中频非平衡磁控溅射TiAlN薄膜的结构与性能

摘要：

采用中频非平衡磁控溅射离子镀设备在YG10硬质合金表面制备(Ti1-xAlx)N薄膜,运用X线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计和材料表面性能测试仪等对薄膜进行表征,分析氮气分压、直流偏压和Al含量对薄膜的力学性能、薄膜成分和组织结构的影响.结果表明:薄膜呈柱状多晶组织,主要组成相为(Ti,Al)N相;随着氮气分压增大,膜层中氮原子增多,而铝、钛原子含量减少,膜层中rAl/(Al+Ti)与r(Al+Ti)/N均下降,薄膜(111)晶面取向减弱,(220)和(200)晶面取向增强.力学性能测试表明,随着膜层中的Al含量和直流偏压升高,薄膜硬度、膜厚和膜-基结合力均呈现先升高后降低的趋势,薄膜显微硬度最高2 915 HV,膜-基结合力最高达73 N.

关键词：TiAlN薄膜、磁控溅射、力学性能

所属期刊栏目：36

分类号：TB43(工业通用技术与设备)

资助基金："高档数控机床与基础制造装备"科技重大专项资助2009ZX04012-23;四川省特种材料及制备技术重点实验室经费资助SZJJ2009-016;西华大学研究生创新基金项目资助Ycjj2014045

在线出版日期：2017-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：78-82