HI,欢迎来到沙巴体育和体育区别

直流磁控溅射制备(Ti,Al)N薄膜相结构与划痕性能研究

分享到:
作者:
马丽华
导师:
丁龙先
学科专业:
材料科学与工程 
文献出处:
沈阳大学 2016年
关键词:
直流磁控溅射论文  薄膜论文  膜基结合力论文  相结构论文  

摘要:TiAlN具有硬度高、化学稳定性好、摩擦系数低、抗氧化温度高等优异性能。Al含量的不同会导致TiAlN薄膜晶体结构的变化,进而影响TiAlN薄膜性能。因此,控制TiAlN薄膜中的Al的含量尤为重要。本文主要采用直流磁控溅射法在高速钢基体上制备TiAlN薄膜,所采用的靶材是利用多弧离子镀技术在磁控溅射Ti靶上沉积了Al的靶,通过改变Ti靶上包覆Al的面积来改变TiAlN薄膜中Al的含量。利用划痕仪对TiAlN薄膜进行划痕实验并测试其膜基结合力;利用金相显微镜对划痕形貌进行观察并拍照;利用X射线衍射(XRD)对TiAlN薄膜的相结构进行分析研究;利用扫描电镜(SEM)对TiAlN薄膜表面形貌、断口形貌及表面成分和断口成分进行分析研究。研究Al含量对TiAlN薄膜划痕性能、相组成和组织的影响。研究结果表明:(1)在圆柱形磁控溅射Ti靶表面包覆Al在高速钢表面上制备TiAlN薄膜时,包覆的Al的面积不宜过大,只能在较高气压条件下才能实现持续放电,其结果必然导致薄膜质量,甚至不能沉积成膜。(2)若要在高速钢基体上沉积形成TiAlN结晶薄膜,所有到达基体表面的物质应具有足够的能量,本研究只在铝和钛的界面处的样品沉积形成了TiAlN结晶薄膜,位于圆柱形靶材底部和顶部的样品均未见结晶薄膜形成。(3)采用划痕声信号曲线和划痕形貌相结合的方法,检测到了已成膜样品的膜基结合力分别为34 N、20.7 N、27 N。(4)对比钛铝交界位置和底部位置样品的XRD图谱可以看出:钛铝交界位置出现明显的TiAlN衍射峰,且随着膜层中Al含量的增多,TiAlN沿(111)晶面择优取向减弱,沿(200)面择优取向增强,TiAlN峰逐渐减弱,AlN峰逐渐增强;而底部位置几乎没有TiAlN的衍射峰。

相似文献

沙巴体育和体育区别
沙巴体育和亚游体育