Ti—Mo—N三元多层膜的结构与性能

采用Ｔｉ／Ｍｏ复合靶,用多弧离子镀技术沉积了Ｔｉ－Ｍｏ－Ｎ多元多层膜,并对其组织结构与性能进行了研究,结果表明：在本试验条件下多元膜的结构形式为（Ｔｉ,Ｍｏ）２Ｎ,最佳多层膜的结构形式为基体／Ｔｉ／ＴｉＮ／（ＴｉｙＭｏ１－７）Ｎ／（Ｔｉ,Ｍｏ）２Ｎ,并具有较高的显微硬度、耐磨性和极低的孔隙率,在８００℃具有很好的抗氧化性能。在沉积过程中存在着多元合金膜层与合靶的成分离析现象,这与靶材的结构有关。     

多弧离子镀Ti-W-N多元多层膜的研究

采用Ｔｉ／Ｗ复合靶,用多弧离子镀技术沉积了Ｔｉ－Ｗ－Ｎ多元多层膜,并对其组织结构与性能进行了研究,结果表明：在本试验我元膜的结构形式为（Ｔｉ,Ｗ）２Ｎ最佳多层膜的结构形式为基体／Ｔｉ／ＴｉＮ／（ＴＹｉｙＷ１－ｙ）Ｎ／（Ｔｉ,Ｗ）２Ｎ,并具有较高的显微硬度和极低的孔隙率,在８００℃具有很好的抗氧化性能,在沉积过程中存在着多元合金膜层与复合靶的成分离析现象,这与靶材的结构有关。     

氮分压对多弧离子镀TiN涂层相结构及性能影响的研究

本文利用多弧离子镀设备沉积了 ＴｉＮ薄膜，对不同工艺条件下沉积ＴｉＮ的薄膜用 Ｘ射线衍射方法进行了研究，给出了薄膜相结构随氮分压变化的实验结果，测定了薄膜 的显微硬度．用ＳＥＭ方法观察了 ＴｉＮ涂层的组织形貌。指出：氮分压为多弧离子镀 的一个重要工艺参数，我们适当地控制氮分压，可以制作出性能良好的ＴｉＮ薄膜。     

多弧离子镀制备硬质梯度薄膜技术

介绍了多弧离子镀在金属陶瓷表面沉积硬质梯度薄膜的技术,用X射线衍射法对表面形成的薄膜进行了物相分析,并对材料的金相显微组织、显微硬度、抗弯强度以及膜与基体的结合力进行了测试和分析.结果表明:多弧离子镀处理能在金属陶瓷表面形成硬质梯度薄膜,膜与基体的结合力良好,表面硬度大大提高,而材料的抗弯强度却没有发生变化.     

柱弧离子镀制备Ti/TiN/Ti(N,C)/TiC黑色硬质膜

利用自制的柱弧离子镀膜机，在不同硬度基体上制备了Ti／TiN／Ti（N，C）／TiC多层复合膜。膜呈深黑色，反射率小于14％，亮度值L^＊小于43，沉积速率约为0．78μm/h，表面分布较多液滴缺陷。膜的力学性能测试受基体硬度和膜层厚度影响较大，基体越硬、膜层越厚，膜的硬度以及与基体的结合力测试结果越大。YW2硬质合金基体上制备0．82μm的黑色硬质膜显微硬度Hv（25g）=3229，结合力为26．70N。该设备和工艺已成功应用于工业生产。     

试样参数对划痕试验临界载荷的影响

本文有摩擦力监测的划痕法研究了试样参数（基体硬度、膜厚、基体表面粗糙度等）对硬质摩膜（或软膜）的临界载荷Ｌｃ的影响．样品基材是Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２、５ＣｒＭｎＭｏ、４５钢、Ａ３钢和不锈钢．膜层为磁控溅射离子镀ＴｉＮ膜和Ｔｉ膜、化学镀ＮｉＰＣＵ膜，以及在Ｓｉ３Ｎ４上溅射镀Ａｌ膜．结果发现离子度ＴｉＮ膜和Ｔｉ膜与ＮｉＰＣｕ膜规律不同，ＴｉＮ膜和Ｔｉ膜的临界载荷Ｌｃ随基体硬度的提高而提高，但当基体硬度接近和超过膜层硬度时，Ｌｃ变化不大；基体粗糙度增加时Ｌｃ下降；随膜厚的增加Ｌｃ提高．而化学镀ＮｉＰＣｕ膜的临界载荷Ｌｃ随基体硬度的提高而下降，随基体表面粗糙度的提高而增加．以Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２为基体的ＮｉＰＣｕ膜，随膜厚的增加Ｌｃ变化不大．本文对上述规律的实质进行了初步探讨，并对目前生产中正在推广的工具钢磁控溅射离子镀ＴｉＮ膜的划痕法标准提出建议．     

Cr及Cr-Ni掺杂对不同偏压下TiAlN薄膜性能的影响

为了使4Cr13不锈钢表面性能得到更好的优化和获得镀膜最佳的偏压工艺,在不同的偏压工艺下,采用多弧离子镀技术和磁控溅射技术在4Cr13不锈钢表面沉积掺杂Cr和同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜.采用附着力自动划痕仪研究不同偏压条件下薄膜与基体的结合力,采用扫描电子显微镜观察和分析薄膜的表面形貌,采用XRD技术检测薄膜的相结构,采用显微硬度计测量薄膜的显微硬度.结果表明:适当的偏压可以提高薄膜的硬度和结合力,在偏压为-250 V时,薄膜的表面硬度达到最大值2 259 HV0.1 N,结合力为36 N;并且掺杂Ni元素能够起到增强膜基结合力的效果.     

