多弧离子镀TiAlN涂层及其深冷处理研究
发布时间：2021-02-20 02:42
随着制造行业的快速发展,对切削加工技术的要求也逐渐提高,硬质合金涂层刀具得到了广泛的运用。刀具的磨损是影响其使用寿命最大的问题,每年因磨损失效的刀具占失效刀具的绝大部分,如何降低磨损提升刀具的使用寿命具有重大的经济价值。硬质合金刀具的表面涂覆技术不仅可以保证刀具的强度、韧性又赋予其更好的耐磨性、抗氧化性能。其中,TiAlN涂层材料因其一系列优异的性能被广泛运用于硬质合金刀具中。深冷处理作为传统热处理的延伸,在提升硬质合金刀具耐磨性方面具有十分显著的作用,但目前深冷处理对涂层硬质合金刀具影响的相关研究却鲜有报道。本文通过多弧离子镀技术在YG10四方硬质合金铣刀上制备TiAlN涂层,深入分析基体负偏压对TiAlN涂层表面形貌、涂层厚度、显微硬度和涂层结合力以及在大气、去离子水环境中摩擦学性能的影响规律。以此为基础研究深冷时间对TiAlN涂层表面形貌、涂层厚度、显微硬度和涂层结合力以及在大气、去离子水环境中摩擦学性能的影响规律。得出以下结论:1.随着负偏压的增大,TiAlN涂层的硬度、结合力呈现出先增大后减小的规律,当负偏压为-150 V时,TiAlN涂层的硬度和结合力达到最高,分别为278...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
化学气相沉积技术原理图
第一章绪论4按照设备基本原理不同，溅射镀膜技术可分为：射频溅射技术、磁控溅射技术、二极溅射技术、三极溅射技术、四极溅射技术、反应溅射技术。目前，磁控溅射镀膜技术是比较常用的溅射镀膜技术，其常采用异常辉光放电能在较低的气压下溅射出能量密度大，分布均匀的等离子体，有效的扩大了沉积面积大，薄膜致密性更好，同时提高了薄膜与基体间的结合力。磁控溅射镀膜技术原理图如图1.3所示。图1.2真空蒸发镀膜原理图图1.3磁控溅射原理示意图（3）离子镀膜技术离子镀膜技术（IronPlating,简称离子镀）是把真空蒸发镀膜技术、低压气体的辉光放电以及等离子体技术综合起来发展出的镀膜技术。在真空条件下，靶材（阴极）与基体（阳极）之间的低压气体部分电离，形成的等离子体轰击，同时靶材蒸发形成离子，在负偏压的作用下轰击工件表面形成薄膜。离子镀过程中的离子具有较高的能量，对工件表面的轰击作用能够有效提高膜/基结合力，改善涂层的组织结构。目前常用的离子镀主要有：空心阴极离子镀（HollowCathodeDischarge,简称HCD）以及电弧离子镀（ArcIonPlating,简称AIP）。本论文用的多弧离子镀设备就属于电弧离子镀设备中的一种。图1.4为多弧离子镀设备示意图，多弧离子镀是利用弧光放电原理，在靶材表面形成高能量密度的弧斑（能量密度为105~108A/cm2），强磁场的作用下弧斑进行高速无规则的运动，由于弧斑的局部温度很高，靶材成为稳定的蒸发源被迅速离化为等离子体，在负偏压的作用下等离子体飞向基体并沉积成薄膜。相比于真空蒸发镀膜技术以及溅射镀膜技术，离子镀技术具有以下优势：1）涂层附着力好，这是离子对基体表面轰击效应的结果，在负偏压的作用下，高能离子不但可以清洗基体表面，同时会破坏基体表面的结晶结构，产生更多的?
第一章绪论4按照设备基本原理不同，溅射镀膜技术可分为：射频溅射技术、磁控溅射技术、二极溅射技术、三极溅射技术、四极溅射技术、反应溅射技术。目前，磁控溅射镀膜技术是比较常用的溅射镀膜技术，其常采用异常辉光放电能在较低的气压下溅射出能量密度大，分布均匀的等离子体，有效的扩大了沉积面积大，薄膜致密性更好，同时提高了薄膜与基体间的结合力。磁控溅射镀膜技术原理图如图1.3所示。图1.2真空蒸发镀膜原理图图1.3磁控溅射原理示意图（3）离子镀膜技术离子镀膜技术（IronPlating,简称离子镀）是把真空蒸发镀膜技术、低压气体的辉光放电以及等离子体技术综合起来发展出的镀膜技术。在真空条件下，靶材（阴极）与基体（阳极）之间的低压气体部分电离，形成的等离子体轰击，同时靶材蒸发形成离子，在负偏压的作用下轰击工件表面形成薄膜。离子镀过程中的离子具有较高的能量，对工件表面的轰击作用能够有效提高膜/基结合力，改善涂层的组织结构。目前常用的离子镀主要有：空心阴极离子镀（HollowCathodeDischarge,简称HCD）以及电弧离子镀（ArcIonPlating,简称AIP）。本论文用的多弧离子镀设备就属于电弧离子镀设备中的一种。图1.4为多弧离子镀设备示意图，多弧离子镀是利用弧光放电原理，在靶材表面形成高能量密度的弧斑（能量密度为105~108A/cm2），强磁场的作用下弧斑进行高速无规则的运动，由于弧斑的局部温度很高，靶材成为稳定的蒸发源被迅速离化为等离子体，在负偏压的作用下等离子体飞向基体并沉积成薄膜。相比于真空蒸发镀膜技术以及溅射镀膜技术，离子镀技术具有以下优势：1）涂层附着力好，这是离子对基体表面轰击效应的结果，在负偏压的作用下，高能离子不但可以清洗基体表面，同时会破坏基体表面的结晶结构，产生更多的?
