脉冲偏压占空比对TiN／TiAIN多层薄膜微观结构和硬度的影响.pdf

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1、第43卷第1期表面技术2014年02月SURFACETECHNOLOGY·1·脉冲偏压占空比对TiN／TiAIN多层薄膜微观结构和硬度的影响魏永强，张艳霞。，文振华，蒋志强，冯宪章(1．郑州航空工业管理学院机电工程学院，郑州450015；2．航空制造及装备河南省高校工程技术研究中心，郑州450015；3．郑州信息科技职业学院机电工程系，郑州450015)摘要：目的研究脉冲偏压占空比对TiN／TiA1N多层薄膜微观结构和硬度的影响规律。方法利用脉冲偏压电弧离子镀的方法，改变脉冲偏压占空比，在M2高速铜表面制备5种TiN／TiA1N多层薄膜

2、，对比研究了薄膜的微观结构、元素成分、相结构和硬度的变化规律。结果TiN／TiA1N多层薄膜表面出现了电弧离子镀制备薄膜的典型生长形貌，随着脉冲偏压占空比的增加，薄膜表面的大颗粒数目明显减少。此外，脉冲偏压占空比的增加还引起多层薄膜中Al／／Ti原子比的降低。结论TiN／TiA1N多层薄膜主要以(1l1)晶面择优取向生长，此外还含有(311)，(222)和(200)晶相结构。5种多层薄膜的纳米硬度均在33GPa以上。3"-脉冲偏压占空比为20％时，可实现超硬薄膜的制备。关键词：TiN／TiA1N；电弧离子镀；纳米硬度；微观结构；脉冲偏压

3、占空比中图分类号：TG174．444文献标识码：A文章编号：1001—3660(2014)01-0001-06EfectsofDiferentPulsedBiasDutyCycleontheMicrostructureandHardnessofTiN／TiAlNMultilayerCoatings’聊Yong-qiang，，ZHANGYan-xia。，’'蜊Zhen-hua’，JIANGZhi-qiang，，J￡^(Xian．zhang，(1．SchoolofMechatronicsEngineering，ZhengzhouInstit

4、uteofAeronauticalIndustryManagement，Zhengzhou450015，China；2．EngineeringTechnologyResearchCenterofAviationManufacturing＆Equipment．UniversityofHenanProvince，Zhengzhou450015，China；3．SchoolofMechatronicsEngineering，ZhengzhouVocationalUniversityofInformationandTechnology，Zhen

5、gzhou450015，China)收稿日期：2013—10．12：修订日期：2013．11-22Received：2013—10—12；Revised：2013-11-22基金项目：国家自然科学基金(51105344)；航空科学基金(2012ZE55011)；河南省教育厅科学技术研究重点项目(13A430397，14A140026)；河南省科技厅基础与前沿技术研究计划(132300410241)；河南省高校科技创新团队支持计划(2O12IRTsTHN014)；郑州航院科研创新团队建设项目(2014TD01)Fund：Supported

6、bytheNaturalScienceFoundationofChina(51105344)，theAviationFoundationofChina(2012ZE55011)，theScienceandTechnologyl~[esearehProjectsofHenanEducationCommittee(13A430397and14A140026)，theBasicandFrontierTechnologyResearchFoundationofS&TCommitteeofHenanProvince(132300410241)，t

7、heProgramforScience＆TechnologyInnovativeResearchTeaminUniversityofHenanProvince(2012IRTSTHN014)，ZhengzhouInstituteofAeronauticalIndustryManagement(2014TD01)作者简介：魏永强(1980一)，男，博士，讲师，主要研究方向为薄膜材料与制备技术。Biography：WEIYong-qiang(1980一)，Male，Ph．D．，Lecturer，Researchfocus：coatingsm

8、aterialsandsurfacetechnology．-2·表面技术2014年02月ABSTRACT：0hiectiveTostudytheeffectsofpulsedbiasdutycycleont