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电弧离子镀涂层大颗粒缺陷控制与抑制技术研究进展 被引量：1
1
作者 张泽 张远涛 +3 位作者 张林 赵栋才 张腾飞 张世宏 《表面技术》 北大核心 2025年第1期1-16,共16页
电弧离子镀是当前应用最广泛的物理气相沉积技术,其制备的涂层具备高硬度、高沉积效率和良好的结合力等优点,在刀具及模具涂层领域展现出显著优势。然而,该技术存在涂层表面大颗粒缺陷的问题,严重限制了其在高精密加工、高致密性防护涂... 电弧离子镀是当前应用最广泛的物理气相沉积技术,其制备的涂层具备高硬度、高沉积效率和良好的结合力等优点,在刀具及模具涂层领域展现出显著优势。然而,该技术存在涂层表面大颗粒缺陷的问题,严重限制了其在高精密加工、高致密性防护涂层以及传感器绝缘膜等领域的推广应用。因此,如何有效减少涂层表面大颗粒缺陷的数量和密度已成为相关机构关注的重要研究方向之一。总结了电弧离子镀技术在大颗粒缺陷控制和抑制方面的最新进展和应用,探讨了当前存在的问题及解决方案。对大颗粒产生、传输和到达3个阶段下的产生/运动机理和控制手段进行了总结。针对大颗粒产生过程,通过优化弧源设计,改善磁场分布,提高弧斑运动速度,实现了更加均匀、快速的弧斑运动轨迹,减少了大颗粒生成概率;在传输过程中,采用物理屏蔽/磁过滤与辅助阳极辅助等手段有效控制了离子和大颗粒运动轨迹;在基体区域沉积阶段,通过增加基体偏压来调控到达基体的大颗粒数目。此外沉积参数的改变也广泛用于减少大颗粒缺陷。这些方法思路和研究进展将为解决电弧离子镀技术中存在的大颗粒缺陷问题提供新思路,并有望推动该项技术在各个行业中得到更广泛的应用。 展开更多
关键词 电弧离子镀 大颗粒去除 电弧源 磁过滤 工艺参数
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电弧离子镀AlTiVCrMoSi高熵合金薄膜的制备工艺
2
作者 郭佳龙 苏一凡 +3 位作者 张程 唐鹏 蔡伟通 林松盛 《中国表面工程》 北大核心 2025年第2期69-79,共11页
钛合金因其质轻、高强度的特点,在航空、航天和医疗等领域有广泛应用。然而,钛合金在一些高温、高摩擦等恶劣环境下的耐磨性和表面性能仍有限,制约其进一步应用。因此,提升钛合金的表面性能,尤其是耐磨性和硬度,成为材料研究的重要课题... 钛合金因其质轻、高强度的特点,在航空、航天和医疗等领域有广泛应用。然而,钛合金在一些高温、高摩擦等恶劣环境下的耐磨性和表面性能仍有限,制约其进一步应用。因此,提升钛合金的表面性能,尤其是耐磨性和硬度,成为材料研究的重要课题。为改善钛合金的性能,采用电弧离子镀技术在TC4钛合金上制备了AlTiVCrMoSi轻质高熵合金薄膜,并通过正交试验和极差分析的方法对电弧电流、偏压、气压三个主要的工艺参数进行设计探讨。利用SEM、EDS、XRD对薄膜组织形貌、相结构及元素分布进行表征;采用显微硬度计、残余应力测试仪和摩擦磨损试验机对薄膜力学性能和摩擦学性能进行测试。结果表明:电弧电流对表面粗糙度影响较大,较高的电流(如100 A)会形成更加致密和平滑的涂层。偏压主要影响薄膜力学性能,在100 V、2 Pa的工艺下薄膜硬度较高且残余应力较低。薄膜整体沿FCC(211)方向择优生长,过高的电弧电流和偏压会诱使其它相结构的生成(BCC、SCC),这对薄膜硬度有消极的影响。气压对沉积速率以及磨损率影响较大,气压的增高有助于改善薄膜的致密性和表面质量,从而降低摩擦因数和磨损率。经过正交极差分析后优化出的最佳工艺参数为电弧电流100 A,偏压100 V,气压2 Pa。通过控制电弧离子镀的电流、偏压和气压,能够有效调控高熵合金薄膜的晶体结构,获得具有优异力学和摩擦学性能的薄膜。这一研究成果为钛合金表面性能的提升提供了有效的技术手段,对满足不同应用领域对钛合金性能的需求具有重要意义。 展开更多
关键词 电弧离子镀 高熵合金薄膜 电弧电流 偏压 气压
