N含量对ZrCuAl(N)涂层结构及抗腐蚀性能的影响

采用磁控溅射方法在ZrCuAl非晶涂层中掺杂不同含量N，采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜等对涂层的显微结构进行表征，采用纳米压痕仪、显微硬度仪、划痕仪评估涂层的力学性能，通过极化试验评估涂层的抗腐蚀性能。结果表明，N掺杂可将涂层的硬度提高约3倍，弹性模量提高约2倍，结合力从1.51 N增加到22.76 N，但涂层的韧性有所下降。同时，N掺杂可使涂层发生钝化现象，提高涂层的耐腐蚀能力。当掺杂N原子数分数为35.8%时，涂层经极化试验后无点蚀现象，表面保持良好的形貌，无腐蚀迹象。因此，一定含量的N掺杂能同时提高Zr基非晶涂层的力学性能和耐蚀能力。