Ti／TiN多层膜显微结构的研究

用透射电镜研究了Ti/TiN多层膜的显微形貌,并用X射线衍射与透射电镜的微束电子衍射相结合的方法获得多层膜的晶体结构、相组成及其空间分布的信息。证明了Ti/TiN多层膜有明显的分层结构,在每对相邻的Ti层和TiN层之间,均存在Ti_2N界面过渡层,在膜基界面处存在FeTi过渡层。多层膜的晶粒呈纤维状,其尺寸随单层厚度的降低而减小,此即多层膜的晶粒细化效应,它伴随着膜层硬度的增加。     

调制比对磁控溅射Ti/TiN多层膜组织结构和结合力的影响

通过固定薄膜厚度与调制周期,改变Ti与TiN调制比(分别为1∶3、1∶5、1∶9和1∶11),采用反应磁控溅射法在硅片上制备Ti/TiN多层膜,研究调制比对薄膜微观组织结构及薄膜与基体结合力的影响。用X射线衍射仪(XRD)分析薄膜的晶体结构,用扫描电镜(SEM)观察薄膜的形貌,用纳米压痕仪测试薄膜的硬度,用纳米划痕仪测试薄膜与基体之间的结合力。结果表明:多层膜中TiN出现(220)晶面择优取向,Ti/TiN薄膜为柱状晶方式生长。柱状晶的细化程度随调制比的变化而发生周期性变化,柱状晶组织细化程度高的样品具有更高的硬度,但结合力更低。     

钛合金基材表面粗糙度对Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜性能的影响

为提高钛合金的抗冲蚀性能,采用真空阴极电弧离子镀技术在不同表面粗糙度(Ra)的TC4钛合金表面制备了Ti/Ti N/Zr/Zr N多层膜。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、划痕仪和砂粒冲刷试验仪分析了多层膜的截面形貌、微观结构、厚度、显微硬度、结合力和抗砂粒冲刷性能。重点研究了基体表面粗糙度对多层膜的结合力和抗砂粒冲刷性能的影响。结果表明,所得Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜厚度约为12μm,显微硬度大于3 000 HV,能显著地提高TC4钛合金基材的抗砂粒冲刷性能。在相同工艺条件下,基体表面粗糙度越小,其表面膜层的结合力和抗砂粒冲刷性能越佳。为获得综合性能良好的Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜,TC4钛合金基体的表面粗糙度必须控制在≤1.60μm。     

TiN硬质陶瓷薄膜研究进展

TiN薄膜具有优异的综合性能而受到广泛应用和研究。综述了TiN薄膜的多种制备技术，介绍了制备技术和工艺参数对TiN薄膜结构和性能影响，阐述了TiN薄膜应用领域，最后展望了TiN薄膜未来发展方向。     

TiN等离子体材料的研究进展

主要介绍了TiN等离子体材料概念,光学作用机制,并阐述了TiN在生物透明窗,太阳能传感器,光电转换及水氧化方面的进展。未来的TiN等离子体材料在生物领域、太阳能领域、净水领域及人工光合作用领域得到广泛应用。     

TiN粉末的制备方法

简要介绍了TiN的性能及主要用途,分析和阐述了TiN粉末制备的研究现状及发展趋势,重点讨论了碳热还原氮化合成TiN粉末存在的问题和前景。     

Ti和Ti合金制品电镀工艺

概述了Ｔｉ和Ｔｉ合金制品电镀工艺，可以在Ｔｉ和Ｔｉ合金制品表面获得耐磨性和耐疲劳强度优良的Ｍｏ合金镀层。     

TiN薄膜的阳极氧化研究

研究了ＴｉＮ薄膜的阳极氧化。结果表明,在稀磷酸溶液中对ＴｉＮ薄膜进行阳极氧化处理后,在ＴｉＮ表面形成一层氧化膜。氧化膜呈干涉色,其颜色随槽压变化;氧化膜色调均匀,耐磨性好。ＸＰＳ及ＡＥＳ分析结果表明,氧化膜由ＴｉＯ２组成,且在槽压在９Ｖ时膜厚约９０ｎｍ。     

