田灿鑫
,
周小东
,
周思华
,
杨兵
,
付德君
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.08.003
目的：在SiH4气氛下制备Si掺杂的TiSiN纳米复合涂层,为SiH4用于工业化TiSiN涂层生产提供依据。方法采用电弧离子镀技术,在SiH4气氛下,于单晶硅和硬质合金衬底上制备Si掺杂的TiSiN纳米复合涂层,研究SiH4流量对TiSiN涂层化学组分、微观结构、硬度和耐磨性能的影响。结果 SiH4流量对TiSiN纳米复合涂层的微观结构、硬度及摩擦系数的影响明显。随着SiH4流量的增加,TiSiN涂层由柱状晶生长的晶体结构逐渐转变为纳米晶镶嵌于非晶基体的复合结构。 Si在涂层中以Si3 N4非晶相存在,随着涂层中Si含量逐渐增加,TiN晶粒尺寸逐渐减小,Si3 N4起到细化晶粒的作用。在42 mL/min的SiH4流量下,涂层硬度高达4100HV0.025。在对磨材料为硬质合金的条件下,TiSiN涂层摩擦系数小于0.6。结论 SiH4气氛下可以制备出TiN纳米晶镶嵌于Si3N4非晶相结构的TiSiN纳米复合涂层,涂层的显微硬度较高。 SiH4可以作为Si源用于TiSiN纳米复合涂层的工业化生产。
关键词:
电弧离子镀
,
TiSiN纳米复合涂层
,
SiH4 流量
,
力学性能
,
硬度
,
摩擦系数
田灿鑫
,
李助军
,
刘怡飞
,
杨兵
,
付德君
,
苏峰华
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.023
目的 在纯N2气氛环境下,低温制备TiBN纳米复合涂层,为TiBN涂层工业化生产积累科学数据.方法 采用离子源增强阴极电弧离子镀系统,在硬质合金衬底上制备TiBN纳米复合涂层,系统研究了N2气压对TiBN涂层晶体结构、表面形貌、硬度和耐磨性能的影响.结果 N2气压对TiBN纳米复合涂层的晶体结构、表面形貌、硬度及摩擦系数的影响明显.随着N2气压的升高,TiBN涂层中的TiN晶相逐渐增多,TiB2晶相逐渐减少,为TiN晶粒和TiB2晶粒镶嵌于非晶BN基体的复合结构.在0.5 Pa气压下,涂层硬度达3150HV.对于对磨材料硬质合金而言,TiBN涂层的摩擦系数为0.4左右.结论 离子源增强电弧离子镀技术可以用于TiBN涂层的制备,制备出的TiBN涂层为纳米晶镶嵌于非晶的纳米复合涂层,涂层的显微硬度较高.在TiBN纳米复合涂层的工业化生产中,沉积N2气压不宜偏高.
关键词:
离子源增强电弧离子镀
,
TiBN涂层
,
显微硬度
,
摩擦系数
