吴劲峰
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何乃如
,
邱孟柯
,
吉利
,
李红轩
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黄小鹏
功能材料
采用非平衡磁控溅射技术在AISI202不锈钢片和P(111)单晶硅基底上制备了TiAlN薄膜,并利用场发射扫描电镜(FESEM)、三维轮廓仪、X射线衍射仪(XRD)、X射线电子能谱仪(XPS)、纳米压痕仪对薄膜的结构和性能进行了考查.结果表明,随着N2流量的升高,TiAlN薄膜的沉积速率降低,Al/Ti比率先升高后迅速降低；薄膜主要由TiN立方晶构成,且随N2流量的升高晶粒尺寸减小,柱状晶结构变疏松.在氮气流量为20mL/min时,薄膜具有最高的硬度及结合力.
关键词:
磁控溅射
,
TiAlN薄膜
,
N2流量
,
微观结构
,
硬度
成靖文
,
范洪远
,
田颖萍
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2012.04.003
利用磁控溅射镀膜技术分别在硬质合金YG6X和单晶Si片表面制备TiN薄膜,分析N2流量对薄膜相组成、表面形貌、显微硬度和膜基结合力的影响.结果表明,N2流量对薄膜的微结构以及力学性能具有重要影响.随着N2流量的降低,TiN薄膜表面孔洞和台阶明显减少,表面平整度得到明显改善；薄膜的物相组成在N2流量为0.2sccm时为TiN和TiN0.61两相；N2流量的变化改变了薄膜表面的能量状态,因此,降低N2流量导致TiN薄膜的生长取向由(200)面向(111)面转变.同时,N2流量为2.4 sccm时TiN薄膜的膜基结合力最高,此时TiN薄膜也具有最高的显微硬度.
关键词:
磁控溅射
,
TiN薄膜
,
N2流量
,
硬度
,
结合力
赵升升
,
梅海娟
,
程律莎
,
丁继成
,
王启民
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2016.050
采用电弧离子镀技术在不锈钢基体上制备了大厚度TiAlN涂层,并对大厚度涂层的力学性能进行了系统的研究.结果表明:梯度增加和循环增加N2流量制备大厚度涂层的厚度分别达到68.79μm和64.48 μm,且涂层力学性能良好;大厚度涂层残余应力沿层深的分布,总体趋势从膜基界面向表面逐渐增大,全膜厚平均压应力低于1 GPa,表面硬度近2000 HV,循环大厚度涂层的膜基结合好于梯度大厚度涂层,而梯度大厚度涂层展现出更低的摩擦系数与磨损率.
关键词:
材料表面与界面
,
TiAlN
,
电弧离子镀
,
N2流量
,
大厚度
,
力学性能
谢启
,
付志强
,
岳文
,
王成彪
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.025
目的 研究N2流量对等离子体增强磁控溅射TiN涂层组织结构和性能的影响,优化TiN涂层的制备工艺.方法 在不同N2流量的条件下,采用等离子体增强磁控溅射法制备TiN涂层.采用3D形貌仪和扫描电子显微镜观察涂层的表面形貌,利用X射线衍射仪测定涂层的相结构,利用显微硬度计测试涂层试样的硬度,利用球-盘摩擦磨损试验机考察涂层试样的摩擦磨损性能,利用能谱仪分析磨痕表面的化学组成.结果 N2流量小于61.5 mL/min时,增加N2流量对总气压和靶电压的影响很小;N2流量超过61.5 mL/min后,总气压和靶电压均随着N2流量的增加而显著增大.随着N2流量的增大,制备的TiN涂层X射线衍射谱中的TiN(111)、TiN(220)衍射峰强度不断增大,TiN(200)衍射峰强度先不变后突然减小.N2流量约为61.5 mL/min时,制备的TiN涂层试样的致密性最好,硬度最高.N2流量在50~61.5 mL/min范围内,制备的TiN涂层试样的磨损率较低,最低可达7.4×10-16 m3/(N·m).当N2流量超过63 mL/min后,TiN涂层试样的磨损率显著增大.结论 N2流量对等离子体增强磁控溅射TiN涂层择优取向、硬度及摩擦磨损性能的影响较显著,N2流量约为61.5 mL/min时,制备的TiN涂层试样的硬度和耐磨性最好.
关键词:
等离子体增强磁控溅射
,
TiN涂层
,
N2流量
,
迟滞回线
,
微观结构
,
摩擦磨损性能
