PCVD TiN膜的界面制备及性能

用ＴｉＣｌ４作为反应气体制备ＰＣＶＤ ＴｉＮ镀层,对降低界面的氯含量,改善ＰＣＶＤＴｉＮ镀层的界面性能进行了研究。在镀层制备过程中增加了界面制备过程,即采用氩离子轰击以及氢的反应使界面的氯含量降低,膜基界面得到改善。结果表明,与常规ＰＣＶＤ制备的ＴｉＮ镀层相比,膜层的结合强度有大幅度的提高,耐磨性和耐蚀性均有改善,特别是其耐蚀性达到甚至超过奥氏体不锈钢的水平。     

PCVD方法沉积TiN的放电光谱研究

运用发射光谱对等离子体化学气相沉积（ＰＣＶＤ）在钢基片上沉积ＴｉＮ的研究表明：放电气氛中存在多种类型的粒子，涂层的生长直接依赖于Ｔｉ＾＋的浓度；而气相ＴｉＮ的出现将导致产生鳞片状，疏松的涂层，降低ＴｉＮ涂层的硬度。     

离子束辅助磁控溅射沉积TiN薄膜的研究

利用三离子束辅助沉积设备，以离子束辅助沉积、磁控溅射和离子束辅助磁控溅射几种工艺在GCr15基体上沉积TiN薄膜。实验结果表明：离子束辅助磁控溅射有效地提高了薄膜的硬度、耐磨性和耐蚀性，改善了膜基结合力。     

PCVD—Ti（CNO）薄膜的制备及性能的研究

研究了Ｔｉ（ＣＮ）薄膜内氧的作用。研究结果表明,Ｔｉ（ＣＮ）薄膜内加入氧后可以消除薄膜的柱状晶结构,薄膜的断口呈致密的纤维状组织。随着反应气体中空气或ＣＯ２气体流量的增加,Ｔｉ（ＣＮＯ）薄膜的硬度呈上升趋势,并在空气的流量为４０ｍｌ／ｍｉｎ或ＣＯ２的流量为１５ｍｌ／ｍｉｎ时（分别约占总量的１５％和６％）,薄膜的硬度达到最大值。     

脉冲电压幅值对等离子体化学气相沉积TiN薄膜膜基结合行为的影响

用工业型脉冲等离子体化学（ＰＣＶＤ）设备。在高速钢（Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ）和钴基硬质合金ＳＣ３０基材表面沉积了ＴｉＮ薄膜,用扫描电镜（ＳＥＭ）和连续加载压入仪研究了脉冲电压幅值对膜基结合行为的影响,结果表明：随脉冲电压在５５０－７５０Ｖ之间逐渐增大,ＴｉＮ晶粒增大,膜层脆性增加,沉积速率提高。但膜层结合力下降：在６５０Ｖ以下膜基界面有一伪扩散层出现,通过６５０Ｖ后伪散层消失,这是改善膜基结合行为的关键因     

对向靶溅射TiN薄膜的结构和物性

利用对向靶溅射（ＦＴＳ）沉积出（１１１）择优取向的单相ＴｉＮ膜，膜硬度（ＨＶ）最高可达３８００，择优取向随基板偏压增高，可由（１１１）转向（２００），晶格常数随氮气分压增高而增大，这是氮原子进入四面体间隙引起的。     

纳米复合Ti-B-N薄膜的结构和摩擦学性能

研究了射频等离了体辅助化学气相沉积（PCVD）技术获得的Ti-B-N薄膜的组织结构和力学性能。结果发现，B元素的加入使薄膜中出现TiN纳米晶和BN非晶（nc-TiN／a-BN）的复合结构，其硬度显著高于TiN薄膜，最高可达40GPa。用球盘式摩擦磨损实验考察了薄膜的磨损特性。结果表明：与TiN薄膜相比，Ti-B-N薄膜抗磨损性能有显著提高，磨损机制与TiN薄膜不同，摩擦系数较TiN稍高。     

