低温等离子体辅助脉冲直流磁控溅射制备TiN薄膜

采用一种新型的等离子体辅助脉冲直流磁控溅射溅射沉积方法,在低温状态(100℃)下制备了氮化钛薄膜,利用X射线衍射仪、轮廓仪、分光光度计、原子力显微镜对氮化钛薄膜进行了表征,研究了等离子体源在薄膜制备过程中的作用。结果表明采用该方法可在低温环境下制备高温抗氧化性能良好的氮化钛薄膜。当离子源功率为500 W时,制备的氮化钛薄膜表现良好氮化钛(111)择优取向,薄膜表面粗糙度为1.43 nm,红外反射率可达到90%。     

燃烧还原化合法制备氮化钛粉末(Ⅱ)——试验研究

对用燃烧还原合成法制备氮化钛粉末的过程进行了试验研究 ,建立了一种无需机械粉磨处理的直接合成工艺。制备的氮化钛粉末粒径分布为 0 .2～ 1.0 μm ,平均粒径为 0 .5～ 0 .6 μm。研究结果表明 ,副产物氧化镁的机械分割作用是使氮化钛颗粒免于烧结成块的根本原因 ,恰当地控制合成温度可较好地兼顾产物的氮化率与颗粒形态     

氮化钛硬质薄膜的制备方法

随着新工艺和新技术的不断出现,涂层方法越来越多,膜的种类也层出不穷.氮化钛薄膜因具有许多优良的性能而得到了广泛的应用.介绍了几种制备氮化钛硬质薄膜的新方法、形成机理以及其优缺点,并展望了今后的涂层方法的发展.     

氢电弧法制备氮化钛纳米粒子

以金属钛为原料,采用氢电弧等离子体法制备了纳米TiN颗粒。通过TEM观测表明,所制备的氮化钛纳米粒子均为立方体,粒径分布窄,分散性好。EDS、XRD检测表明,氮化钛纳米粒子具有较高纯度。TG-DSC分析表明,氮化钛纳米粒子热稳定性好。并对气氛压强对粒子粒径的影响进行了探讨。     

TiN薄膜光学性质与色散分析的第一性原理研究

为研究氮气流量对TiN薄膜光学性能的影响,本文利用反应磁控溅射技术,在不同氮气分压下制备了氮化钛薄膜.采用第一性原理方法计算了氮化钛的态密度和光学常数,详细分析了氮化钛的电子态密度以及介电函数的色散关系,得出了适合氮化钛的Drude-3Lorentz色散模型;采用此模型拟合了椭圆偏振光谱仪测试出的薄膜介电函数谱.结果表明:随着氮分压的降低,薄膜的等离子体共振频率向高能方向移动,金属性增强,薄膜中的晶格缺陷增多,晶界散射和缺陷吸收作用增强,可见光区的透射率下降.     

阳极线性离子源辅助磁控溅射沉积氮化钛薄膜的研究

采用阳极线性离子源辅助磁控溅射技术,通过改变氮气流量以及离子源功率,在低温(150℃)条件下以不锈钢为基体制备了氮化钛薄膜.采用X射线衍射技术、显微硬度计、球盘式摩擦磨损仪、压痕法研究了薄膜的结构、硬度、耐磨性和结合强度,结果表明,采用阳极线性离子源辅助磁控溅射法在150℃低温条件下能制备出具有良好特性的金黄色的氮化钛薄膜.当氮气流量为20sccm、离子源功率为300W时,制备的薄膜硬度达到2039HV,且薄膜的耐磨性与结合强度最佳.离子的轰击作用使薄膜的力学性能得到了较大改善.     

非平衡磁控溅射氮化钛薄膜及其性能研究

采用非平衡磁控溅射技术,在钛合金(Ti6Al4V)表面沉积氮化钛薄膜。通过改变氮气和氩气分压比(PN/PAr)和基体偏压,制备出不同结构、性能的氮化钛薄膜。采用X射线衍射技术、原子力显微镜、PS-168型电化学测量系统、CSEM球盘摩擦磨损实验机、HXD-1000 knoop显微硬度仪等研究了薄膜的结构、表面形貌、耐腐蚀性能与机械性能。结果表明,采用非平衡磁控溅射技术制备出了致密的氮化钛薄膜。当PN/PAr较小时,氮化钛薄膜中存在Ti2N时,Ti2N相可以有效提高薄膜的硬度和耐磨损性能;当PN/PAr增加到0.1时,薄膜硬度达到最大,耐磨损性能最优;随着PN/PAr的继续增大,氮化钛薄膜中主要存在TiN相,氮化钛薄膜的复合硬度和耐磨损性能降低。在钛合金(Ti6Al4V)表面沉积氮化钛薄膜可以显著提高其在Hanks类体液中的耐腐蚀性能。     

钛合金表面氮化技术研究进展

本文概述了近年来为了提高钛及钛合金表面耐磨性在钛合金表面制备氮化钛膜层而采用的表面处理技术。从气体氮化、液体氮化以及离子氮化三方面讨论了每种工艺方法所获表面改性层的结构和性能特征及其适应范围。     

燃烧还原化合法制备氮化钛粉末(Ⅰ)——理论分析

对燃烧还原化合法制备氮化钛粉末的过程进行了理论分析。热力学计算结果表明 ,与只用镁还原的方案相比 ,在氮气环境中采用镁加碳联合还原的方案可获得含氧量很低的合成产物。氮化钛还原化合的最佳理论反应温度为 15 6 3～ 1893K。动力学分析结果表明 ,制备氮化钛时存在高氮压临界条件 ,原因在于需要克服压坯渗透能垒 ,而在反应物中添加少量的含氮化合物可有效降低这一临界数值     

燃烧还原化合法备氮人钛粉末（Ⅱ）——试验研究

对用燃烧还原合成法制备氮化钛粉末的过程进行了试验研究,建立了一种无需机械粉磨处理的直接合成工艺。制备的氮化钛粉末粒径分布为０．２￣１．０μｍ,平均粒径为０．５￣０．６μｍ。研究结果表明,副产物氧化镁的机械分割作用是使氮化钛颗粒免于烧结成块的根本原因,恰当地控制合成温度可较好地兼顾产物的氮化率与颗粒形态。