本文编号：3042096
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
化学气相沉积技术原理图
第一章绪论4按照设备基本原理不同，溅射镀膜技术可分为：射频溅射技术、磁控溅射技术、二极溅射技术、三极溅射技术、四极溅射技术、反应溅射技术。目前，磁控溅射镀膜技术是比较常用的溅射镀膜技术，其常采用异常辉光放电能在较低的气压下溅射出能量密度大，分布均匀的等离子体，有效的扩大了沉积面积大，薄膜致密性更好，同时提高了薄膜与基体间的结合力。磁控溅射镀膜技术原理图如图1.3所示。图1.2真空蒸发镀膜原理图图1.3磁控溅射原理示意图（3）离子镀膜技术离子镀膜技术（IronPlating,简称离子镀）是把真空蒸发镀膜技术、低压气体的辉光放电以及等离子体技术综合起来发展出的镀膜技术。在真空条件下，靶材（阴极）与基体（阳极）之间的低压气体部分电离，形成的等离子体轰击，同时靶材蒸发形成离子，在负偏压的作用下轰击工件表面形成薄膜。离子镀过程中的离子具有较高的能量，对工件表面的轰击作用能够有效提高膜/基结合力，改善涂层的组织结构。目前常用的离子镀主要有：空心阴极离子镀（HollowCathodeDischarge,简称HCD）以及电弧离子镀（ArcIonPlating,简称AIP）。本论文用的多弧离子镀设备就属于电弧离子镀设备中的一种。图1.4为多弧离子镀设备示意图，多弧离子镀是利用弧光放电原理，在靶材表面形成高能量密度的弧斑（能量密度为105~108A/cm2），强磁场的作用下弧斑进行高速无规则的运动，由于弧斑的局部温度很高，靶材成为稳定的蒸发源被迅速离化为等离子体，在负偏压的作用下等离子体飞向基体并沉积成薄膜。相比于真空蒸发镀膜技术以及溅射镀膜技术，离子镀技术具有以下优势：1）涂层附着力好，这是离子对基体表面轰击效应的结果，在负偏压的作用下，高能离子不但可以清洗基体表面，同时会破坏基体表面的结晶结构，产生更多的?
第一章绪论4按照设备基本原理不同，溅射镀膜技术可分为：射频溅射技术、磁控溅射技术、二极溅射技术、三极溅射技术、四极溅射技术、反应溅射技术。目前，磁控溅射镀膜技术是比较常用的溅射镀膜技术，其常采用异常辉光放电能在较低的气压下溅射出能量密度大，分布均匀的等离子体，有效的扩大了沉积面积大，薄膜致密性更好，同时提高了薄膜与基体间的结合力。磁控溅射镀膜技术原理图如图1.3所示。图1.2真空蒸发镀膜原理图图1.3磁控溅射原理示意图（3）离子镀膜技术离子镀膜技术（IronPlating,简称离子镀）是把真空蒸发镀膜技术、低压气体的辉光放电以及等离子体技术综合起来发展出的镀膜技术。在真空条件下，靶材（阴极）与基体（阳极）之间的低压气体部分电离，形成的等离子体轰击，同时靶材蒸发形成离子，在负偏压的作用下轰击工件表面形成薄膜。离子镀过程中的离子具有较高的能量，对工件表面的轰击作用能够有效提高膜/基结合力，改善涂层的组织结构。目前常用的离子镀主要有：空心阴极离子镀（HollowCathodeDischarge,简称HCD）以及电弧离子镀（ArcIonPlating,简称AIP）。本论文用的多弧离子镀设备就属于电弧离子镀设备中的一种。图1.4为多弧离子镀设备示意图，多弧离子镀是利用弧光放电原理，在靶材表面形成高能量密度的弧斑（能量密度为105~108A/cm2），强磁场的作用下弧斑进行高速无规则的运动，由于弧斑的局部温度很高，靶材成为稳定的蒸发源被迅速离化为等离子体，在负偏压的作用下等离子体飞向基体并沉积成薄膜。相比于真空蒸发镀膜技术以及溅射镀膜技术，离子镀技术具有以下优势：1）涂层附着力好，这是离子对基体表面轰击效应的结果，在负偏压的作用下，高能离子不但可以清洗基体表面，同时会破坏基体表面的结晶结构，产生更多的?
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