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电弧离子镀特种钢厚铬膜及其性能研究
3
作者 蔡长龙 费帅迪 +2 位作者 王麟博 陈明晖 王栋 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第5期1-8,共8页
为提高火炮身管内壁的耐磨损性能和抗高温氧化性能,以此延长身管的使用寿命。提出采用电弧离子镀技术在特种钢基体上制备一层厚铬膜,利用扫描电子显微镜(SEM)、纳米压痕仪、划痕仪、摩擦磨损试验机、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等表... 为提高火炮身管内壁的耐磨损性能和抗高温氧化性能,以此延长身管的使用寿命。提出采用电弧离子镀技术在特种钢基体上制备一层厚铬膜,利用扫描电子显微镜(SEM)、纳米压痕仪、划痕仪、摩擦磨损试验机、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等表征方法研究了在不同制备工艺参数下厚铬膜的表面形貌和机械特性,以及最佳工艺参数下厚铬膜在不同氧化温度与时间下的抗氧化行为。结果显示,当偏压为-80 V、沉积温度为350℃、厚度为50μm时,膜层表面均匀致密,磨损率降为特种钢基体的24.07%、硬度提高5.23倍。经过1100℃高温氧化1 h后膜层表面仅有Cr和Cr_(2)O_(3)的特征峰,生成的氧化层厚度仅约为6.4μm,且与基体结合处形成了17μm的Cr-Fe扩散层,有助于提高膜层的牢固度;随着氧化循环周期的增加膜层表面氧化膜增重并不明显,厚铬膜在800℃经5 h循环氧化后增重49.293 g/m^(2),仅为特种钢基体的17.93%。实验表明厚铬膜具良好的耐磨损性能,高温生成的氧化层能有效抑制O元素向基体的扩散侵蚀,对身管内壁能起到一定的保护作用。 展开更多
关键词 电弧离子镀 身管 厚铬膜 机械特性 抗高温氧化性能
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轴承钢表面电弧离子镀氮化物涂层的抗冲击性能和耐磨性能 被引量：2
4
作者 于翔 敬正彪 鲜广 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期67-73,共7页
采用电弧离子镀工艺在GCr15轴承钢表面分别沉积了TiN和TiAlN 2种氮化物涂层,对比研究了涂层的微观结构、硬度、结合性能、抗冲击性能和耐磨性能。结果表明:制备的TiN涂层和TiAlN涂层表面平整,均以(200)晶面择优生长;TiN涂层和TiAlN涂层... 采用电弧离子镀工艺在GCr15轴承钢表面分别沉积了TiN和TiAlN 2种氮化物涂层,对比研究了涂层的微观结构、硬度、结合性能、抗冲击性能和耐磨性能。结果表明:制备的TiN涂层和TiAlN涂层表面平整,均以(200)晶面择优生长;TiN涂层和TiAlN涂层的硬度分别为2060.3,3390.8 HV,为基体(689.5 HV)的3.0倍和4.9倍。TiN和TiAlN涂层与轴承钢的结合性能良好,结合等级为HF1~HF2,40次冲击试验后TiN和TiAlN涂层表面均未发生剥落和开裂,抗冲击性能良好。TiN涂层和TiAlN涂层与轴承钢对磨时的平均摩擦因数分别为0.42,0.36,体积磨损量分别为1.26×10^(-3),0.54×10^(-3 )mm^(3),均低于基体,涂层表面均形成了较浅的犁沟,磨损机制为磨粒磨损,其中TiAlN涂层表面犁沟更浅,磨损程度更轻。TiAlN涂层的结合性能和抗冲击性能与TiN涂层相当,硬度和耐磨性能均高于TiN涂层,更适用于改善轴承钢的表面耐磨性能。 展开更多
关键词 轴承钢 电弧离子镀 氮化物涂层 抗冲击性能 耐磨性能
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磁过滤电弧离子镀TiN与N离子注入性能研究
5
作者 付天佐 赵红 +2 位作者 田振刚 李晓其 谢宛鋆 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期139-145,共7页
