田颖萍
,
范洪远
,
成靖文
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2012.03.006
采用直流反应磁控溅射法,通过控制氮氩流量比,在Si(111)衬底上沉积了TiN薄膜,并用织构系数来量化TiN薄膜的生长取向.对TiN薄膜的织构、物相组成、形貌进行表征,分析了溅射沉积过程中氮氩流量比对TiN薄膜生长织构的影响,同时还分析了不同织构薄膜的表面及截面形貌.结果表明:氮氩流量比低于1:30时,薄膜的织构由(200)转变为(111),同时还出现了TiN061相；(111)织构的薄膜表面均匀,致密性好,粗糙度小,以氮氩流量比为1:60时所得织构系数为1.63的(111)薄膜最好.
关键词:
氮氩气压比
,
氮化钛薄膜
,
织构
,
磁控溅射
高原
,
韦文竹
,
袁琳
,
陈选楠
,
王成磊
,
陆小会
,
张焱
,
吴炜钦
,
张光耀
材料热处理学报
对低碳钢表面进行等离子铬镍共渗,在4Cr13不锈钢表面沉积氮化钛薄膜.对两种强化层及其基体进行电化学腐蚀性能测试.结果表明:在1 mol/L的H2SO4溶液中,铬镍共渗试样的耐腐蚀程度和氮化钛薄膜的相当,是4Cr13不锈钢试样的90倍,是低碳钢试样的120倍；在1 mol/L的NaOH溶液中,铬镍共渗试样的耐腐蚀性是4Cr13不锈钢试样的0.67倍,是低碳钢试样4.67倍,是氮化钛薄膜的3.67倍；在3.5％的NaCl溶液中,铬镍共渗试样的耐腐蚀性是低碳钢试样的2.3倍,是氮化钛薄膜的0.167倍,是4Cr13不锈钢试样的0.33倍.
关键词:
铬镍共渗
,
氮化钛薄膜
,
不锈钢
,
点蚀
,
腐蚀
陆小会
,
高原
,
王成磊
,
韦文竹
,
张光耀
稀土
利用M200型环-块磨损试验机对TiN薄膜试样、4Cr13强化试样、钨钼钇强化试样、钨钼强化试样、W6Mo5Cr4V2高速钢试样以及T10钢强化试样进行摩擦磨损试验,研究了摩擦系数、磨损量并分析其耐磨机理,结果表明:钨钼钇强化试样、钨钼强化试样、W6Mo5Cr4V2高速钢试样、T10钢强化试样、TiN薄膜试样和4Cr13强化试样的摩擦系数分别为0.3012、0.4693、0.3141、0.5653、0.3171、0.4612;磨损失重分别为:0.0034g、0.0069g 、0.0028g、0.0013g、0.0005g、0.0008g.TiN薄膜试样的耐磨性能比4Cr13强化试样提高1.6倍;钨钼钇强化试样耐磨性能比钨钼强化试样、W6Mo5Cr4V2高速钢试样和T10钢强化试样提高2.03倍、0.82倍、3.32倍.钨钼钇强化试样、钨钼强化试样和T10钢强化试样的摩擦系数波动较大,其他试样的摩擦系数较稳定.不同试样的摩擦系数-时间曲线证明磨损分为三个性质不同的阶段:跑合阶段;稳定磨损阶段;剧烈磨损阶段.
关键词:
氮化钛薄膜
,
表面高速钢
,
磨损
,
摩擦系数
,
耐磨性
张碧云
,
聂朝胤
,
谢红梅
,
杨娟
材料导报
采用电弧离子镀技术在不锈钢基片上沉积了TiN薄膜,利用显微硬度计测量了薄膜的表面硬度.采用球-盘式摩擦磨损实验机对比研究了基片和薄膜在与GCr15配副的情况下,二者在空气中干磨擦状态下的摩擦磨损性能;利用扫描电镜(SEM)、能量衍射谱仪(EDS)和表面粗糙度台阶轮廓仪对薄膜的磨损区域进行了微观分析.实验结果表明,随着法向载荷和往复速率的增大,薄膜和基体的摩擦系数都减小,但薄膜的摩擦系数始终小于基体的摩擦系数.不锈钢基体与GCr15配副时,基体磨损较大,此时的磨损机制是犁削磨损和磨料磨损;而TiN薄膜与GCr15配副时,薄膜不仅无磨损,而且其表面将形成一层具有润滑作用的移着膜,此时的磨损机制主要是磨料磨损,因此在不锈钢基体上沉积TiN薄膜有利于提高基体的耐磨性.
关键词:
电弧离子镀
,
氮化钛薄膜
,
对偶件
,
摩擦系数
,
摩擦学性能
王庆喜
,
弥谦
,
惠迎雪
材料导报
利用非平衡磁控溅射离子镀技术研究了不同氮气流量对TiN薄膜结构、摩擦性能、附着力及显微硬度的影响.研究结果表明:N2流量对TiN薄膜的择优取向有很大影响,N2流量较小时,TiN薄膜显示出{111}择优取向生长趋势,在N2流量为15sccm条件下沉积的TiN薄膜的(111)衍射峰强度最强,与之对应的薄膜硬度和膜基结合强度最高,耐磨性能也最好;N2流量的大小对TiN薄膜的沉积速率和摩擦系数影响显著,并随N2流量增加都有较明显的下降趋势.
关键词:
非平衡磁控溅射
,
氮化钛薄膜
,
氮气流量
刘洪喜
,
蒋业华
,
周荣
,
周荣锋
,
金青林
,
汤宝寅
金属学报
用等离子体浸没离子注入与沉积（PIII&D）技术在AISI52100轴承钢表面成功合成了高硬耐磨的氮化钛（TiN）薄膜。膜层元素分布、化学组成和表面形貌分别用X射线衍射（XRD）、X光电子能谱（XPS）和原子力显微镜 （AFM）表征。合成薄膜前后试样的滚动接触疲劳寿命和摩擦磨损性能分别由球棒疲劳磨损试验机和球-盘磨损试验机测定；疲劳破坏后的微观形貌通过扫描电镜（SEM）观察；薄膜力学性能经纳米压痕和纳米划痕试验评价。结果表明，表面膜层中主要存在TiN相，同时含有少量的TO2和钛氮氧的化合物；在优化条件下，氮化钛膜层致密均匀，与基体结合良好，具有很高的硬度和杨氏模量，分别达到25 GPa 和350 GPa；最低摩擦系数由基体的0.92下降到0.2。被处理薄膜试件在90%置信区间下的最大L10、L50、La和L寿命较基体分别提高了5.5倍、2.8倍、2.3倍和2.2倍，疲劳寿命的分散性得到了显著改善.
关键词:
等离子体浸没离子注入与沉积
,
titanium nitride (TiN) film
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
