frottement du film de TiN revêtu augmente proportionnellement, ce qui signifie que la qualité de surface du film mince revêtu d'un courant important diminue. De plus, ces courbes peuvent également refléter la différence de transition de la courbe de la zone instable initiale à la zone stable. Quand I = 40 A, la zone de transition est très courte. La courbe de transition de l'acier rapide poli est plate et lisse. Au fur et à mesure que le courant augmente, la courbe dans la région de transition devient progressivement plus vive, ce qui, comme on l'a déjà expliqué ci-dessus, est l'effet des particules de gouttelettes sur la surface du film.
Il y a certaines règles pour les changements dans la courbe caractéristique de frottement. Au début, la surface du film est soumise à une force soudaine, et les particules de gouttelettes sont affectées par l'impact. Puisque ces particules de gouttelettes adhèrent seulement à la surface du film, elles sont facilement éliminées et le frottement est relativement faible. Ensuite, la force de frottement interagit avec les grosses particules de gouttelettes enfouies profondément à l'intérieur du film, ces particules de gouttelettes ne sont pas facilement décollées, de sorte que le frottement augmente soudainement puis se stabilise. Les gouttelettes enfouies profondément dans le film sont liées au courant de la source d'arc. Si le courant de la source d'arc est faible, les gouttelettes sont petites en taille et en quantité, de sorte que les gouttelettes enfouies dans le film sont petites aussi, et le film a une faible force de friction. Au fur et à mesure que le courant de la source d'arc augmente, les gouttelettes augmentent et grossissent, de sorte que la force de frottement augmente.