PCVD制备新型Ti-Si-C-N纳米复合超硬薄膜及其微观结构表征

用脉冲直流等离子体增强化学气相沉积（PCVD）方法,在高速钢试样表面沉积出一种新型Ti-Si-C-N薄膜材料.研究了不同SiCl4流量对薄膜成分、微观组织形貌以及薄膜晶体结构的影响.X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）分析结果表明：Ti-Si-C-N薄膜是由Ti（C,N）/a-C/a-Si3N4组成的纳米复合结构,薄膜的晶粒尺寸在2-25 nm范围内;当Ti-Si-C-N薄膜中N含量很少时,Ti（C,N）结构转变为TiC,薄膜的表面形貌由颗粒状转变为粗条状.     

高速钢工件表面物理化学气相沉积TiN

介绍了等离子化学气相沉积氮化钛技术在高速钢刀具和飞机用高速钢精密轴承上的应用，经ＰＣＶＤ－ＴｉＮ处理的高速钢刀具可以提高其表面强度，降低摩擦系数，从而提高其使用寿命，处理过的高速钢轴承精度高，具有抗高温氧化和抗热震性能，满足了使用要求。     

多弧离子镀制备TiN/TiBN纳米复合涂层的结构和性能

为了满足复合材料高速切削加工的需要,用金属Ti靶和纯TiB2靶作为靶材料,在N2气氛下用多弧离子镀方法制备了TiN/TiBN纳米复合涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析涂层的组织结构、成分和表面形貌;利用显微硬度计、划痕仪和球盘摩擦仪分析调制周期对涂层力学性能的影响。结果表明:TiN/TiBN纳米复合涂层的调制周期范围为5.5~21nm,主要成分为晶相TiN、非晶BN和TiB2;调制周期对涂层的力学性能有较大的影响,随着调制周期的减小,硬度增加,调制周期最小时最大硬度达到29GPa;最大膜基结合力为88N,且所有样品均表现出较高的膜基结合力。随着转速的增大,摩擦因数与表面粗糙度两者表现出相同的变化趋势,摩擦因数最大值为0.31,其低摩擦因数与自润滑的BN相的存在有关。调制周期减少,界面积增加,TiN/TiBN纳米复合涂层的力学性能增强。     

多弧离子镀TiN涂层工艺及相结构

探讨了多弧离子镀技术中预轰击时间、氮分压和靶电流等对高速钢ＴｉＮ涂层的影响。结果表明,在不同的工艺条件下,ＴｉＮ涂层的相结构组成基本相同,但相对量不一样。当氮分压降低时或当预轰击时间延长时,涂层的硬度增大,耐磨性能改善。当靶电流减小时,涂层的硬度和耐磨性能降低。     

等离子渗氮Ti合金基体上的TiN涂层的砂浆冲蚀特性

在射流冲蚀装置中研究了等离子渗氮Ti合金基体上的TiN涂层在砂浆介质中的冲蚀行为.砂浆冲击速度为6.4～15.2m/s.结果表明:在低冲击速度下,TiN涂层具有很高的抗冲蚀性能.随着砂浆速度的提高,TiN涂层被砂浆击穿甚至开裂,对基体的保护作用降低.涂层穿孔后,位于冲蚀区中部显露的渗氮基体形成塑性形变条片,边缘区则由于砂浆对基体的切削作用而被冲蚀.     