目的研究磁过滤电弧离子镀TiN与N离子注入对金属基体的保护效果。方法采用磁过滤电弧离子镀和离子注入在不锈钢表面分别制备了TiN薄膜与N注入改性层,以及二者的复合膜层。对薄膜的相结构、微观形貌进行了表征,对薄膜进行了极化曲线测试... 目的研究磁过滤电弧离子镀TiN与N离子注入对金属基体的保护效果。方法采用磁过滤电弧离子镀和离子注入在不锈钢表面分别制备了TiN薄膜与N注入改性层,以及二者的复合膜层。对薄膜的相结构、微观形貌进行了表征,对薄膜进行了极化曲线测试,同时在半球样品表面制备涂层并进行盐雾测试。结果所制备的TiN涂层为(111)晶面择优取向,离子注N预处理后沉积的TiN薄膜,仍保持(111)面的择优取向;电化学测试结果显示,TiN和N离子注入能够使不锈钢基体自腐蚀电位分别提高0.64、0.25 V,TiN薄膜具有最低的维钝电流密度4.9×10^(-6) A/cm^(2),N离子注入+TiN复合薄膜的维钝电流密度与N离子注入样品接近;盐雾试验结果表明,TiN以及N离子注入+TiN复合薄膜样品能够保证铜半球在12h的中性盐雾试验中无明显腐蚀痕迹。结论N离子注入预处理对MFAIPTiN涂层耐蚀性能的提升效果有限,单一的MFAIP TiN涂层便可应用于复杂形状的工程材料表面镀膜,可以增强其抗腐蚀能力,延长使用寿命。 展开更多
关键词 TIN 磁过滤电弧离子镀 N离子注入 腐蚀防护
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电弧离子镀TiN/ZrN多层膜力学性能研究
6
作者 杨皓 郭圆萌 +1 位作者 东帅 黄美东 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期537-542,共6页
采用电弧离子镀制备了调制比和总厚度一定,周期数不同的一系列TiN/ZrN多层膜,研究了周期数对多层膜力学性能的影响。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析了多层膜的结构形貌,利用显微硬度计、往复摩擦试验机和多功能材料表面性能试验... 采用电弧离子镀制备了调制比和总厚度一定,周期数不同的一系列TiN/ZrN多层膜,研究了周期数对多层膜力学性能的影响。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析了多层膜的结构形貌,利用显微硬度计、往复摩擦试验机和多功能材料表面性能试验仪测试了薄膜的力学性能和摩擦学性能。结果表明,多层膜都呈现单一的面心立方结构,以柱状晶结构生长,表面致密光滑,界面效应明显,力学性能受到界面结构和择优取向的影响,当周期数为50时,TiN具有明显的(200)择优取向,多层膜的硬度达到最大值2568 Hv,多层膜的摩擦学性能受到表面形貌和硬度的影响,当周期数为40时,具有最低的摩擦系数为0.47,磨损率随着硬度的增加而减少,在50周期时的磨损率为6.9×10^(-6)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1),耐磨性最佳。 展开更多
关键词 电弧离子镀 多层膜 调制周期 硬度 摩擦学性能
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电弧离子镀TiAlN涂层的热疲劳及抗氧化性能 被引量：20
7
作者 潘晓龙 王少鹏 +4 位作者 李争显 黄春良 王宝云 严鹏 姬寿长 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期60-63,共4页