辉光弧光协同共放电方式制备TiN薄膜的研究

分别采用中频磁控溅射、电弧离子镀及辉光弧光协同共放电混合镀(APSCD)三种方式在碳钢基体上制备TiN薄膜,采用原子力学显微镜、显微硬度计、台阶膜厚仪、电化学技术对薄膜表面形貌、显微硬度、膜厚、耐腐蚀性进行测试.研究结果表明:多弧离子镀薄膜颗粒的平均粗糙度为7.066 nm,混合镀薄膜颗粒的平均粗糙度为4.687 nm,在相同时间条件下,磁控溅射薄膜厚度为658 nm,混合镀膜厚度为1345 nm,混合镀工艺具有降低多弧离子镀粗糙度又可以克服磁控溅射沉积速率慢的优点.经过混合镀TiN薄膜后,基体表面显微硬度从226HV提高到1238 HV,在天然海水中测得混合镀膜层腐蚀电位比基体提高104 mV.     

镁合金表面Ti—TiN复合镀层的阴极多弧离子制备与表征

表面强化、耐蚀处理对镁及其合金的应用至关重要。采用阴极多弧离子镀膜技术，在AZ91C镁合金基底上首次成功镀制了强结合力的以Ti为过渡层的TiN复合膜层，并利用高分辨扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、CSM显微划痕测试等技术对复合膜层的形貌、组织结构及性能进行分析研究。结果表明，采用适当的多弧离子镀膜工艺，能在经恰当预处理方法处理的镁舍金基底上制备性能良好的TiN膜。膜层均匀、致密，膜基结合力达130mN以上，复合硬度达500HV左右（AZ91镁合金基底125HV）。此外中性盐雾强化实验表明，经该方法处理后的镁合金在ASTM-B117标准测试条件下，腐蚀速度明显降低，经过200h后，表面无明显腐蚀现象。真空多弧离子镀膜技术有望在镁合金表面防护领域得到应用。     

多弧离子镀Ti(C,N)/TiN多元多层膜研究

在LF6防锈铝的基体上采用多弧离子镀技术沉积了Ti(C，N)／TiN／Ti(C，N)/TiN／TiN(C，N)／TiN六层多元多层膜，并对其组织结构与性能进行了研究。结果表明：多元多层膜表面膜层均匀，未出现龟裂现象；膜与基体之间形成了纳米级厚度的Al3Ti新相层，说明膜与基体间的结合存在化学键合，结合强度良好，划痕临界载荷达79N。显微硬度达HV0．11911．0，与基体相比，其表面显微硬度提高了近20倍，耐磨性提高了10倍以上，但摩擦因数较高(μ＝0．66)，粘着对偶件磨损，使对偶件磨损较严重。     

不同工艺条件下TiN薄膜的AES研究

水文给出了三种不同工艺制备的 ＴｉＮ薄膜样品的俄歇分析结果，并对不同ＴｉＮ薄膜中组份变化对其力学性能的影响进行了讨论。实验结果表明，氧的存在对ＴｉＮ膜有较大影响，氧含量增高，表面光泽由金黄色逐渐变为暗红色，膜的附着力由大变小。俄歇剖面分析谱图表明，随着氧含量的增加，膜中的ＴｉＮ均匀性变差，在ＴｉＮ与Ｆｅ的界面处氧的含量也逐渐增加．这一结果表明，氧在氮化钛膜与铁基底的接触界面上的存在，影响了膜与铁基底之间的附着力，它是影响其表面上 ＴｉＮ膜的力学性能的原因之一。另外，对俄歇分析和剖面分析中谱图中Ｔｉ峰与Ｎ峰的重迭进行了处理。其方法与文献报导的不同，具有简便、准确的特点     

多弧物理气相沉积技术制备（TiAl）N超硬膜

主要介绍采用多弧物理气相沉积（ＰＶＤ）技术研制新型（ＴｉＡｌ）Ｎ超硬膜的工艺技术特点。对其膜层相结构、化学成分、显微组织等方面做了分析研究。结合工业生产实际应用进行了（ＴｉＡｌ）Ｎ与ＴｉＮ涂层刀具切削耐用度对比试验。     

镁合金非铬酸盐表面处理

讨论了ZM5镁合金非铬酸盐表面处理工艺.分析了前处理、化学转化膜等因素对涂膜质量的影响.利用显微硬度计、扫描电镜和杠杆式万能强度试验机分析测定了涂层的表面形貌、硬度和附着力.结果表明,在优化的工艺条件下,所得的涂层均匀且与基体的结合能力良好,对镁合金基体有较好的保护作用,提高了ZM5镁合金的耐湿热性、硬度等性能.     

