脈沖偏壓占空比對TiN／TiAIN多層薄膜微觀結(jié)構(gòu)和硬度的影響.pdf

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1、第43卷第1期表面技術(shù)2014年02月SURFACETECHNOLOGY·1·脈沖偏壓占空比對TiN／TiAIN多層薄膜微觀結(jié)構(gòu)和硬度的影響魏永強(qiáng)，張艷霞。，文振華，蔣志強(qiáng)，馮憲章(1．鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，鄭州450015；2．航空制造及裝備河南省高校工程技術(shù)研究中心，鄭州450015；3．鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系，鄭州450015)摘要：目的研究脈沖偏壓占空比對TiN／TiA1N多層薄膜微觀結(jié)構(gòu)和硬度的影響規(guī)律。方法利用脈沖偏壓電弧離子鍍的方法，改變脈沖偏壓占空比，在M2高速銅表面制備5種TiN／TiA1N多層薄膜

2、，對比研究了薄膜的微觀結(jié)構(gòu)、元素成分、相結(jié)構(gòu)和硬度的變化規(guī)律。結(jié)果TiN／TiA1N多層薄膜表面出現(xiàn)了電弧離子鍍制備薄膜的典型生長形貌，隨著脈沖偏壓占空比的增加，薄膜表面的大顆粒數(shù)目明顯減少。此外，脈沖偏壓占空比的增加還引起多層薄膜中Al／／Ti原子比的降低。結(jié)論TiN／TiA1N多層薄膜主要以(1l1)晶面擇優(yōu)取向生長，此外還含有(311)，(222)和(200)晶相結(jié)構(gòu)。5種多層薄膜的納米硬度均在33GPa以上。3"-脈沖偏壓占空比為20％時(shí)，可實(shí)現(xiàn)超硬薄膜的制備。關(guān)鍵詞：TiN／TiA1N；電弧離子鍍；納米硬度；微觀結(jié)構(gòu)；脈沖偏壓

3、占空比中圖分類號：TG174．444文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001—3660(2014)01-0001-06EfectsofDiferentPulsedBiasDutyCycleontheMicrostructureandHardnessofTiN／TiAlNMultilayerCoatings’聊Yong-qiang，，ZHANGYan-xia。，’'蜊Zhen-hua’，JIANGZhi-qiang，，J￡^(Xian．zhang，(1．SchoolofMechatronicsEngineering，ZhengzhouInstit

4、uteofAeronauticalIndustryManagement，Zhengzhou450015，China；2．EngineeringTechnologyResearchCenterofAviationManufacturing＆Equipment．UniversityofHenanProvince，Zhengzhou450015，China；3．SchoolofMechatronicsEngineering，ZhengzhouVocationalUniversityofInformationandTechnology，Zhen

5、gzhou450015，China)收稿日期：2013—10．12：修訂日期：2013．11-22Received：2013—10—12；Revised：2013-11-22基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(51105344)；航空科學(xué)基金(2012ZE55011)；河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(13A430397，14A140026)；河南省科技廳基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃(132300410241)；河南省高?？萍紕?chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃(2O12IRTsTHN014)；鄭州航院科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目(2014TD01)Fund：Supported

6、bytheNaturalScienceFoundationofChina(51105344)，theAviationFoundationofChina(2012ZE55011)，theScienceandTechnologyl~[esearehProjectsofHenanEducationCommittee(13A430397and14A140026)，theBasicandFrontierTechnologyResearchFoundationofS&TCommitteeofHenanProvince(132300410241)，t

7、heProgramforScience＆TechnologyInnovativeResearchTeaminUniversityofHenanProvince(2012IRTSTHN014)，ZhengzhouInstituteofAeronauticalIndustryManagement(2014TD01)作者簡介：魏永強(qiáng)(1980一)，男，博士，講師，主要研究方向?yàn)楸∧げ牧吓c制備技術(shù)。Biography：WEIYong-qiang(1980一)，Male，Ph．D．，Lecturer，Researchfocus：coatingsm

8、aterialsandsurfacetechnology．-2·表面技術(shù)2014年02月ABSTRACT：0hiectiveTostudytheeffectsofpulsedbiasdutycycleont