直空阴极弧制备TiAlN薄膜的工艺及性能研究.pdf

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1、分类号：——UDC：密级编号真空阴极弧制备TiAIN薄膜的工艺及·性能研究STUDYTHEPREPARATIONANDPROPERTISOFTIALNCoATINGDEPOSITEDBYCATHODICVACUUMARC学位授予单位及代码：篮壹堡王鑫芏!!Q!塑2学科专业名称投代码：塑型里士堂fQ8Q2Q12研究方向：堑赴堇丕丛基应用指导教帅：墨直或论文起止时叫：型!!．!=!Q!Q：12申请学位级别：亟±研究生：亘围虿长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所里交的硕士学位论文，《真空阴极弧制各TiAIN薄膜的工

2、艺及性能研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体。均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：i蓦卤逸2型L年—曼月三!同长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和cNⅪ系列数据库及其它国家有关部门或

3、机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名墨j卿!丛L年—L月里日导师签名：氇越盟年三。上。摘要真空阴极电弧离子镀作为物理气相沉积的一种方法，尤其适用于在金属表面制备各种金属膜或化合膜，本文用该方法制各了TiAIN薄膜，并对结构和性能进行分析。TiAIN薄膜具有优良的高温耐腐蚀和抗氧化能力，。而且其具有比TiN更好的耐摩性，具有广阔的应用前景。在本文中，我们用真空阴极弧离子

4、镀制备了不同氮气分压和不同偏压模式下的TiAIN薄膜，使用的靶材是1l、Al台金靶，原子比Ti(50)：AI(j0)t基片采用不锈钢。实验中发现膜层的结构和性能随工艺参数的变化而变化，分别用XRD、SEM、AFM对膜层的元素组成、晶体结构和表面形貌进行分析，此外还分析了不同工艺参数下膜层的纳米硬度、杨氏模量和电化学腐蚀。关键词：真空阴极弧薄膜氨气分压基底偏压TiAINABSTRACTThecathodicvacuumarcasoneofzhephysinalvapourdeposition，itespeciallycanh

5、eusedtopreparemetalliccompoundcoatingsormetalcoatingswithhighmeltingPointonmetalSill-faceTiAINisavery．promisingmaterialforweal"resistantcoatingsbecauseofits·excellenthightemperaturecorrosionandoxidationresistancewhichresultsinhigherhardnessandwereresistance，incomp

6、arisontoTiNAseriesoftitanium—aluminium—nitrlde(Ti·AI-N．multi—phase)filmsweredepositedonsiliconwaferandsteelsubstratesbycathodicvacuumarctechniqueinN2／Ar2gasmixturesanddifferentnegativebiasvoltages．usingacompoundTi(50)：AI(50)targetItwasfoundthatthemicrostmctureandm

7、echanicalproper【iesofthecompositefilmswerestronglydependentonthedepositionparametersThechemicalcomposition，crystallinemicrostrueturefilmdepositionrateandsurfacemorphologyofthefihnswereinvestigatedbyX—raydiffraction(XRD)，atomicforcemicroscopy(AFM)-scanningelectronm

8、icroscope(SEM)coupled哪t}lanenergydispersivex—myanalysissystem(EDX)，respectivelyThehardnessandYoungsmodulus，wearperformanceandcorrosionbehavioroftheTi-AI