电磁场氮分压等对多弧离子镀TiN的影响

本文在不同工艺条件下，利用扫描电镜、Ｘ射线衍射仪，Ｍ－２００磨损机以及显微硬度计等，对多弧离子镀ＴｉＮ涂层的表面形貌组织结构以及性能进行了分析研究，揭示了电磁场氮分压对ＴｉＮ镀层的综合影响。     

热反射玻璃镀膜工艺的研究

本文采用直流磁控溅射方法，对氧化不锈钢膜、金属Ｔｉ膜、ＴｉＮ膜和ＴｉＯｘＮｙ膜在不同工艺和不同组合条件下形成的两层膜系热反射镀膜玻璃的光学性能及有关组份进行了测试分析，阐明了该种方法及该种系列工艺条件下镀制热反射玻璃镀膜的性质，提出了此工艺条件镀制两层膜系热反射玻璃镀膜的最佳组合工艺。对有关工业生产中实施工艺技术所存在的问题进行了探讨     

TC4钛合金表面交流微弧氧化膜研究

在铝酸盐溶液中,采用交流微弧氧化方法在ＴＣ４钛合金表面制备出氧化物陶瓷膜．使用显微力学探针测定了膜的硬度和弹性模量分布,并探讨了微弧放电对氧化膜和钛合金基体组织、性能的影响．结果表明,钛合金表面经微弧氧化处理后,膜／金属界面附近钛合金基体显微组织保持不变,基体上也不存在硬化区．另外,来自溶液氧原子没有扩散进入未氧化的钛合金基体．氧化膜的显微硬度和弹性模量分布有相似的变化规律．从膜表层到膜内部,硬度和弹性模量逐渐增加．靠近钛／膜界面附近时达到最大值。分别为１３和２３０ＧＰａ膜不同深度处ＴｉＯ_２金红石和ＴｉＡｌ_２Ｏ_５尖晶石相的相对含量变化决定了硬度和弹性模量分布．     

基片负偏压对PEMSIP法铁基体TiN涂层相组成的影响

利用等离子体增强磁控溅射离子镀（ＰＥＭＳＩＰ）技术在铁基体上沉积ＴｉＮ涂层之前，先镀一层很薄的钛中间层，继之再沉积ＴｉＮ。研究了基片负偏压对涂层相组成的影响。结果表明，随着基片负偏压增加，膜层的相分朝着富氮相及其含量增加的方向发展，变化趋势为（α－Ｔｉ＋Ｔｉ_２Ｎ＋ＴｉＮ）→（Ｔｉ_２Ｎ＋ＴｉＮ）→ＴｉＮ。在基体与中间层界面处有ＦｅＴｉ相；在中间层与后继膜的交接处，发现α＝１与Ｔｉ_２Ｎ有取向关系。     

基片负偏压对PEMSIP法铁基体TiN涂层相组成的影响

利用等离子体增强磁控溅射离子镀（ＰＥＭＳＩＰ）技术在铁基体上沉积ＴｉＮ涂层之前，先镀一层很薄的钛中间层，继之再沉积ＴｉＮ。研究了基片负偏压对涂层相组成的影响。结果表明，随着基片负偏压增加，膜层的相分朝着富氮相及其含量增加的方向发展，变化趋势为（ａ－Ｔｉ＋Ｔｉ２Ｎ＋ＴｉＮ）→（Ｔｉ２Ｎ＋ＴｉＮ）→ＴｉＮ。在基体中间层界面处有ＦｅＴｉ相；在中间层与后继膜的交接处，发现ａ＝１与Ｔｉ２Ｎ有取向关系。     

15-5PH不锈钢表面多弧离子镀高结合性能TiN膜层研究

多弧离子镀方法在15-5PH不锈钢材料表面制备结合力、硬度和致密性高的TiN涂层,提高材料表面硬度和抗高温氧化性能。分析结果显示过渡层成分、预热温度、工作气压及负偏压等主要参数对膜层性能影响明显。得到Ti为过渡层时,预热250℃,气压3.0Pa,600V偏压镀膜工艺参数最佳,制备的膜基结合力高于60N,表面硬度>1200HV0.05,膜层表面大液滴密度尺寸最低。膜层表面显微硬度、膜层沉积速率和膜基结合力随工作气压升高不同程度地先升高后降低。     

活化源功率对高速钢基体反应溅射离子镀TiN涂层的影响

应用Ｘ射线衍射分析研究了活化源功率对反应溅应离子镀ＴｉＮ涂层相组成的影响，随着活化功率的增加，膜层相组成朝着富氮相及其含量增加的方向发展，变化趋势为：（αＴｉ＋Ｔｉ２Ｎ＋ＴｉＮ）→（Ｔｉ２Ｎ＋ＴｉＮ）→ＴｉＮ。活化源功率对膜层硬度的影响，主要是膜层相组成变化引起的，而由Ｔｉ２Ｎ和ＴｉＮ两相组成的膜硬度最高。