采用独立的高纯钛、铝靶,在TC4钛合金基材表面以电弧离子镀工艺沉积制备了TiAlN涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)对比分析了钛合金基体和涂层热疲劳及氧化前后的表面形貌,利用能谱仪(EDS)分析了氧化前后的表面成分变化。结果表明,TiAlN涂... 采用独立的高纯钛、铝靶,在TC4钛合金基材表面以电弧离子镀工艺沉积制备了TiAlN涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)对比分析了钛合金基体和涂层热疲劳及氧化前后的表面形貌,利用能谱仪(EDS)分析了氧化前后的表面成分变化。结果表明,TiAlN涂层表现出很好的热疲劳抗力,显著改善了钛合金的高温抗氧化性。 展开更多
关键词 TC4钛合金 TIALN涂层 电弧离子镀 热疲劳 抗氧化
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电弧离子镀TiAlN和TiAlSiN涂层的高温摩擦磨损行为 被引量：19
8
作者 曾琨 邹长伟 +2 位作者 郑军 贵宾华 王启民 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期28-38,共11页
采用电弧离子镀技术在高速钢和单晶硅上沉积TiAlN和TiAlSiN涂层,利用高温摩擦磨损试验机考察两种涂层在常温、400℃和600℃下的摩擦磨损行为。通过光学轮廓仪观察涂层磨损后三维形貌和二维磨痕轮廓曲线,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪... 采用电弧离子镀技术在高速钢和单晶硅上沉积TiAlN和TiAlSiN涂层,利用高温摩擦磨损试验机考察两种涂层在常温、400℃和600℃下的摩擦磨损行为。通过光学轮廓仪观察涂层磨损后三维形貌和二维磨痕轮廓曲线,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析磨痕、摩擦副的微观形貌以及元素分布,研究Si元素的加入对TiAlN涂层高温摩擦磨损性能的影响。结果表明:TiAlN、TiAlSiN涂层在600℃摩擦稳定后的摩擦因数最低,其次是在400℃,常温下的摩擦因数最高;TiAlN涂层在常温下摩擦完后已经磨穿失效,而TiAlSiN涂层在600℃摩擦完后才失效。粘着磨损和氧化磨损主要存在于TiAlN涂层摩擦过程中,TiAlSiN涂层常温下主要磨损形式为磨粒磨损、粘着磨损以及塑性变形导致的鱼鳞状裂纹,400℃下为粘着磨损和氧化磨损,600℃下为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。 展开更多
关键词 电弧离子镀 TIALN TiAlSiN 高温摩擦 磨损机理
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电弧离子镀制备TiSiN纳米复合涂层 被引量：14
9
作者 田灿鑫 周小东 +2 位作者 周思华 杨兵 付德君 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期15-19,37,共6页
目的在SiH4气氛下制备Si掺杂的TiSiN纳米复合涂层,为SiH4用于工业化TiSiN涂层生产提供依据。方法采用电弧离子镀技术,在SiH4气氛下,于单晶硅和硬质合金衬底上制备Si掺杂的TiSiN纳米复合涂层,研究SiH4流量对TiSiN涂层化学组分、微观结构... 目的在SiH4气氛下制备Si掺杂的TiSiN纳米复合涂层,为SiH4用于工业化TiSiN涂层生产提供依据。方法采用电弧离子镀技术,在SiH4气氛下,于单晶硅和硬质合金衬底上制备Si掺杂的TiSiN纳米复合涂层,研究SiH4流量对TiSiN涂层化学组分、微观结构、硬度和耐磨性能的影响。结果 SiH4流量对TiSiN纳米复合涂层的微观结构、硬度及摩擦系数的影响明显。随着SiH4流量的增加,TiSiN涂层由柱状晶生长的晶体结构逐渐转变为纳米晶镶嵌于非晶基体的复合结构。Si在涂层中以Si3N4非晶相存在,随着涂层中Si含量逐渐增加,TiN晶粒尺寸逐渐减小,Si3N4起到细化晶粒的作用。在42 m L/min的SiH4流量下,涂层硬度高达4100HV0.025。在对磨材料为硬质合金的条件下,TiSiN涂层摩擦系数小于0.6。结论 SiH4气氛下可以制备出Ti N纳米晶镶嵌于Si3N4非晶相结构的TiSiN纳米复合涂层,涂层的显微硬度较高。SiH4可以作为Si源用于TiSiN纳米复合涂层的工业化生产。 展开更多
