通常向管內(nèi)壁沉積納米耐磨涂層的方法有空心陰極放電、增強(qiáng)輝光放電等離子體浸沒離子注人、由沿等離子體鞘層界面?zhèn)鞑サ奈⒉ňS持的高密度等離子體沉積、離子束濺射涂層與溶膠-凝膠相結(jié)合以及空心陰極等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積等。

但是采用這些方法在管內(nèi)壁沉積的納米耐磨涂層在管道徑向的分布不均勻，往往涂層的厚度從進(jìn)氣口到出氣口呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢。當(dāng)在較長的管道內(nèi)壁制備納米耐磨涂層時，涂層的均勻性較低是急需解決的問題。之前的工作中發(fā)現(xiàn),通過調(diào)節(jié)沉積納米耐磨涂層時低壓直流脈沖電源的頻率(在低頻100Hz時),獲得了較好的均勻性，但是隨之改變的還有納米耐磨涂層的沉積速率，所沉積的涂層厚度僅為高頻時的一半，并且硬度均低于10 GPa,結(jié)合力介于4~5 N之間，這可能是受到電源的特性所限制。

HiPIMS電源的放電特征為:先充電，然后在短時間實(shí)現(xiàn)放電，通過控制充電的時間，讓氣體充滿管道，然后在短時間離化氣體[15，可在管道各處產(chǎn)生相同密度的等離子體，實(shí)現(xiàn)納米耐磨涂層的均勻沉積。因此，本文采用裝載有HiPIMS電源的PECVD裝置在304不銹鋼管內(nèi)壁沉積納米耐磨涂層，并對其機(jī)械、抗腐蝕、摩擦學(xué)和耐磨性能進(jìn)行了研究。