宋庆功
,
辛慧
材料保护
向TiAlN薄膜中添加V可改善薄膜性能.采用磁控溅射技术沉积了不同V含量的TiAlVN薄膜,通过能谱仪、台阶仪、X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)分析薄膜的成分、厚度、相结构和表面形貌,用动电位极化的方法研究薄膜的抗腐蚀性能.结果表明:TiAlVN薄膜属于面心立方(fcc)和六方密排(hcp)二重结构,晶格常量比TiAlN薄膜小,晶粒尺寸比TiAlN薄膜大,含V 10.20%的TiAlVN薄膜质量相对较好;TiAlVN薄膜的腐蚀电流明显小于TiAIN薄膜,抗腐蚀性能增强,含V 10.20%的TiAlVN薄膜的抗腐蚀性能约为TiAlN薄膜的4倍.
关键词:
磁控溅射
,
TiAlVN薄膜
,
TiAlN薄膜
,
抗腐蚀性能
吴劲峰
,
何乃如
,
邱孟柯
,
吉利
,
李红轩
,
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
刘红亮
,
陶冶
,
胡智杰
物理测试
利用MeVVA离子源技术对阴极磁过滤真空弧沉积的TiAlN薄膜进行了不同注入剂量的Nb及Nb+C离子注入.采用EDS、TEM、GIXRD、显微硬度等测试方法研究了离子注入剂晕对于薄膜微观结构和性能的影响.结果表明,注入剂量为Nb 5×1017 ions/cm2+C5×1017 ions/cm2时,Nb在TiAlN薄膜内的注入投影射程为130nm;在薄膜表层形成厚度约50nm的非晶与纳米晶的复合结构;在次表层,晶粒发生局部扭曲变形.随着离子注入剂量的增加,薄膜与基底的复合硬度由HV 1900增加到HV 3000,在高剂量离子注入条件下,薄膜的硬度提升更为显著.
关键词:
离子注入
,
TiAlN薄膜
,
非晶
,
纳米晶
林小东
,
宋绪丁
,
傅高升
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2010.06.007
采用Ti靶电弧离子镀与Al靶中频磁控溅射相结合的复合工艺,通过调节Al靶电流,在不锈钢基体上制备了TiN薄膜和TiAlN薄膜样品,并在热处理炉内对薄膜进行高温抗氧化试验,分析了薄膜氧化前后的表面形貌、断口形貌及显微硬度.结果表明:TiAlN薄膜氧化前和氧化后的硬度均随着铝靶磁控溅射电流的增强、铝含量的提高而增加;TiAlN薄膜的高温稳定性明显优于TiN薄膜;TiAlN薄膜经800℃氧化后发生膨胀而变得疏松,内部发生了柱状晶化,致密性下降.
关键词:
TiAlN薄膜
,
TiN薄膜
,
抗高温氧化性能
,
中频磁控溅射
,
电弧离子镀
陈蓓蓓
,
蔡珣
,
周滔
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.09.005
采用反应磁控溅射法和钛一铝镶嵌靶制备TiAlN薄膜;运用纳米压入硬度测试仪、划痕仪和能谱仪、X射线衍射仪等对薄膜进行表征;研究了制备工艺参数对薄膜力学性能、薄膜成分及组织结构的影响.结果表明:随着氮气分压增大,薄膜厚度降低,薄膜(111)取向减弱,(220)和(311)取向增强,薄膜中的氮原子含量逐渐增多,而钛、铝原子含量逐渐减少;随着基体偏压增大,薄膜纳米硬度和膜/基界面临界载荷均逐渐增大,纳米硬度最高可迭48.73 GPa,膜/基界面临界载荷最高可达40 N.
关键词:
TiAlN薄膜
,
磁控溅射
,
力学性能
,
工艺参数
倪晟
,
孙卓
,
赵强
功能材料
使用磁控共聚焦溅射技术并改变溅射过程中Al的功率来制备了一系列A1含量不同的氮化钛铝(TiAlN)薄膜.在溅射过程,薄膜沉积速率和Al含量随Al的溅射功率增加而增大,而薄膜的粗糙度减小.Al含量较低时(约21%),TiAlN薄膜的硬度和弹性模量都高于TiN薄膜.而Al含量较高时(＞26%),薄膜的硬度和弹性模量也随含量增加减小.
