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脉冲磁控溅射合成的多组分低熵与高熵金属涂层

材料科学 2023-05-22 v1 计算物理

摘要

本文给出由镶嵌靶材合成多组分(Al、W、Ni、Ti、Nb)合金涂层的发现。研究中,在不同等离子体生成条件下采用脉冲磁控溅射方法:调制频率(10 Hz 与 1000 Hz)和功率(600 W 与 1000 W)。工艺获得两类合金涂层:高熵合金与传统合金。沉积后,采用扫描电子显微镜、X 射线衍射与能量色散 X 射线光谱技术以确定涂层的形貌、厚度及化学与相组成。测量了纳米硬度及其相关参数,即 H3.Er2、H.E 与 1.Er2H 比值。进行了退火处理以估算所选涂层的稳定区间。结果表明形成了呈现非晶结构作为单相固溶体的沉积态涂层。工艺参数对所得形貌有影响——获得了致密均匀及柱状两种形貌。本研究比较了高熵合金(HEA)涂层与传统合金涂层在结构与化学及相组成方面的性质。发现频率调制改变与退火后处理有助于 HEA 涂层情况下材料硬度的提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.11466,
  title  = {Multi-component low and high entropy metallic coatings synthesized by pulsed magnetron sputtering},
  author = {Grzegorz W. Strzelecki and Katarzyna Nowakowska-Langier and Katarzyna Mulewska and Maciej Zielinski and Anna Kosinska and Sebastian Okrasa and Magdalena Wilczopolska and Rafal Chodun and Bartosz Wicher and Robert Mirowski and Krzysztof Zdunek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.11466},
  year   = {2023}
}