磁控溅射TiN基涂层制备与性能研究

发布时间：2017-11-04 20:00

  本文关键词：磁控溅射TiN基涂层制备与性能研究

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【摘要】：TiN涂层具有高硬度,良好的耐磨耐蚀性,低的电阻率和热稳定性以及独特的金黄色,被广泛应用于各个领域,如刀具涂层,建筑行业的装饰,电子行业的集成电路等。以往对TiN涂层的研究主要是集中在具体某个领域对涂层的某项性能的研究,较少对TiN涂层微观结构和各种性能之间的关系进行综合研究和探索。因此,本文主要集中于在各个工艺因素条件下对TiN涂层的微观结构和生长取向、力学性能之间的规律性进行研究,对制备性能优异的TiN涂层具有指导意义。并对TiN涂层进行金属掺杂,研究合金化对TiN涂层性能的影响。对TiAl N涂层进行热处理,观察热处理前后涂层的微观结构和力学性能的变化,研究热处理对涂层性能的影响。在本实验中采用直流反应磁控溅射方法制备TiN涂层,并分别对氮气流量、沉积时间、基体偏压和基体温度等工艺参数控制,研究各个工艺参数控制条件下TiN涂层的微观形貌、生长取向和力学性能的变化;对TiN涂层掺入Al进行合金化,研究在不同Al含量下涂层的微观形貌和力学性能。对TiAlN涂层进行高温退火热处理,研究热处理前后涂层各项性能的变化。对磁控溅射制备TiN涂层的研究发现,氮气流量、沉积时间、基体偏压和基体温度对TiN涂层的结构和性能有显著影响。对TiAlN涂层研究发现,Al的加入,导致TiN涂层的(111)面取向减弱,转向(200)晶面择优取向。Al加入后形成的TiAlN涂层综合性能好于TiN涂层。对TiAlN涂层进行高温退火热处理发现,TiAlN涂层具有较高的热稳定性。经热处理后涂层的硬度有所下降,结合能力得到提升。
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.4

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本文编号：1140881