于翔
,
王成彪
,
刘阳
,
于德洋
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.06.018
利用新型中频对靶磁控溅射技术合成了一系列TiN/Ti多层膜.考察了不同Ti间隔层对多层膜硬度和结合力的影响,分析了膜表面大颗粒和坑的形成机理;利用正交实验法和方差分析探讨了靶电流、气体压力和基体偏压对薄膜表面缺陷密度的影响,对工艺参数进行了优化.结果表明,靶电流对缺陷密度的影响最大,气体压力次之,基体偏压对缺陷密度影响最小;当靶电流I=20 A、气体压力p(Ar+N2)=0.31 Pa、基体偏压Vbias=-160--300 V和Ti间隔层厚度x=0.12 μm时,制备出硬度HV0.2 N=2250、膜基间结合力(临界载荷)Lc=48 N和表面缺陷密度ρs=58 mm-2的高质量TiN/Ti多层膜.
关键词:
TiN/Ti多层膜
,
磁控溅射
,
力学性能
,
表面缺陷
于翔
,
王成彪
,
刘阳
,
于德洋
金属学报
利用新型中频对靶磁控溅射技术合成了一系列TiN/Ti多层膜. 考察了不同Ti间隔层
对多层膜硬度和结合力的影响, 分析了膜表面大颗粒和坑的形成机理; 利用正交
实验法和方差分析探讨了靶电流、气体压力和基体偏压对薄膜表面缺陷密度的影响,
对工艺参数进行了优化. 结果表明, 靶电流对缺陷密度的影响最大, 气体压力次之,
基体偏压对缺陷密度影响最小; 当靶电流I=20 A、气体压力p (Ar+N 2)=0.31 Pa、基体偏压V bias=-60 - -300 V和Ti间隔层厚度x=0.12 um时, 制备出硬度HV 0.2 N =2250、膜基间结合力(临界载荷)L c=48 N和表面缺陷密度ρs=58 mm -2的高质量TiN/Ti多层膜.
关键词:
TiN/Ti多层膜
,
magnetron sputtering
,
mechanical property
何婵
,
冷永祥
,
孙鸿
,
黄楠
机械工程材料
为了提高钛合金人工心脏瓣膜瓣环TiO2表面改性层的性能,利用非平衡磁控溅射技术在人工心脏瓣膜瓣环表面制备了具有不同调制周期(44,70,100 nm)的TiN/Ti多层膜过渡层;采用XRD、SEM、显微硬度计及摩擦磨损试验机研究了薄膜的物相组成、横截面形貌、硬度和耐磨性.结果表明:TiN/Ti多层膜由Ti和TiN相组成,当调制周期为100 nm时,TiN/Ti薄膜呈现明显的多层结构,具有高硬度和良好耐磨性;人工心脏瓣膜瓣环表面各个位置TiN/Ti多层膜的相结构及性能相同,可望应用于人工心脏瓣膜瓣环的TiO2表面改性层的过渡层.
关键词:
人工心脏瓣膜
,
TiN/Ti多层膜
,
非平衡磁控溅射
,
力学性能
龚海飞
,
邵天敏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.10.006
考察了TiN/Ti多层膜韧性对其摩擦学性能的影响.采用磁过滤阴极弧沉积的方法制备了具有不同Ti子层厚度的TiN/Ti多层膜.用透射电镜对其层状结构及子层厚度进行了观察和分析,分别用Rockwell硬度计和UMT摩擦磨损试验机,进行了压痕测试和摩擦磨损实验.结果表明,TiN/Ti多层膜中Ti子层的加人显著提高了多层膜的韧性,相对TiN单层薄膜,当载荷较大时,多层膜的耐磨性有明显的改善.结合实验结果,讨论了TiN/Ti多层膜韧性对其耐磨性的影响.
关键词:
TiN/Ti
,
多层膜
,
韧性
,
摩擦学性能
崔文芳
,
曹栋
,
秦高悟
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00115
采用固定Ti间隔层厚度,改变TiN层厚度的方法在Ti6Al4V合金表面制备Ti/TiN多层膜,研究循环周期对Ti/TiN多层膜的相结构、形貌特征、结合力、硬度和在模拟人体液中摩擦磨损行为的影响.结果表明,与TiN单层膜相比,Ti/TiN多层膜中TiN由(111)择优取向转变为(200)择优取向,多层膜表面粗糙度、硬度和结合力得到显著改善.增加循环周期降低Ti/TiN多层膜表面硬度,但有利于提高结合强度.多层Ti/TiN膜的强韧化主要来自于TiN层的细晶强化和界面共格强化效应.当TiN与Ti层厚度比为30,循环周期为3时,Ti/TiN多层膜具有良好的综合性能,硬度为15.8 GPa,结合强度为50N,摩擦系数为0.35,体积磨损率低于4.0× 10-6 mm3/(N·m).
