Magnetron sıçratma yöntemi ile büyütülen MoS2 filmlere uygulanan termal oksidasyon işleminin yapısal ve tribolojik özelliklere etkisinin araştırılması

Bu çalışmanın amacı son yıllarda katı yağlayıcı olarak kullanımı oldukça yaygınlaşan MoS2 filmlerin farklı sıcaklıklarda yapılan termal oksidasyonu ile oluşan yeni modifiye filmin yapısal, mekanik ve tribolojik değişimlerinin araştırılmasıdır. Bu yeni filmin MoS2 filminden daha düşük sürtünme katsayılı, fazla gevrek olmayan, yüksek sertliğe, düşük aşınma hızına sahip olması amaçlanmıştır. Kapalı alan dengesiz manyetik alanda sıçratma yöntemi (CFUBMS) kullanılarak söz konusu MoS2 kaplamalar AISI D2 takım çeliği taban malzemeler üzerine büyütülmüştür. Dört farklı sıcaklıkta termal oksidasyonu yapılan MoS2 filmlerin yapısal özellikleri XRD, SEM cihazları ile tribolojik özellikleri atmosfer ortamında Pin-on-disc aşınma testi ile ve mekanik özellikleri ise Vickers mikro sertlik test cihazıyla tespit edilmiştir. Termal oksidasyon sıcaklıklarının MoS2 filmlerinin kimyasal kompozisyonunu etkilediğini ancak, film kalınlığında ise herhangi bir değişikliğe yol açmadığı belirlenmiştir. Numunelerin aşınma hızları oksidasyon sıcaklığına ve uygulanan yüke bağlı olarak farklılık gösterdiği, en düşük aşınma hızının 350 °C'de okside olan filmde 4 N yük uygulanmak suretiyle 1.97x10-8 mm3/Nm olduğu belirlenmiştir. Ayrıca en yüksek sertlik değeri 400 °C'de okside olan filmde 655 Vickers ve en düşük sürtünme katsayısının ise 350 °C'de okside olan filmde 1 N yükte μ= 0.005 olduğu tespit edilmiştir.