关键词 电弧离子镀 TiSiN纳米复合涂层 SiH4流量 力学性能 硬度 摩擦系数
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电弧离子镀与磁控溅射复合技术制备Ti/TiN/TiAlN复合涂层的组织结构与力学性能 被引量：18
10
作者 张启沛 钟喜春 +4 位作者 李春明 郭燕伶 余赟 焦东玲 匡同春 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期195-200,共6页
采用磁控溅射和电弧离子镀技术,在高速钢基体上制备了Ti/TiN/TiAlN复合涂层。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、微米划痕仪等方法研究了镀覆条件对复合涂层的形貌、组织结构和力学性能的影响。结果表明,离子镀镀覆的过渡... 采用磁控溅射和电弧离子镀技术,在高速钢基体上制备了Ti/TiN/TiAlN复合涂层。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、微米划痕仪等方法研究了镀覆条件对复合涂层的形貌、组织结构和力学性能的影响。结果表明,离子镀镀覆的过渡层对磁控溅射涂层的显微组织和力学性能有重要影响。例如,新开发的AIP+MS技术制备的复合膜比AIP或MS技术制备的薄膜具有更高的硬度、更好的耐磨性能、更光滑的表面和更强的膜基结合力(大于30N)。由于电弧离子镀TiN过渡层表面的"大颗粒"在磁控溅射沉积TiAlN薄膜时也会结晶长大,组织形貌与膜上的TiAlN相似,提高了其与周围薄膜的结合,电弧离子镀TiN过渡层表面的"大颗粒"负面效应大大弱化。 展开更多
关键词 电弧离子镀技术 磁控溅射技术 复合技术 结合力
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弧电流对电弧离子镀CrN硬质涂层组织性能的影响 被引量：10
11
作者 郑陈超 陈康敏 +4 位作者 张晓柠 黄燕 关庆丰 宫磊 孙超 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期51-55,共5页
采用电弧离子镀技术在钛合金表面制备CrN涂层,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及透射电镜(TEM)分析了弧电流对涂层组织结构以及力学性能的影响。结果表明,随着弧电流的升高,涂层沉积速率增大,表面熔滴的数量及尺寸增大,表面平整... 采用电弧离子镀技术在钛合金表面制备CrN涂层,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及透射电镜(TEM)分析了弧电流对涂层组织结构以及力学性能的影响。结果表明,随着弧电流的升高,涂层沉积速率增大,表面熔滴的数量及尺寸增大,表面平整度明显下降。不同弧电流条件下均沉积出CrN单相涂层。弧电流改变了粒子、离子的轰击作用,从而影响到涂层表面的能量状态,CrN涂层的择优生长由(111)变为(200),(220)。随着弧电流的增加,CrN涂层的硬度先增大后减小,而涂层与基材间的结合力以及涂层的摩擦系数逐渐增大。弧电流为65A时涂层生长具有较高的沉积速率和较低的沉积温度,可获得尺寸较小的涂层组织。 展开更多
关键词 电弧离子镀 CRN涂层 弧电流 组织结构
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电弧离子镀AlCrN涂层结构和摩擦性能的研究 被引量：12
12
作者 耿东森 曾琨 +2 位作者 黄健 张世宏 王启民 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1387-1393,共7页