Au－TiN复合镀层的研究

在离子镀ＴｉＮ镀层表面电沉积Ａｕ镀层，经２８０～４００℃，０．５～２ｈ的扩散处理，可得到表层富集Ａｕ，底层富集ＴｉＮ的Ａｕ－ＴｉＮ复合镀层。该镀层既有１８～２４Ｋ真金镀层的色泽，又有ＴｉＮ镀层的耐磨性。     

Properties of TiN–Al2O3–TiCN–TiN,TiAlN, and DLC-coated Ti(C,N)-based cermets and their wear behaviors during dry cutting of 7075 aluminum alloys

In the work, TiAlN for physical vapor deposition (PVD), multilayer TiN-Al₂O₃-TiCN-TiN for chemical vapor deposition (CVD), and diamond-like carbon (DLC) for plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) were deposited on the cermet inserts. Characteristics and wear behaviors of the three coated cermets during dry cutting of 7075 aluminum alloys were observed. The results show that TiN-Al₂O₃-TiCN-TiN coatings have highest adhesion strength and hardness. At the cutting speed of 1100 r/min, the depth of 0.2 mm, and the feed rate of 0.1 mm/r, the three coated inserts show the best wear-resistant properties. In this case, TiN/Al₂O₃/TiCN/TiN shows the worst wear-resistant properties (value of the flank wear [VBB] = 0.062 mm), while DLC coatings show the most excellent wear-resistant properties (VBB = 0.046 mm). During the cutting of aluminum alloys, which have high plasticity and low melting point, adhesive wear dominate on the flank of the inserts. The thickest coating of TiN/Al₂O₃/TiCN/TiN results in the bluntest cutting edge, which form the most serious adhesive worn zone. For the TiAlN and DLC coatings, due to a smaller cutting force, the two coatings have much better wear resistance. Further, the self-lubricating properties of DLC show excellent effect on protecting the inserts. Thus, the DLC-coated cermets have the best wear-resistant properties. Further, the TiAlN-coated cermets have the widest wear-affected zone while the DLC coating has the narrowest.     

Au—TiN复合镀层的研究

在离子镀ＴｉＮ镀层表面电沉积Ａｕ镀层，经２８０～４００℃，０．５～２ｈ的扩散处理，可得到表导富集Ａｕ，底层富集ＴｉＮ的Ａｕ－ＴｉＮ复合镀层。该镀层既有１８～２４Ｋ真金镀层的色泽，又有ＴｉＮ镀层的耐磨性。     

Properties of AlN–TiN composite ceramics

Abstract

Results are presented of a study dealing with an AlN–TiN composite material for high temperature applications. Hardness, microhardness, compressive strength, electrical resistance, and thermal conductivity of the material were measured at room temperature and flexural strength was measured at temperatures from 20 to 1800°C. The composite material containing 40 wt-% AlN and 60 wt-% TiN and hot pressed at 1850–1950°C exhibits an increase in strength of 20% with a rise in temperature, which permits it to be used at elevated temperatures.     

TiN/O''''-Sialon原位复合材料的抗氧化性能

通过对不同条件下原位复合制备的各种TIN／O′Sialon材料在空气中的氧化行为研究,考查了氧化温度、气孔率和TiW含量对材料抗氧化性能的影响。结果表明：当氧化温度升高到一定值时,通常材料表层会形成致密的“保护膜”,阻碍材料的进一步氧化;材料的气孔率和TIN含量越低,越易形成“保护膜”,反之,越不易形成“保护膜”。当材料的气孔率为30％以上,TiO2添加量为30wt％以上时,即使在更高的氧化温度下也不能形成“保护膜”。     

