随着我国经济建设的进一步发展，航空航天、热核电力及模具等行业迅猛发展，相关零部件在高温环境下的润滑和磨损性能得到越来越多人的关注，研制适用于宽温域环境下具有低摩擦系数和低磨损率的高温固体润滑材料迫在眉睫。但是单一的固体润滑材料一般只能够在有限温度范围内实现润滑效果，因此人们研究提出可以通过多润滑相复配来实现多种润滑相在不同温度区域内协同润滑效果，从而达到复合涂层在宽温域环境下的润滑效果。本文拟采用磁控溅射技术，设计和制备TaCN涂层材料，并通过引入Ag功能因子，调控TaCN涂层微结构，系统研究了涂层的结构，硬度，结合力和高温摩擦磨损性能，揭示TaCN涂层及其含银复合涂层的耐磨减摩机理。研究结果如下: 1)设计和制备的TaCN涂层具有致密柱状晶结构，涂层由TaC和TaN纳米晶和部分非晶相组成;随着氮气分压增加，TaCN涂层结晶性变差，而乙炔分压增加会导致TaCN涂层结晶性先增强而后减弱。TaCN涂层硬度最高34.0GPa，结合力(Lc3)最大为74.8N。 2)随着氮气分压增加，涂层的摩擦系数和磨损率增加，而乙炔的分压增加分别降低TaCN涂层的摩擦系数和磨损率。室温下，TaCN涂层最小摩擦系数为0.19，最低磨损率为1.89×10-6mm3N-1m-1。高温下，TaCN涂层的摩擦系数和磨损率随着温度的增加均呈增大的趋势，涂层的磨损机理主要为磨粒磨损。 3)共沉积TaCN-Ag复合涂层中银含量增加到12.9％时，涂层柱状晶结构由细小变得粗大，并导致涂层表面粗糙度增大。涂层的硬度与弹性模量随银含量的增加而逐渐降低。TaCN-Ag复合涂层高温下具有良好的润滑效果，润滑效果随银含量增加而更加明显。相比于TaCN，TaCN-Ag复合涂层在650℃下存在更低的摩擦系数0.53，同时磨损率为6.2×10-4mm3N1m-1。 4)TaCN/Ag多层涂层设计抑制了柱状晶结构生长，涂层更为致密。TaCN/Ag多层涂层的硬度和弹性模量值随着调制周期的减小而增加，弹性模量最大为261.4GPa，硬度最高为16.3GPa。高温环境下，不同调制周期TaCN/Ag多层涂层具有良好的润滑效果，并且调制周期越小，润滑效果越优异。调制周期最小涂层在400℃和650℃下，摩擦系数分别为0.5和0.6，比TaCN涂层具有更低的摩擦系数。
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