采用电弧离子镀技术在硅片和高速钢基体上沉积AlCrN涂层,利用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪、能谱仪、透射电子显微镜、纳米划痕以及摩擦实验等对AlCrN涂层的结构和摩擦性能进行了研究。结果表明,AlCrN涂层为柱状晶结构,主要由固溶态... 采用电弧离子镀技术在硅片和高速钢基体上沉积AlCrN涂层,利用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪、能谱仪、透射电子显微镜、纳米划痕以及摩擦实验等对AlCrN涂层的结构和摩擦性能进行了研究。结果表明,AlCrN涂层为柱状晶结构,主要由固溶态的fcc-(Cr,Al)N结构组成,在固溶强化的作用下涂层的硬度提升到了32 GPa左右。常温摩擦中AlCrN涂层出现了比较明显的龟裂纹,400和600℃下涂层磨损方式主要表现为磨粒磨损、粘着磨损以及氧化磨损。 展开更多
关键词 电弧离子镀 AlCrN涂层 组织结构 磨擦性能
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电弧离子镀TiN及其复合膜的腐蚀机理探讨 被引量：14
13
作者 史新伟 李杏瑞 +1 位作者 邱万起 刘正义 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期330-334,共5页
利用电弧离子镀在高速钢基体上制备了TiN及其复合膜(Ti,Cr)N,通过盐水全浸泡试验测量了薄膜的腐蚀速率,利用SEM观察了薄膜腐蚀后的表面形貌及断口形貌,并用其自带的能谱分析仪测量复合膜中Cr的含量,讨论了带有宏观熔滴颗粒的TiN及其复合... 利用电弧离子镀在高速钢基体上制备了TiN及其复合膜(Ti,Cr)N,通过盐水全浸泡试验测量了薄膜的腐蚀速率,利用SEM观察了薄膜腐蚀后的表面形貌及断口形貌,并用其自带的能谱分析仪测量复合膜中Cr的含量,讨论了带有宏观熔滴颗粒的TiN及其复合膜(Ti,Cr)N的腐蚀机理。结果表明:高速钢表面电弧离子镀TiN和(Ti,Cr)N复合膜均可提高其耐腐蚀性能,薄膜的腐蚀主要有小孔腐蚀、缝隙腐蚀及电偶腐蚀。 展开更多
关键词 电弧离子镀 TIN 复合薄膜 腐蚀机理
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电弧离子镀NiCrAlY涂层对镍基单晶合金热腐蚀行为的影响 被引量：10
14
作者 卢旭东 田素贵 +1 位作者 王涛 朱德刚 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期977-986,共10页
采用电弧离子镀技术在镍基单晶合金表面沉积Ni28Cr11Al0.5Y涂层,研究镍基单晶合金及其Ni28Cr11Al0.5Y涂层在900℃的75%Na2SO4+25%K2SO4(质量分数)熔盐中的热腐蚀行为。结果表明:镍基单晶合金受到了严重的热腐蚀,镍基单晶合金内部出现了... 采用电弧离子镀技术在镍基单晶合金表面沉积Ni28Cr11Al0.5Y涂层,研究镍基单晶合金及其Ni28Cr11Al0.5Y涂层在900℃的75%Na2SO4+25%K2SO4(质量分数)熔盐中的热腐蚀行为。结果表明:镍基单晶合金受到了严重的热腐蚀,镍基单晶合金内部出现了严重的内硫化和内氧化现象,且内硫化物区域和内氧化物区域出现明显分层结构,与外腐蚀层相邻的区域为内氧化区域,远离外腐蚀层的基体内部形成内硫化区域;而Ni28Cr11Al0.5Y涂层在热腐蚀过程中,表面生成连续的Al2O3氧化膜,且随腐蚀时间延长,Al2O3氧化膜的厚度增大,表现出优良的抗热腐蚀性能。 展开更多
关键词 镍基单晶合金 电弧离子镀 熔盐 热腐蚀 内氧化 内硫化
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氮气分压对电弧离子镀CrN_x薄膜组织结构的影响 被引量：10
15
