偏压对离子源辅助HiPIMS制备纳米TiN薄膜力学性能和耐蚀性能的影响

摘要：

为提高磁控溅射制备薄膜的致密度,减少结构缺陷,研究薄膜显微结构对硬度、韧性及耐蚀性能的影响,尝试在改变离子源和基材偏压的条件下,采用离子源辅助HiPMIS技术在304不锈钢和P型(100)晶向硅片上制备TiN纳米薄膜.采用扫描电子显微镜、小角X射线衍射仪对薄膜的形貌和晶体结构进行分析;采用纳米压痕仪和维氏硬度计分别测量计算薄膜的硬度和韧性,并通过电化学工作站对薄膜的耐蚀性能进行检测.结果 表明:随着偏压的增加以及离子源的引入,离子的轰击效应增强,薄膜的沉积速率下降,致密度增加.偏压为-200V时,薄膜的硬度达到最大值16.2 GPa,且对应的晶粒尺寸最小,(111)晶面衍射峰的强度最高.离子源的加入使所制备薄膜的硬度略有下降.此外,随着偏压的增加,薄膜的韧性和耐腐蚀性能也有一定提高.

关键词：HiPIMS、离子源、偏压、韧性、耐蚀性

所属期刊栏目：32

分类号：TG174.44(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51771037

在线出版日期：2019-06-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：63-71