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沉积气压对杂化离子镀TiCN薄膜结构和性能的影响

发布时间:2018-07-31 11:16
【摘要】:TiCN薄膜在刀模具领域有着广泛的应用前景,但它的结构和性能往往随制备工艺参数的不同而有较大差异。为了研究沉积气压对杂化离子镀TiCN薄膜结构和性能的影响,找到合适的Ar和N2分压比以优化工艺参数,采用杂化离子镀技术在高速钢、硅片以及不锈钢片表面制备TiCN薄膜,通过改变沉积过程中Ar和N2的分压获得不同的薄膜。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、维氏硬度计、摩擦磨损仪、XP-2台阶仪对薄膜的物相结构、表面形貌、显微硬度、摩擦因数和沉积速率进行表征。结果表明:TiCN膜层择优生长方向主要表现为TiCN相的(111)晶面;试验中保持Ar分压为0.1Pa不变,增加N2分压,即沉积气压增大,薄膜的显微硬度先升高再降低,对应摩擦因数先降低再升高,沉积速率不断减小最终趋于平缓,而表面形貌受沉积气压变化的影响很小。
[Abstract]:TiCN film has a wide application prospect in the field of tool die, but its structure and properties are often different with the preparation process parameters. In order to study the effect of deposition pressure on the structure and properties of hybrid ion plating (TiCN) thin films, appropriate ar and N2 partial pressure ratios were found to optimize the process parameters. Hybrid ion plating technology was used to prepare TiCN films on high speed steel, silicon and stainless steel substrates. Different films were obtained by changing the partial pressure of ar and N2 during deposition. The phase structure, surface morphology, microhardness, friction coefficient and deposition rate of the films were characterized by X-ray diffractometer, scanning electron microscope, Vickers hardness tester and friction wear tester XP-2. The results show that the preferred growth direction of the W TiCN film is the (111) crystal plane of the TiCN phase, and the microhardness of the film increases first and then decreases when the ar partial pressure is kept constant and the N _ 2 partial pressure is increased, that is, the deposition pressure is increased, and then the microhardness of the film is decreased.
【作者单位】: 天津师范大学物理与材料科学学院;
【基金】:天津市大学生创新创业训练计划项目(201510065021)
【分类号】:TG174.4

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2155415

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