当前位置:主页 > 科技论文 > 金属论文 >

轴向磁场对电弧离子镀TiN薄膜组织结构及力学性能的影响

发布时间:2018-04-24 20:05

  本文选题:电弧离子镀 + 轴向磁场 ; 参考:《中国表面工程》2015年01期


【摘要】:为了研究轴向磁场对薄膜结构及力学性能的影响规律,采用电弧离子镀方法在高速钢基体上沉积了TiN薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、轮廓仪和纳米压痕仪考察了外加轴向磁场对薄膜化学成分、组织结构、硬度及弹性模量的影响。结果表明:外加轴向磁场对TiN薄膜的组织结构及力学性能有明显影响。磁场强度越高,薄膜表面颗粒及溅射坑越大,薄膜表面粗糙度增大;薄膜中N含量随着磁场强度增加而增大,而Ti含量则显示出相反的趋势;磁场对薄膜择优取向有明显影响,随着磁场强度增加,薄膜(111)取向增强,而后逐渐转变为(220)择优;薄膜硬度和弹性模量随着磁场强度增加先增加而后降低,在磁场强度为50Gs时分别达到最大值28.4GPa与415.4GPa。
[Abstract]:In order to study the effect of axial magnetic field on the structure and mechanical properties of the films, TiN thin films were deposited on high speed steel substrates by arc ion plating. The effects of axial magnetic field on the chemical composition, microstructure, hardness and elastic modulus of the films were investigated by means of X-ray diffractometer, scanning electron microscope (SEM), scanning electron microscopy (SEM) and nano-indentation apparatus. The results show that the axial magnetic field has a significant effect on the microstructure and mechanical properties of TiN films. The higher the magnetic field intensity is, the larger the surface particles and sputtering pits are, and the surface roughness increases, the N content in the film increases with the increase of the magnetic field intensity, while the Ti content shows the opposite trend, and the magnetic field has an obvious effect on the preferred orientation of the film. With the increase of the magnetic field intensity, the orientation of the film increases and the film gradually changes to the preferred one, and the hardness and elastic modulus of the film increase first and then decrease with the increase of the magnetic field intensity, reaching the maximum values of 28.4GPa and 415.4GParespectively when the magnetic field intensity is 50Gs.
【作者单位】: 中国科学院金属研究所专用材料与器件研究部;中国科学院金属研究所材料表面工程研究部;
【基金】:国家自然科学基金(51171197)
【分类号】:TG174.4

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵彦辉;贾莹;于宝海;肖金泉;;管状构件内表面真空镀膜方法研究进展[J];表面技术;2014年02期

2 史学伟;廖斌;张荟星;陈一鸣;吴先映;;磁过滤真空电弧沉积系统中阴极表面磁场分析研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);2014年03期

3 魏永强;魏永辉;蒋志强;田修波;;放置方向和沉积时间对Ti大颗粒分布状态的影响[J];表面技术;2014年05期

4 冯长杰;胡弦;江鸢飞;;偏压对挡板电弧离子镀TiAlN涂层性能的影响[J];南昌航空大学学报(自然科学版);2013年02期

5 冯长杰;胡水莲;江鸢飞;胡弦;;挡板尺寸对电弧离子镀TiAlN涂层微观结构和摩擦学性能的影响[J];摩擦学学报;2013年06期

6 谢仕芳;张栋;孙丽丽;王振玉;魏仕勇;柯培玲;汪爱英;;电弧离子镀TiN工艺优化及TiN/TiC多层膜性能[J];材料热处理学报;2014年04期

7 唐普洪;毛杰;宋仁国;柴国钟;;脉冲激光沉积制备TiN/AlN多层膜的变形机理研究[J];激光杂志;2014年09期

8 魏永强;贾爱芹;蒋志强;冯宪章;文振华;田修波;;靶基间距对电弧离子镀中大颗粒形貌和分布的影响[J];金属热处理;2014年07期

9 魏永强;文振华;蒋志强;田修波;;大颗粒缺陷在电弧离子镀所制备薄膜中的分布状态研究[J];真空;2013年06期

10 魏永强;魏永辉;蒋志强;田修波;;基体放置状态与脉冲偏压幅值对大颗粒形貌和分布的影响[J];真空科学与技术学报;2014年10期

相关博士学位论文 前2条

1 吴王平;<110>织构铱涂层结构与性能研究[D];南京航空航天大学;2013年

2 杨兵;合金化对阴极弧蒸发沉积Ti-Al-N和Cr-Al-N硬质涂层的微观结构及性能的影响[D];中南大学;2014年

相关硕士学位论文 前3条

1 翟玉浩;非晶碳类薄膜的多层结构设计及其机械性能的研究[D];河南大学;2013年

2 胡弦;遮挡效应及Si、Cu改性的TiAlN涂层性能研究[D];南昌航空大学;2013年

3 孙伟龙;多功能高离化率真空镀膜控制系统研制[D];哈尔滨工业大学;2014年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 罗玉峰;袁文佳;张发云;胡云;彭华厦;;轴向磁场下多晶硅铸造过程的仿真模拟[J];铸造技术;2013年01期

2 李震;彭岚;李友荣;;几何因素和轴向磁场对分离结晶过程中熔体浮力-热毛细对流的影响(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年05期

3 王城;陈塘;查俊;白冰;夏维东;;轴向磁场对焊接电弧作用的数值模拟研究[J];高电压技术;2013年07期

4 吴惠燕,刘献心;单相轴向磁场异步电机的设计与计算[J];郑州轻工业学院学报;1996年04期

5 陈满明;万树德;马锦秀;;无接触熔炼铜坩埚内部磁场分布规律及其影响因素[J];特种铸造及有色合金;2013年11期

6 杨化通,张浩,董锦明;碳纳米管在轴向磁场中的电子态密度[J];南京大学学报(自然科学版);2002年01期

7 邓将华;李春峰;赵志衡;于海平;;电磁铆接电磁场数值模拟[J];锻压技术;2009年02期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

相关会议论文 前3条

1 白冰;查俊;夏维东;;轴向磁场和旋流下的大尺度等离子体发生器模拟计算[A];第十四届全国等离子体科学技术会议暨第五届中国电推进技术学术研讨会会议摘要集[C];2009年

2 白冰;查俊;张晓宁;王成;夏维东;;耦合阴极的磁分散电弧等离子体的传热与流动模拟研究[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年

3 谢宝昌;张涵;;印制绕组永磁电机综述[A];第十八届中国小电机技术研讨会论文集[C];2013年

相关硕士学位论文 前5条

1 宋志翌;轴向磁场调制型无刷双转子电机的研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

2 孟海泳;轴向磁场下分离结晶过程中熔体热毛细对流的三维数值模拟[D];重庆大学;2011年

3 倪荣刚;轴向磁场永磁同步轮毂电机研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

4 王家堡;异向旋转轴向磁场无槽永磁同步电机特性分析与仿真[D];湖南大学;2013年

5 龚欢;勾形磁场下分离结晶过程中熔体内部对流的三维数值模拟[D];重庆大学;2014年



本文编号:1798029

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/1798029.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户d9d62***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com