工艺参数对磁控溅射TiN膜结构的影响

为研究工艺参数在磁控溅射中对TiN薄膜生长的影响,通过改变工艺参数使用直流磁控溅射设备在N_2流量5 sccm,N_2压强为5 Pa生长TiN薄膜。采用射频磁控溅射法在N_2流量5 sccm、N_2压强5 Pa等生长参数下,制备了TiN薄膜。采用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对样品进行了分析,结果显示样品具有纳米级TiN薄膜的基本特征。实验表明,气氛中过多Ti原子的存在,影响了Ti原子和N原子的结合,也不利于TiN薄膜的生长。     

纳米TiN对粉煤灰水泥性能的影响

本文研究了纳米TiN对于粉煤灰水泥(粉煤灰掺量为40％)力学性能的影响,并结合XRD、TG-DTA、SEM和水化热等测试手段进行了分析.研究结果表明,纳米TiN在粉煤灰水泥中最佳掺量为1％,与空白组相比,1 d、3 d、7 d、28 d的抗压强度分别增加了27.1％、23.3％、37.9％和21.0％.通过XRD和TG-DTA等微观测试发现添加纳米TiN不会生成新的水化产物;通过SEM观察水泥水化微观结构,发现纳米TiN的加入能够生成更多的水化产物,在一定程度上促进水泥结构致密化;水化热测试结果表明添加适量的纳米TiN能够加快水化速率,使水泥水化第二放热峰提前,随着纳米TiN掺量的增加其水泥水化放热总量逐渐增加.     

Frictional Properties of TiN – AlN-Based Hot-Pressed Composites

The tribological properties of TiN – AlN-based composites forming a friction couple with 65G-grade steel under lubricant-free conditions are studied in the speed range of 4–16 m/sec and pressure of 0.5 – 2.0 MPa. The increase both in speed and load causes a decrease in the coefficient of friction. For a speed of 16 m/sec and pressure of 2.0 MPa, the coefficient of friction is 0.16 – 0.11, and the linear wear is 6.0 – 5.7 m/km. The superior tribological properties of TiN – AlN composites are related to the high mechanical properties of these materials. During friction at high speeds and loads, the abrasive and adhesive wear decreases owing to the oxide films that form on the surface and play the role of a solid lubricant and thus reduce friction loss.     

PcBN刀具TiN涂层制备及性能研究

通过JCP-350M2高真空多靶磁控溅射镀膜机,采用直流磁控溅射的方法,在PcBN刀具表面沉积TiN涂层。通过SEM、XRD等方法分析N2流量、Ar流量、温度、电流等参数变化对TiN涂层表面形貌、物相组成、涂层厚度和显微硬度的影响,找出制备TiN涂层的优化参数。     

金属表面磁控溅射TiN涂层制备的实验方法

锆合金由于中子吸收截面小等优点被广泛应用于核电行业。为了进一步提高其耐腐蚀性能和耐高温氧化性能,可采用表面涂层工艺。本文采用磁控溅射工艺在锆合金表面制备TiN涂层,并测试涂层的表面形貌和结合强度,应用于金属表面涂层制备的认知性和延伸性实验教学,使学生在实践中掌握材料表面处理学术前沿知识,培养创新思维,提高分析、解决问题的能力。     

AIN瓷TiN－Mo金属化方法研究

以Ｍｏ，ＴｉＮ为主要原料，采用金属粉末烧结法在ＡｌＭ瓷表面实现了金属化。探讨了金属化的工艺条件，运用ＸＰＳ，ＸＲＤ，ＳＥＭ等现代分析技术研究了界面现象及粘附机理。研究表明：液相的扩散、渗透，特别是ＡｌＮ瓷坯中的液相向金属化层的渗透是金属化层与ＡｌＮ瓷结合的主要原因。体积配比为７５％ＴｉＮ，２５％Ｍｏ及适量烧结助剂，烧结温度为１８００～１８５０℃，气氛为氮气（９０％）和氢气（１０％）的适宜条件下，获得了结合强度达４０ＭＰａ的良好金属化结合层。