作者 陈康敏 张晓柠 +4 位作者 郑陈超 黄燕 关庆丰 宫磊 孙超 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期662-666,共5页
利用电弧离子镀技术在钛合金表面制备CrNx薄膜,分析讨论氮气分压对薄膜表面形貌、相组成和微观结构的影响。结果表明,随着氮气分压的升高,CrNx薄膜表面熔滴的数量及尺寸减少,表面平整度得到明显改善;薄膜的物相组成在氮气分压为1.0 Pa时... 利用电弧离子镀技术在钛合金表面制备CrNx薄膜,分析讨论氮气分压对薄膜表面形貌、相组成和微观结构的影响。结果表明,随着氮气分压的升高,CrNx薄膜表面熔滴的数量及尺寸减少,表面平整度得到明显改善;薄膜的物相组成在氮气分压为1.0 Pa时由Cr2N相变为CrN相;同时因氮气分压改变粒子、离子的轰击作用,影响薄膜表面的能量状态,CrNx薄膜晶体的择优生长由(200),(220)变为(111)。在氮气分压为1.5 Pa时可获得高沉积效率、高致密度、高硬度,并具有纳米晶体结构的单相CrN薄膜。 展开更多
关键词 电弧离子镀 CRNX薄膜 氮气分压 组织结构
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电弧离子镀TiN薄膜中的缺陷及其形成原因 被引量：23
16
作者 史新伟 邱万奇 刘正义 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2006年第1期43-46,共4页
分析了电弧离子镀(AIP)TiN薄膜中的主要缺陷-熔滴、孔洞和疏松等。结果表明:这些缺陷存在于晶内、晶界或者贯穿于整个薄膜;缺陷的存在极大地影响了薄膜的性能;缺陷密度与镀膜方法及具体的工艺参数有密切关系;使用磁过滤器镀制薄膜可显... 分析了电弧离子镀(AIP)TiN薄膜中的主要缺陷-熔滴、孔洞和疏松等。结果表明:这些缺陷存在于晶内、晶界或者贯穿于整个薄膜;缺陷的存在极大地影响了薄膜的性能;缺陷密度与镀膜方法及具体的工艺参数有密切关系;使用磁过滤器镀制薄膜可显著减少上述缺陷,从而提高薄膜的各种性能。认为使用磁过滤器镀制TiN及其各种复合或多层薄膜是一种切实有效的方法,是今后制备高性能TiN及其复合膜的发展方向,另外,缩短脉冲电弧在高值时的时间,用人工来减少薄膜缺陷也是一种行之有效的方法。 展开更多
关键词 电弧离子镀 TIN薄膜 缺陷 磁过滤器
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电弧离子镀多层Ti/TiN厚膜组织和力学性能研究 被引量：9
17
作者 马占吉 武生虎 +2 位作者 肖更竭 任妮 赵栋才 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2008年第3期26-29,共4页
采用电弧离子镀技术在钛合金(Ti6Al4V)上制备了Ti/TiN/┄/Ti/TiN多层厚膜,膜层厚度为21.6μm～25.6μm,对不同Ti/TiN调制周期的多层膜物相、形貌、附着力和硬度进行了分析。结果表明:随膜层中Ti比例增加,膜层附着力增加,但膜层维氏硬度... 采用电弧离子镀技术在钛合金(Ti6Al4V)上制备了Ti/TiN/┄/Ti/TiN多层厚膜,膜层厚度为21.6μm～25.6μm,对不同Ti/TiN调制周期的多层膜物相、形貌、附着力和硬度进行了分析。结果表明:随膜层中Ti比例增加,膜层附着力增加,但膜层维氏硬度变化不大。 展开更多
关键词 电弧离子镀技术 Ti/TiN多层膜 附着力 硬度
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磁控溅射与电弧离子镀制备TiN薄膜的比较 被引量：14
18
作者 李鹏 黄美东 +3 位作者 佟莉娜 张琳琳 王丽格 李晓娜 《天津师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第2期32-37,共6页
