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本论文采用中频脉冲磁控溅射技术制备了CrNx薄膜，通过考察制备工艺对薄膜结构与性能的影响，优化工艺参数，并进一步研究了CrN薄膜的耐高温氧化性能和不同环境中的摩擦学性能。主要研究结果如下：
1．通过优化氮气含量和溅射电流，制备出了具有单相CrN结构的薄膜。随着氮气含量的增加，薄膜的相组成依次变化为：Cr2N+Cr(N)→Cr2N→Cr2N+CrN→CrN，而且只要在足够的N2下即可得到CrN相，而只有在较窄的N2范围内才可以得到Cr2N相。随着溅射电流的增大，薄膜的物相由CrN相转变为Cr2N相。因此，欲制备单相CrN薄膜需要严格控制氮气含量和溅射电流。
2．通过优化基体偏压和基体温度，制备出了综合性能优异的CrN薄膜。基体偏压对薄膜的表面结构和形貌有明显影响。当基体偏压从-100V增至-200V时，薄膜沿CrN(111)择优取向。随着偏压的增大，表面原子的迁移能力和表面扩散能力增强，从而降低了表面粗糙度。但是，当偏压大于-300V时，薄膜由(111)织构转变为(200)织构，而且由于离子轰击能量太大，导致薄膜表面粗糙度增大，内应力增大，不利于薄膜性能的提高。随着基体温度的升高，薄膜由(200)织构转变为(111)织构，而且晶粒尺寸增大。
3．通过优化工艺参数，得到了最佳制备工艺，研究了该工艺条件下制备的CrN薄膜的耐高温氧化性能和不同环境中的摩擦学性能。在700℃时，CrN薄膜出现明显氧化，其分解产物为Cr203和N2。该薄膜的耐磨性强烈依赖于摩擦对偶、摩擦环境（空气、水、油）以及摩擦温度。在大气环境下薄膜主要表现为磨粒磨损；在水润滑条件下，主要表现为腐蚀磨损；在油润滑条件下，由于油膜在两摩擦副表面的吸附，摩擦系数显著降低。随着温度的升高，磨损率逐渐增大，薄膜的耐磨性降低。