采用不同的电源频率沉积新型硬质耐磨VB2涂层。用X 射线衍射(XRD) 、扫描电镜(SEM) 、原子力显微镜(AFM) 表征VB2涂层的结构； 采用纳米压痕仪、划痕仪、摩擦试验机测试VB2涂层的力学性能和摩擦学性能。XRD 结果显示，随着频率增加，VB2涂层衍射峰向小角度偏移，并成( 001) 面择优取向。频率的增加使得VB2涂层的结构从柱状结构变为类似非晶的致密结构且表面颗粒和粗糙度变小。同时比较不同电源频率下制备的VB2涂层在力学性能及摩擦性能上的差异。本实验制备的VB2涂层硬度达到了43 GPa。VB2涂层的磨损率达到了7.8 × 10^-16m³ /N m( M2 钢的300 多倍) 。磨损后形貌显示，其磨道非常光滑，并出现只产生于轻微磨损的卷轴状磨屑。

　　近些年，过渡金属二硼化物的优异性能越来越受到人们的关注，例如良好的耐磨性、高硬度、优异的稳定性、抗腐蚀能力以及与大多数基底材料的良好结合性能。在过渡金属二硼化物涂层中，TiB2、CrB2已经被研究过：Mayrhofer 等制备出了硬度大于60 GPa 的TiB2涂层，该涂层呈现纳米柱状结构。Berger 和Panich 等研究了TiB2在摩擦上的应用，但他们的磨损率均大于10^-16m³/N·m。Audronis 和Zhou 等对CrB2涂层的抗腐蚀、摩擦、力学性能及结构进行了细致的研究。VB2块体与CrB2和TiB2块体性能相近，而VB2作为耐磨涂层几乎没有科学文献进行报道。

　　在磁控溅射制取耐磨表层的四项24v电主机械设备中，中频24v电战胜了频射24v电基性岩时间慢，直流电24v电请谅解选用于绝缘层靶材的有缺陷，况且中频24v电主机械设备简易，要防范靶食物中毒。近年来还发现了中频24v电要在增加次数来更改轰击化合物的势能，为了增加耐磨表层的格局及能力。今天的重要目标是选购这些区别次数的24v电制取VB2耐磨表层，自测及相比区别次数下制取出的最新科技VB2耐磨表层的格局和能力。 　　1、调查方式 　　1.1、耐磨涂层提纯

　　采用双靶磁控溅射系统制备VB2涂层。如图1所示，该沉积系统主要有沉积室和进样室两部分组成。在沉积室中A、B 靶分别为Ti 靶(直径100mm，纯度99. 99%) 和VB2靶( 直径100 mm，纯度99.9%) ，其中Ti 靶作为沉积过渡层Ti 使用。过渡层Ti 的制备参数为中频350 W、100 kHz、60% 占空比、0.6 Pa( Ar) 。采用中频电源( Advanced EnergyPinnacle Plus + 5/5) 作为VB2靶的驱动电源，通过改变电源频率制备不同结构的VB2涂层。电源功率为400 W；频率分别为0( 相当于直流DC) ，100，150和250 kHz；占空比为70%。基片偏压为- 30 V，沉积温度为300℃。样品台自转转数为15 r /min。沉积腔室内的背底真空控制在5 ×10^-5Pa 以下，工作Ar 气压为0.3 Pa( 流量为24 mL /min) 。

　　本检测按照3种与众不同基片: (100) 的Si 片，康宁鹰系例的玻璃窗片各种M2 软件钢( 16 mm × 16 mm × 3 mm) 。在采用前，对这3种基片都在甲苯、酒水各种去化合物水里面实施多普勒彩超洗涤，再用氦气吹头。 　　1.2、铝层研究方法 　　充分利用X 放射性元素衍射(XRD，Bruker D8 Advance) 、场导弹微电子扫视高倍体视显微镜(FESEM，日立的S4800) 和氧原子力高倍体视显微镜(AFM，ASIT-NT Smart SPM) 对VB2铝层的微观经济的结构做出表现。这里面XRD 经过θ-θ 玩法，Cu 靶Kα 当作导弹源。在室内温度先决具体条件下，VB2铝层对抗强度的估测经过MTS-NANO G200 型( 压头为Berkovich) 奈米折痕仪。测前用辊道窑熔融石英标样做出效正。要想增多底材对铝层对抗强度测式的直接影响，设计压入深入为铝层尺寸的10%(约150 nm) 。经过Oliver-Pharr 步骤阐述打开卸载掉斜率收获对抗强度和延展性模量，这里面估算延展性模量时用的泊松之比0.18。铝层与底材的紧密联系力经过CSM 我司具体型号为Revetest 的刮痕仪做出，压头为Rockwell 型，直经为200 μm 的金刚石压头。测式时，力的打开流速慢为98 N/min，压头转动流速慢为6 mm/min。铝层的出现磨蹭学耐热性测式经过CETR UMT-3 出现磨蹭试验台机，玩法为球盘回转式。测式先决具体条件为室内温度，室内湿度为65 ±7%。对偶球为直经6 mm 的Al2O3球，打开为2 N。Al2O3球的回转式滑跑流速慢和频繁 各自为5cm/s 和5 Hz。经过单单从表面轮廓线仪( KLA-Tencor Alpha-Step IQ) 拥有磨痕的深入数据分布；经过FEI QuantaFEG250型FESEM 进一歩监测磨痕形貌。

图1 MS450 磁控溅射整体提示图 　　3、得出结论 　　(1) 中频交流电源频繁对VB2耐磨纳米涂层的结晶倾向有重要的影向，VB2耐磨纳米涂层(101) 不停衰弱，显示(001) 定向倾向，反映频繁的改变了治理和改善了VB2结晶向另外定位植物生长。 　　(2) 中频电压在表层制取中改善了办公正离子(Ar+) 的动能，随着VB2表层的形式从粗壮的柱形晶转移为高密度的看起来像非晶形式。 　　(3) 氯化钠晶体趋向及节构的变更，纳米镀层的流体力学耐磨性因而發生发生改变。在VB2纳米镀层最紧密时，其强度达成了43 GPa。

　　(4) VB2涂层的磨损率达到了7.8 × 10^-16m³/N·m，且呈现轻微磨损。这种硬质耐磨涂层，也许能在刀具中得到应用。