王曦
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杨根庆
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柳襄怀
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郑志宏
,
黄巍
,
周祖尧
,
邹世昌
金属学报
本文提出一个合成TiN硬质薄膜的新方法,在氮气氛中,电子束蒸发沉积Ti的同时,用40keV的氙离子束对其进行轰击而合成TiN薄膜,该方法优于PVD和CVD之处在于合成温度低,薄膜与基体结合力强,其临界载荷达4.2kg,Knoop硬度达2200kg/mm~2,具有良好的耐磨损性能,报道了所合成的TiN薄膜在工业上应用的一些结果。
关键词:
TiN薄膜
,
ion beam enhanced deposition
周建坤
,
柳襄怀
,
陈酉善
,
王曦
,
郑志宏
,
黄巍
,
邹世昌
金属学报
用电子束蒸发沉积钛和40keV氮离子束轰击交替进行的办法合成了TiN薄膜。用RBS,AES,TEM,XPS,和X射线衍射研究TiN薄膜的组分和结构表明:用离子束增强沉积制备的TiN薄膜主要由TiN相构成;晶粒大小为30—40um,无择优取向;而非离子束轰击沉积的薄膜则是无定形的;用离子束增强沉积制备的TiN薄膜,其氧含量明显小于无离子束轰击薄膜的值;在TiN薄膜和衬底之间存在一个界面混合区,厚度为40um左右。机械性能测试表明,TiN薄膜具有高的显微硬度,低的摩擦系数。
关键词:
TiN薄膜
,
ion beam enhanced deposition
王少鹏
,
乔生儒
,
张程煜
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201512005
分别以硅青铜和YG-8合金为电极进行瞬态电能表面强化结合离子束增强沉积硅青铜对 Ti17钛合金进行表面复合强化,研究了电极材料对其组织和耐磨性能的影响。结果表明：Ti17钛合金表面复合强化层由瞬态电能强化层和铜沉积层组成,铜沉积层组织致密,无气孔、微裂纹等缺陷,与瞬态电能强化层结合良好；以硅青铜为电极强化处理后的钛合金表面复合强化层厚约6μm,强化层及界面处无微孔、裂纹等缺陷,表面硬度为517 HV,耐磨性能较未强化的提高了20倍；以YG-8合金为电极处理后的钛合金表面复合强化层厚约15μm,在其瞬态电能强化层中存在少量的微孔和微裂纹,表面硬度为537 HV,耐磨性能较未强化的提高了30倍；复合强化后 Ti17钛合金的摩擦因数比未强化的略有下降。
关键词:
复合强化层
,
耐磨性
,
瞬态电能
,
离子束增强沉积
ZHOU Jiankun LIU Xianghuai CHEN Youshan WANG Xi ZHENG Zhihong HUANG Wei ZOU Shichang Shanghai Institute of Metallurgy
,
Academia Sinica
,
Shanghai
,
China
金属学报(英文版)
The TiN films were synthesized with an alternate process of depositing titanium from a E-gun evaporation source and 40 keV N~+ bombarding onto the target.It is shown from the composi- tion analysis and structure investigations using RBS,AES,TEM,XPS and X-ray diffraction spectrum that the formed fihns are mainly composed of TiN phase with grain size of 30—40 nm and without preferred orientation,the nitrogen content in the film is much less than that in case without N~+ bombarding,and an intermixed region about 40 nm thick exists between the film and the substrate.The films exhibt high microhardness and low friction. ZHOU Jiankun,Ion Beam Laboratory,Shanghai Institute of Metallurgy,Academia Sinica, Shanghai 200050,China
关键词:
TiN film
,
null
王曦
,
周建坤
,
陈酉善
,
柳襄怀
,
邹世昌
金属学报
本文建立了一个适用于描述离子束增强沉积(Ion Beam Enhanced Deposition,即IBED)过程的Monte-Carlo计算机模拟程序。程序由离子注入计算和蒸发沉积计算两大部分组成。离子注入计算以二体碰撞近似为基础,以随机固体为靶模型,对入射离子和所有反冲原子的力学运动进行跟踪。程序中考虑了沉积原子对靶室中某些残余气体分子的吸附;还表达了靶的组份及密度在IBED过程中的不断变化,从而实现了靶的动态化。该程序可以提供IBED薄膜组份的深度分布、界面混合以及能量沉积等信息。计算结果表明,在IBED氮化钛薄膜中,Ti沉积速率对薄膜组份有很大影响。当沉积速率较低时,薄膜组份基本与注入离子和沉积原子的到达率比(N/Ti)无关。膜与基体间的混合层厚度随离子原子到达率比(N/Ti)增加而增加。计算结果与实验测试结果符合很好。
关键词:
离子束增强沉积
,
TiN film
,
computer simulation
