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基体偏压对TiN涂层微观结构、化学成分以及机械性能的影响
1
作者
牟存礼
鲁晓龙
+4 位作者
刘建
鲁艳
张晓
郝俊英
王强
《空间科学学报》
北大核心
2025年第2期568-578,共11页
采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术在9Cr18钢等基材上沉积了TiN涂层,系统研究了不同偏压对涂层微观结构、化学成分以及机械性能的影响.结果表明,随着偏压的增加,TiN涂层的组织结构逐渐致密,晶粒细化为不规则的三棱锥状,涂层表面的致...
采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术在9Cr18钢等基材上沉积了TiN涂层,系统研究了不同偏压对涂层微观结构、化学成分以及机械性能的影响.结果表明,随着偏压的增加,TiN涂层的组织结构逐渐致密,晶粒细化为不规则的三棱锥状,涂层表面的致密度先增加后减少,而截面形貌始终保持致密结构.TiN涂层的择优取向为(200)面.涂层中Ti元素的含量在51 at%~56 at%(原子百分比)之间变化,外观颜色稳定为紫色.当偏压为-150 V时,涂层的硬度最高,约为21.2 GPa,弹性模量约为221 GPa.同时,涂层还具有最大压缩残余应力,约为2.79 GPa.在不同偏压下,涂层与基体之间存在较高的结合强度,范围为49~74 N.施加适当的负偏压可以增加基体表面受到的离子轰击能量,促进涂层的致密化,减少孔隙和缺陷,提高涂层的机械性能以及涂层与基材之间的结合强度.
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关键词
高功率脉冲磁控溅射
TIN涂层
硬度与弹性模量
膜基结合强度
基体偏压
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职称材料
题名
基体偏压对TiN涂层微观结构、化学成分以及机械性能的影响
1
作者
牟存礼
鲁晓龙
刘建
鲁艳
张晓
郝俊英
王强
机构
中国科学院兰州化学物理研究所润滑材料全国重点实验室
青岛农业大学化学与药学院
青岛市资源化学与新材料研究中心
出处
《空间科学学报》
北大核心
2025年第2期568-578,共11页
基金
国家基础研究项目(2020-JCJQ-ZD-155-20)
甘肃省重大专项项目(23ZDGA011)共同资助。
文摘
采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术在9Cr18钢等基材上沉积了TiN涂层,系统研究了不同偏压对涂层微观结构、化学成分以及机械性能的影响.结果表明,随着偏压的增加,TiN涂层的组织结构逐渐致密,晶粒细化为不规则的三棱锥状,涂层表面的致密度先增加后减少,而截面形貌始终保持致密结构.TiN涂层的择优取向为(200)面.涂层中Ti元素的含量在51 at%~56 at%(原子百分比)之间变化,外观颜色稳定为紫色.当偏压为-150 V时,涂层的硬度最高,约为21.2 GPa,弹性模量约为221 GPa.同时,涂层还具有最大压缩残余应力,约为2.79 GPa.在不同偏压下,涂层与基体之间存在较高的结合强度,范围为49~74 N.施加适当的负偏压可以增加基体表面受到的离子轰击能量,促进涂层的致密化,减少孔隙和缺陷,提高涂层的机械性能以及涂层与基材之间的结合强度.
关键词
高功率脉冲磁控溅射
TIN涂层
硬度与弹性模量
膜基结合强度
基体偏压
Keywords
High power impulse magnetron sputtering
TiN coatings
Hardness and elastic modulus
Adhesion strength
Substrate bias voltage
分类号
V45 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
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1
基体偏压对TiN涂层微观结构、化学成分以及机械性能的影响
牟存礼
鲁晓龙
刘建
鲁艳
张晓
郝俊英
王强
《空间科学学报》
北大核心
2025
0
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