关键词:
Ti/TiN多层膜
,
磁控溅射
,
循环周期
,
组织结构
,
磨损性能
李福球
,
洪瑞江
,
余志明
,
代明江
,
林松盛
材料保护
过去,在不锈钢上沉积10μm以上多元多层软硬交替Ti/TiN/Zr/ZrN厚膜用以提高材料耐腐蚀性能的报道不多.采用阴极电弧离子镀结合脉冲偏压的方法制备了厚度选15 μm的Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜.运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、显微硬度计、划痕仪等考察了多层膜的形貌、厚度、相组成、硬度以及膜/基结合力,并利用电化学方法评价了基体、单层TiN薄膜以及多层膜的电化学腐蚀性能.结果表明:制备的Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜界面明晰、结构致密、晶粒细小;膜/基结合力大于70 N,显微硬度达28 GPa;多层膜比单层TiN膜在提高1Cr11Ni2W2MOV基体的抗腐蚀能力方面具有更显著的作用.
关键词:
离子镀
,
Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜
,
显微结构
,
耐腐蚀性
黄元林
,
马世宁
,
李长春
,
李新
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2004.05.006
分别采用多弧离子镀技术及阳极氧化技术在LF6防锈铝基体表面制备了Ti(C,N)/TiN/Ti(C,N)/TiN/ Ti(C,N)/TiN六层多元多层膜及阳极氧化膜,并对比考察研究了该两种膜的力学性能和摩擦学性能,结果表明:多元多层膜与阳极氧化膜划痕临界荷载分别为76N,60N;显微硬度分别为HV0.251404,HV0.25520;二者摩擦系数都较高,分别为0.66,0.76;都使对偶件磨损;但与传统的阳极氧化膜相比,多元多层膜硬度与耐磨性都提高了近2倍,且其摩擦曲线平滑,呈稳定磨损状态,而阳极氧化膜摩擦曲线呈跳跃状,呈非稳定磨损状态.
关键词:
铝合金
,
多弧离子镀
,
多元多层膜
,
阳极氧化
,
摩擦学
龚海飞
,
邵天敏
,
张晨辉
,
徐军
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00758
考察了TiN/Ti多层膜调制比对其摩擦磨损行为的影响. 采用磁过滤阴极弧沉积的方法制备了具有不同调制比的TiN/Ti多层膜, 用扫描电镜和透射电镜对其层状结构及子层结构进行了观察和分析. 用纳米压痕和SRV摩擦磨损试验的方法, 对多层膜进行了纳米硬度和弹性模量测试以及摩擦磨损实验. 结果表明, 所制备的TiN/Ti多层膜层状结构清晰, 与基底结合良好, 调制比对多层膜的硬度和磨损特性影响较大, 而对摩擦系数的影响却不明显. 结合实验结果,
讨论了硬度与弹性模量的比值(H/E值)对TiN/Ti多层膜耐磨性的影响.
关键词:
TiN/Ti
,
multilayer coating
,
layer structure
,
friction and wear
龚海飞
,
邵天敏
,
张晨辉
,
徐军
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.04.025
考察了TiN/Ti多层膜调制比对其摩擦磨损行为的影响.采用磁过滤阴极弧沉积的方法制备了具有不同调制比的TiN/Ti多层膜,用扫描电镜和透射电镜对其层状结构及子层结构进行了观察和分析.用纳米压痕和SRV摩擦磨损试验的方法,对多层膜进行了纳米硬度和弹性模量测试以及摩擦磨损实验.结果表明,所制备的TiN/Ti多层膜层状结构清晰,与基底结合良好,调制比对多层膜的硬度和磨损特性影响较大,而对摩擦系数的影响却小明显.结合实验结果,讨论了硬度与弹性模量的比值(H/E值)对TiN/Ti多层膜耐磨性的影响.
关键词:
TiN/Ti
,
多层膜
,
层状结构
,
摩擦磨损
胡敏
,
刘莹
机械工程材料
采用直流反应磁控溅射法于不同温度下在Si(111)基底上制备了Ti/TiN多层膜,采用X射线衍射仪和原子力显微镜对膜的物相和表面形貌进行了分析,研究了沉积温度对膜结构及其光学、电学性能的影响.结果表明:不同沉积温度下制备的Ti/TiN多层膜均由钛和TiN相组成,多层膜与单层TiN膜一样,其表面粗糙度随沉积温度的升高而减小,电阻率随沉积温度的升高显著降低;其表面形貌则比单层膜更加致密和均匀;多层膜红外反射率与其电阻率有关,当电阻率减小时,红外反射率增大.
关键词:
磁控溅射
,
Ti/TiN多层膜
,
溅射电流
,
沉积温度
