NiCrAlY/MoS2 复合膜各组成元素含量如表1所示。根据EDS 能谱测试结果，不同靶电流下复合膜中MoS2 原子数分数分别为0%、30.5%、48.1%及69.8%（MoS2 含量以Mo 原子和S 原子含量之和计算）
表 1 NiCrAlY/MoS2 复合薄膜成分
图 1 是纯NiCrAlY 薄膜和NiCrAlY/MoS2 复合膜的表面形貌。薄膜表面整体呈现出纳米晶粒聚集的岛状结构特征，NiCrAlY 薄膜表面平整均匀且颗粒尺寸较小，薄膜表面无明显的缺陷和孔洞，结构致密（图1a）。相比于NiCrAlY 薄膜，NiCrAlY/MoS2 复合薄膜表面颗粒明显长大，颗粒之间存在明显缝隙，且每个大颗粒又由许多小颗粒构成，呈中心高、四周低特征。随着复合薄膜中MoS2 掺杂量的增加，颗粒尺寸逐渐增大，表面孔隙亦增多。由不同MoS2 含量的NiCrAlY/MoS2 复合薄膜的截面形貌可以看出（如图2），纯NiCrAlY 薄膜呈均匀致密的柱状晶生长，柱状晶尺寸较小，柱状晶之间没有明显的缝隙。NiCrAlY/MoS2 复合薄膜底部的NiCrAlY 过渡层附近，晶体细小结构致密，随着沉积的进行，晶粒逐渐聚集长大形成粗大的柱状晶。随着MoS2 掺杂量的增加，晶粒团簇程度加强，晶粒之间的缝隙也随之增大。当 MoS2 掺杂量达到69.8%时，复合薄膜形成了粗大的团簇结构，薄膜变得疏松多孔。可以看出，随着MoS2 掺杂量的增加，薄膜厚度明显增加，沉积速率提高。NiCrAlY 薄膜沉积时金属原子在较大的范围内具有一定的扩散迁移能力，沉积原子可以通过迁移形成连续致密的薄膜。MoS2 靶溅射出的原子或分子到达基体表面后形成了Mo-S 原子团，Mo-S 原子团再通过聚集形成更大的小岛，这些小岛迁移能力低，在阴影效应作用下，小岛表面生长的凸处接收到更多的原子，凹处接收的原子越来越少，最终形成了疏松结构。
图1 不同MoS2 含量的NiCrAlY/MoS2 复合薄膜的表面形貌
图2 不同MoS2 含量的NiCrAlY/MoS2 复合膜截面形貌
图 3 是不同MoS2 含量的NiCrAlY/MoS2 复合薄膜和纯NiCrAlY 薄膜的XRD 图谱。由图3 可知，NiCrAlY 薄膜由Ni3Al 和Ni-Cr 相组成，衍射曲线上出现Ni3Al 相的（111）、（200）和（220）衍射峰，说明Ni 和Al 形成Ni3Al 金属间化合物，有研究表明Ni3Al 相的出现与Ni、Al 的原子比有关；复合薄膜中可以看到明显的Ni-Cr 相衍射峰，主要原因是Cr 在镍中具有较高的固溶度，因而Cr 以固溶体形式存在于镍基体中形成Ni-Cr 相。从NiCrAlY/MoS2 复合薄膜的衍射曲线看，复合薄膜的物相主要为MoS2 和Ni3Al 相。掺杂了MoS2 后复合薄膜出现了微弱的MoS2（002）衍射峰，且随着掺杂量的增加，MoS2 峰越来越强。随MoS2 掺杂量的增加，Ni3Al 峰强降低，峰位宽化。这表明，随着MoS2 掺杂量的增加，薄膜内形成了非晶或纳米晶结构。
图 3 NiCrAlY/MoS2 复合薄膜的XRD 谱图
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