TiN/TiCN/Al2O3/TiN与TiN/TiCN/Al2O3/TiCNO多层涂层的组织性能比较

目的对比TiN/TiCN/Al_2O_3/TiN和TiN/TiCN/Al_2O_3/TiCNO两种多层涂层的组织性能。方法采用化学气相沉积(CVD)技术在硬质合金基体上沉积TiN/TiCN/Al_2O_3/TiN和TiN/TiCN/Al_2O_3/TiCNO两种多层涂层。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析涂层的物相和组织形貌,采用纳米力学测试系统测试涂层顶层的硬度和弹性模量,利用显微维氏硬度计和划痕仪分别测量涂层的显微硬度和结合强度,利用往复式多功能摩擦磨损试验机研究涂层的摩擦磨损性能。结果顶层TiN晶粒为柱状晶,顶层TiCNO晶粒呈细针状。与顶层TiN相比,顶层TiCNO硬度更大,抗塑性变形能力更强。与以TiN为顶层的多层涂层相比,以TiCNO为顶层的多层涂层表面粗糙度、摩擦系数较大,结合强度较低。当磨损只发生在顶层时,耐磨性取决于顶层涂层的性能,TiN/TiCN/Al_2O_3/TiN的磨损体积和磨损率为TiN/TiCN/Al_2O_3/TiCNO的1.2倍。当磨损进行到顶层与Al_2O_3层界面时,结合强度对耐磨性也有重要影响,TiN/TiCN/Al_2O_3/TiN的磨损体积和磨损率是TiN/TiCN/Al_2O_3/TiCNO的82%。结论与TiN/TiCN/Al_2O_3/TiN相比,TiN/TiCN/Al_2O_3/TiCNO的顶层TiCNO硬度较大,抗塑性变形能力强,其顶层耐磨性较好。改善TiN/TiCN/Al_2O_3/TiCNO多层涂层表面粗糙度和结合强度将进一步提高该涂层的摩擦磨损性能。     

感应加热三元硼化物金属陶瓷涂层的组织和性能

目的研究感应加热对三元硼化物Mo2Fe B2陶瓷涂层的组织和性能的影响。方法首先使用氧-乙炔火焰在45#钢表面喷涂Ni60黏性底层,然后再采用反应火焰喷涂技术在黏性底层上制备三元硼化物金属陶瓷涂层,之后利用感应电流对三元硼化物涂层进行加热处理。通过X射线衍射检测、扫描电镜观察、结合强度试验、显微硬度测试和耐磨试验,分析评价感应加热处理后三元硼化物涂层的相组成、显微组织、结合强度、硬度和耐磨性。结果感应加热处理后,金属陶瓷涂层仍然由Mo2Fe B2与基体相α-Fe组成。三元硼化物涂层和Ni60涂层的孔隙与裂纹等缺陷基本消失,Ni60涂层与基体间的孔隙也基本消失。三元硼化物涂层与基体的平均结合强度为60.48 MPa,是未经加热处理的4.6倍。三元硼化物涂层的显微硬度比未经加热处理的涂层高300HV0.1,磨损率为0.83 mg/mm2,是未经加热处理涂层的68%。结论感应加热处理后,三元硼化物涂层的相组成与未经加热涂层的相同。感应加热处理后,三元硼化物涂层及粘结底层的组织更加致密,结合强度、显微硬度和耐磨性均显著提高。     

反应等离子喷涂TiN的反应过程及涂层形成机理研究

采用反应等离子喷涂技术制备了TiN涂层,并收集了少量TiN颗粒;采用SEM对涂层和TiN颗粒的横断面肜貌进行分析,研究了喷涂过程中的反应过程和涂层的形成过程.结果表明:Ti粉与N_2的反应为燃烧合成反应.反应过崔中释放出大量的热量,此反应在颗粒的表面进行;TiN涂层具有典型的层状组织结构,且层与层之间结合较好.     

感应加热熔敷微米和纳米碳化钨复合涂层的研究

用感应加热熔敷法在Q235钢表面获得微米和纳米碳化钨复合涂层，并用扫描电镜、X射线衍射分析仪、显微硬度计等仪器对涂层的微观结构及显微硬度进行了研究。结果表明，涂层与基体问形成了牢固的冶金结合，并伴有大量的合金元素在二者间相互扩散。     

铝型材挤压模具PCVD TiN必要条件研究

针对铝型材挤压模具，通过理论分析和实验验证，表明并不是所有尺寸的模具均能实现离子体化学气相沉积（ＰＣＶＤ），而是当工作带宽度与阴极放电长度满足一定关系时，才能有效地实现沉积，文中给出了这个必要条件。