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《物理气相沉积TiAlN涂层》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、物理气相沉积TiAlN涂层的研究进展*曹华伟张程煜乔生儒曹晓雨(西北工业大学超高温结构复合材料国防科技重点实验室，西安710072)摘要：本文概述了物理气相沉积TiAlN涂层的研究现状及发展趋势，详细分析了制备方法、A1元素含量、N?流量、基体偏压、温度以及其他元素对TiAlN涂层的结构、硬度、高温抗氧化性和耐腐蚀性等性能的影响。目前制备的TiAlN涂层存在残余应力较大，表面液滴数量较多和涂层致密度差等问题。为进一步促进TiAlN涂层的应用，今后还需探索该涂层的制备方法，优化其制备工艺。多元纳米复合涂层和超点阵多层涂层是两个具有潜力的发展方向。关键词：TiAlN
2、涂层制备方法晶体结构硬度高温抗氧化性综述RecentprogressesinphysicalvapordepositedTiAlNcoatingCAOHuaweiZHANGChengyuQIAOShenruCAOXiaoyu(NationalKeyLaboratoryofThermostructureCompositeMaterials,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi'an710072,China)Abstract:TheresearchanddevelopmentofphysicalvapordepositedTi
3、AlNcoatingsaresummarizedinthepaper.Thepreparationmethods,aluminumcontent,nitrogenflowrate,substratebias,temperatureandalloyingelementshadsignificanteffectsonthepropertiesofTiAlNcoatings,includingcrystalstnicture,hardness,hightemperatureoxidationresistanceandcorrosionresistance.Althou
4、ghthecoatingwasusedinmanyapplications,thereweremanydrawbackswhichlimititsperformance,suchashighresidualstress,formationoflargedropletsandpoordensity.Forfurtherapplication,newpreparationmethodshouldbeexplored.Meanwhile,theoptimizationoftheprocessingtechnologyshouldbemade.Itispotential
5、todevelopmultiplenano-compositecoatingandsuperlatticemulti-layercoatinginthefuture・Keywords:TiAlNcoatings,preparationmethods,crystalstructure,hardness,hightemperatureoxidationresistance,review0前言・国家自然科学基金面上项目(50702045)；高等学校博士学科点专项科研基金(20070699007)和新世纪优秀人才支持计划(NCET-08-0460)第一作者：曹华伟(19
6、86〜)，河南周口，男，西北工业大学超高温结构复合材料实验室研究生、主耍研究多弧离子镀TiAlN涂层的结构与性能。E-mailicaohuawei19860401@163.com通信地址：陕西省西安市友谊西路127号西北工业人学547信箱目前利用物理气相沉积技术(PhysicalVaporDeposition,PVD)制备薄膜或涂层对金屈进行表面改性己经収得很好的使用效果。氮化钛(TiN)涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性，能够提高刀具、钻头等工具的寿命⑴，但抗高温氧化性能较差，在550°C吋已经开始氧化⑵。随着现代工业的发展，TiN涂层已经不能满足切削刀具行业的
7、要求，迫切需要新涂层材料的岀现。PVD方法制备的氮化钛铝(TiAlN)涂层是在二元TiN涂层的基础上发展起來的一种新型三元复合涂层。在TiAlN涂层中，A1原子収代了TiN面心立方结构中位于面心的部分Ti原子，使品格发生畸变、晶界增多，同吋位错数量增多且不易于滑移，因此其硬度显著高于TiN涂层［测。高温条件下，TiAlN涂层表面能形成致密、完整、连续的AI2O3保护膜，提高了涂层的抗高温氧化性⑸忙此外，TiAlN涂层还具有膜基结合强度高、耐腐蚀性和耐磨性好等特点〔7切，目前己成功应用于模具制造、航空发动机和生物医学等方面因此TiAlN被认为是较TiN更有前途的新
8、型涂层材料，近年來受到广