关键词:
TiAlN薄膜
,
磁控共溅射
,
纳米压痕仪
,
机械性能
李明升
,
陈柯伟
,
王福会
,
徐家寅
腐蚀科学与防护技术
doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2001.z1.012
利用IPB30/30T型空心阴极离子镀膜机并改变蒸发源料中Ti、Al的比例,在不锈钢表面沉积了不同Al含量的TiAlN薄膜;电子探针分析结果表明涂层为内层富铝,外层富TiN的梯度涂层;X-ray衍射分析表明,薄膜相结构主要为δ-TiN的B1NaCl结构,薄膜的择优取向随着镀料中Al含量的增加由(111)向(220)转变.与TiN相似,TiAlN薄膜为柱状晶结构,但Al的引入使薄膜中使针孔数量和直径减小,致密性改善.600℃～800℃下静态空气中恒温氧化实验表明,TiN和TiAlN薄膜氧化时都在表面形成金红石结构的TiO2,但添加Al的薄膜具有比TiN薄膜更好的抗氧化性.扫描电镜观察表明,添加Al的薄膜表面的氧化膜平整致密,无孔洞;而TiN薄膜在氧化过程中形成数量众多的孔洞.600℃时在NaCl和水蒸气的综合作用下,不锈钢基体材料腐蚀严重,TiN涂层对不锈钢基体有一定的保护作用,但其表面腐蚀产物部分脱落,出现大量的腐蚀空洞,而TiAlN涂层表面腐蚀产物均匀致密,无明显空洞.加入Al引起薄膜结构的改善可能是薄膜抗氧化性和抗腐蚀性提高的原因.
关键词:
空心阴极离子镀
,
TiN薄膜
,
TiAlN薄膜
,
针孔
,
空洞
,
抗氧化性
曹慧
,
张发
,
孟超平
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.10.017
目的在GCr15轴承钢和W18Cr4V高速钢基体上制备硬质耐磨的纳米TiAlN薄膜,以此来提高GCrl5和W18Cr4V钢的使用寿命.方法采用直流反应磁控溅射的方法,以氩气为工作气体,氮气为反应气体,采用反复试验并优化后的一组参数,在两种常用的钢基体上制备高质量的耐磨薄膜.通过XRF、XRD、AFM和SEM研究了薄膜的元素含量、表面形貌和物相组成等结构特点,借助销盘式摩擦磨损试验机研究了薄膜的摩擦磨损性能.结果两组钢基体上薄膜的化学成分接近,Ti和Al元素的原子数分数之比为1∶1,薄膜主要由AlN、TiN和TiAlN相组成,且在(111)方向具有择优生长取向,薄膜的平均晶粒尺寸分别为24.15 nm和28.32 nm;薄膜呈现岛状生长,表面的平均粗糙度为15.8 nm和17.6 nm,硬度值不足2500HV,摩擦系数分别为0.5和0.4,薄膜的磨损量分别为89 μg和56 μg.结论薄膜结构由硬质陶瓷相组成,平均晶粒尺寸较小,薄膜的摩擦系数稳定,磨损量较小,耐磨效果较好.
关键词:
磁控溅射
,
TiAlN薄膜
,
微观结构
,
摩擦磨损
,
纳米
,
显微硬度
朱文波
,
高原
,
王成磊
,
何胜军
材料热处理学报
在4Cr13不锈钢表面采用多弧离子镀沉积TiAlN薄膜,采用磁控溅射法和多弧离子镀在4Cr13表面分别沉积掺杂Cr和Cr、Ni的TiAlN薄膜,采用电化学工作站对其进行电化学腐蚀性能测试.结果表明:在l mol/L的H2SO4溶液中,同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜的耐腐蚀性是TiAlN薄膜的4.1倍,是掺杂Cr的TiAlN薄膜的1.3倍;在3％的NaOH溶液中,同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜的耐腐蚀性是TiAlN薄膜的3倍,是掺杂Cr的TiAlN薄膜的2倍;在3.5％的NaCl溶液中,同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜的耐腐蚀性是TiAlN薄膜的11.4倍,是掺杂Cr的TiAlN薄膜的1.3倍.
关键词:
不锈钢
,
TiAlN薄膜
,
多弧离子镀
,
磁控溅射
,
腐蚀
罗飞
,
何欣
,
杨会生
,
高克玮
,
王燕斌
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.02.008
研究利用反应磁控溅射法在高速钢基体上制备TiAlN薄膜材料,采用XRD测试薄膜晶体结构,用UMT显微力学测试仪测试薄膜摩擦系数.在此基础上讨论铝含量、直流偏压及后期处理对薄膜摩擦系数的影响.结果表明,不同铝含量的TiAlN薄膜中都存在面心立方相和六方相,随着铝含量的增高,面心立方相比例逐渐减小,六方相增多.铝的引入使膜层的硬度明显提高.随着Al含量增加,GCr15与TiAlN膜层之间的摩擦系数下降.另外,直流偏压和后期处理亦可显著改善薄膜的抗摩擦性能.
关键词:
磁控溅射
,
TiAlN薄膜
,
摩擦系数