分别采用磁控溅射和电弧离子镀在抛光后的W18Cr4V高速钢基体表面沉积TiN膜层,利用纳米力学系统、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜进行测试,比较了两种方法所制备的薄膜的异同.结果表明:磁控溅射所制备的薄膜表面平整,但沉... 分别采用磁控溅射和电弧离子镀在抛光后的W18Cr4V高速钢基体表面沉积TiN膜层,利用纳米力学系统、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜进行测试,比较了两种方法所制备的薄膜的异同.结果表明:磁控溅射所制备的薄膜表面平整,但沉积速率和硬度均低于电弧离子镀制备的薄膜. 展开更多
关键词 TIN 磁控溅射 电弧离子镀
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电弧离子镀(Ti,Cr)N硬质薄膜的成分、结构与硬度 被引量：7
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作者 陈军 林国强 +2 位作者 陈静 韦江 王富岗 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期555-559,共5页
用 Bulat6型电弧离子镀设备在高速钢表面沉积合成 (Ti,Cr) N硬质薄膜 ,通过改变分离靶弧电流的配置来调节薄膜成分 ,制取了 x =0 .62～ 0 .83的 (Tix Cr1 - x) N薄膜 ;考察了薄膜的成分、结构与硬度间的相互关系 ,明确了 Cr在 Ti N基薄... 用 Bulat6型电弧离子镀设备在高速钢表面沉积合成 (Ti,Cr) N硬质薄膜 ,通过改变分离靶弧电流的配置来调节薄膜成分 ,制取了 x =0 .62～ 0 .83的 (Tix Cr1 - x) N薄膜 ;考察了薄膜的成分、结构与硬度间的相互关系 ,明确了 Cr在 Ti N基薄膜中使硬度提高的合金强化作用 ;结合元素周期律中的基本性质和热力学特征 ,讨论了 Ti、Cr两种元素在 (Ti,Cr) N薄膜的相结构 (fcc) 展开更多
关键词 (Ti Cr)N硬质薄膜 硬度 合金强化 薄膜成分 电弧离子镀 氮化钛铬 薄膜相结构 合成
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电弧离子镀方法制备的Ti/TiN多层膜的结构与耐腐蚀性能 被引量：13
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作者 宋贵宏 娄茁 +1 位作者 李锋 陈立佳 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期509-514,共6页
采用电弧离子镀技术,通过周期性变换环境气氛,在7075Al合金上制备了Ti/TiN多层膜,并研究调制周期对多层膜的结构组成和腐蚀性能的影响。结果表明:多层膜与铝合金衬底界面结合较好,基本没有孔洞等缺陷。多层膜具有明显的层状特征,层间界... 采用电弧离子镀技术,通过周期性变换环境气氛,在7075Al合金上制备了Ti/TiN多层膜,并研究调制周期对多层膜的结构组成和腐蚀性能的影响。结果表明:多层膜与铝合金衬底界面结合较好,基本没有孔洞等缺陷。多层膜具有明显的层状特征,层间界面清晰。多层膜中TiN与单层中TiN薄膜有着相同的晶体结构,并存在(111)择优取向,每个调制周期内的TiN层都呈柱状生长。随着调制周期变小,多层膜阳极极化曲线的腐蚀电位增加,交流阻抗谱的阻抗值增大,容抗弧的半径也增大,即膜层的耐腐蚀性增加。多层膜调制周期的减小使得薄膜中含有的层界面增多,而贯穿至衬底表面的针孔等缺陷的数量将减少,这样,腐蚀性介质经过针孔等缺陷与衬底接触的机会变少,这将使薄膜的抗腐蚀能力得到改善。 展开更多
关键词 Ti/TiN多层膜 电弧离子镀 择优取向 耐腐蚀性
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