张啸宇
,
谭俊
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.12.013
目的 研究多层薄膜的界面对薄膜性能的影响. 方法 通过直流磁控溅射法在45 #钢表面制备TiN及Ti/TiN多层薄膜,采用扫描电镜和XRD衍射分析仪对薄膜表面形貌及相结构进行观察和分析,使用纳米压痕仪、电子薄膜应力分布测试仪对TiN及Ti/Ti多层薄膜的力学性能以及残余应力大小进行研究,并运用电化学设备对TiN及不同调制周期的Ti/Ti多层薄膜的耐腐蚀性能进行研究. 结果 制备的TiN及Ti/TiN多层薄膜表面光滑且结构致密,TiN晶粒细小且为非晶相;薄膜力学性能良好,内部均存在残余压应力. 随着调制周期的减小,弹性模量和硬度先减小后增大,内部残余应力逐渐减小且分布不均匀程度逐渐增大. 薄膜在H2SO4 中的腐蚀试验表明:当Ti/TiN多层薄膜调制周期为1 μm时,多层薄膜的耐腐蚀性能不如TiN薄膜,随着Ti/TiN多层薄膜随调制周期的减小,多层薄膜的耐腐蚀性能逐渐升高;当调制周期为0. 5 μm时,Ti/TiN多层薄膜的耐蚀性能已超过TiN薄膜. 结论 Ti/TiN多层薄膜界面的增多有助于减小薄膜的残余应力,并且可提高薄膜的耐蚀性能.
关键词:
纳米压痕
,
多层薄膜
,
力学性能
,
残余应力
,
调制周期
,
耐蚀性能
