用工业型脉冲直流等离子体增强化池气相沉积(PCVD)设备, 在高速钢(W18Cr4V)表面沉积Ti-Si-N三元薄膜, 研究了不同N2流量对薄膜组织及性能的影响. 结果表明: 随N2流量增大, 膜层沉积速率及膜层中Si含量减少, 薄膜组织趋于致密, 膜层颗粒尺寸明显减小, 划痕法临界载荷和显微硬度显著增加, 硬度最高可达50 GPa以上. 研究发现, 对应N2流量, 薄膜相组成发生变化, 依次存在有TiN/a-Si3N4/Si, TiN/a-Si3N4/TiSi2/Si, TiN/a-Si3N4/TiSi2三种相组成形式. 分析认为, 低N2或高Si效果不佳的原因在于直流PCVD 是以工件为阴极, 膜层中过多的Si3N4和Si将严重劣化阴极的电导性, 致使膜层疏松, 说明脉冲直流PCVD与射频PCVD存在很大的区别.
参考文献
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