Effects of deposition parameters on hardness and lubrication properties of thin MoS2 films
Effects of deposition parameters on hardness and lubrication properties of thin MoS2 films
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沉积参数对MoS2薄膜硬度和润滑性能的影响
DOI：
10.1002/mawe.201200942
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发表时间：
2012
影响因子：
1.1
通讯作者：
Wartzack
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Vierneusel;Tremmel;Wartzack
本研究的目的是开发一种适合在潮湿环境中使用的溅射MoS2‐涂层。研究了压力、温度、基材与靶材之间的距离和偏置电压等工艺参数对摩擦磨损性能和硬度的影响。通过这些参数的研究，获得了不同的微观组织和不同的磨损行为。寿命周期试验表明，具有致密非柱状组织的纯基取向涂层具有最高的耐久性，硬度约为400 HV 0.01。而枝晶针状组织的耐久性和硬度较低（<100 HV 0.01）。硬度相对较高的薄膜（高达800 HV 0.01）在球对盘测试中表现出最低的滑动距离，直到出现剥落而失效。这些涂层也显示出致密但无定形的结构和硫缺陷。溅射过程中的固结，即薄膜硬度和孔隙率，可以由某些工艺参数控制，并可能受到不同内应力量的影响。
The purpose of the present study is the development of a sputtered MoS2‐coating suitable for the use in humid atmospheres. Influences of the process parametersargon pressure,temperature,distance between substrate and targetandbias voltageon tribological properties and hardness are presented. By means of these parameter studies, different microstructures with widely varying wear behavior were achieved. Life cycle tests show that exclusively basal oriented coatings with dense, non columnar structures show the highest durability and a hardness of about 400 HV 0.01. However, dendritic needle like structures show lower endurance and lower hardness (<100 HV 0.01). Films with a comparatively high hardness (up to 800 HV 0.01) exhibit lowest sliding distances until failure due to an appearance of spalling in the ball‐on‐disc tests. Those coatings also show a dense but amorphous structure and sulfur deficiencies. Consolidation during sputtering, i. e. film hardness and porosity, can be controlled by certain process parameters and is probably affected by varying amounts of internal stress.
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DOI：
--
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