电磁场氮分压等对多弧离子镀TiN的影响

本文在不同工艺条件下，利用扫描电镜、Ｘ射线衍射仪，Ｍ－２００磨损机以及显微硬度计等，对多弧离子镀ＴｉＮ涂层的表面形貌组织结构以及性能进行了分析研究，揭示了电磁场氮分压对ＴｉＮ镀层的综合影响。     

不锈钢基Ti/ta-C复合膜沉积与热应力研究

ta-C薄膜是性能优良的耐摩擦超硬薄膜,但其残余应力过大问题严重影响了其力学性能及实际应用。根据脉冲磁过滤多弧离子镀沉积ta-C薄膜的工艺,进行了膜系设计并沉积制备出以不锈钢为基底的Ti/ta-C复合膜。通过有限元方法,建立数值计算模型,研究了薄膜热应力与膜层厚度、基底厚度和沉积温度等参数变化的规律,得到Ti/ta-C复合膜的热应力分布,模拟与理论计算结果误差较小,揭示了脉冲磁过滤多弧离子镀沉积ta-C薄膜厚度的有效控制的途径,为完善脉冲磁过滤多弧离子镀沉积ta-C薄膜的工艺,提供了理论依据。实验研究了不同沉积温度下薄膜的硬度和残余应力、热应力的关系,结果表明,热应力增加会导致薄膜硬度降低,但不会导致残余应力的明显变化,即热应力不是脉冲磁过滤多弧离子镀沉积ta-C薄膜残余应力过大的主要因素。     

等离子体增强磁控溅射离子镀TiN涂层的研究

利用等离子体增强磁控溅射离子镀（ＰＥＭＳＩＰ）沉积ＴｉＮ涂层，研究涂层的组织结构和性能。随着氮气分压增加涂层相组成朝着富氮相及其含量增加的方向发展。氮气分压对涂层硬度的影响是由膜层相组成变化引起的，由Ｔｉ２Ｎ和ＴｉＮ两相组成的涂层比ＴＩＮ单相涂层的硬度高。由Ｔｉ２Ｎ和ＴｉＮ组成的刀具涂层使切削力下降。     

电弧离子镀沉积工艺参数的影响

电弧离子镀是真空镀膜技术中最常用的技术之一,目前在科学研究及工业生产中都得到了长足发展。但是在薄膜沉积过程中的工艺参数如弧电流、沉积气压、沉积温度等对薄膜结构及性能的影响多分散于不同的文献中,不利于对这些参数的认识与深入理解。本文综述了电弧离子镀中的工艺参数的作用,这些参数包括弧电流、弧电压、沉积气压、靶基距、基体偏压、沉积温度及外加磁场等。通过对薄膜沉积过程中工艺参数的总结,可加深这些参数对薄膜结构及性能影响规律的理解,促进真空镀膜技术的工艺开发及技术进步。     

高速钢刀具多弧离子镀TiN涂层研究

本文结合了刀具　ＴｉＮ涂层多弧离子镀设备（美国多弧设备公司－Ｍｕｌｔｉ－Ａｒｃａｃｕｕｍ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｉｎｃ．生产ＭＡＶ－３２型多弧离子镀设备）实际生产需要，在工艺允许范围内改变氮气压力、工件负偏压、靶源电流和基片温度，利用电子探针、Ｘ－射线衍射仪、透射电镜和扫描电镜等分析仪器，对ＴｉＮ涂层进行了成分、相结构及显微组织分析研究，得出了比较切合实际的评价。     

添加元素对TiN涂层磨损机理的影响

利用ＡＥＳ，ＸＲＤ和ＷＤＳ等手段研究了Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ钢表面用多弧离子镀技术沉积ＴｉＮ涂层中添加Ａｌ，Ｃ等元素对涂层磨损机理的影响，试验结果表明，ＴｉＡｌＮ涂层限ＴｉＮ的相同，仍以微剥落为主要失效形式，而ＴｉＣＮ则在磨损接触面上形成了界面层，磨损过程就是界面层向涂层内部的迁移过程。     

多弧离子镀膜机(буиат-6)性能分析和工艺参数研究

分析研究了多弧离子镀膜机буиат—６的主要性能。在不同工艺参数条件下，于高速钢基体上制备了Ｔｉ膜和ＴｉＮ膜，用扫描电镜观察Ｔｉ膜表面形貌；用能谱仪对Ｔｉ膜上小液滴颗粒成份进行测试分析；用超微负荷硬度计测量了ＴｉＮ膜的显微硬度；用表面刻划仪测试了ＴｉＮ膜与基体的附着力。实验结果表明：选择适当的工艺条件，包括弧流大小，电磁场强度，镀膜时间以及冷阴极离子源辅助沉积，可获得性能优良的ＴｉＮ膜，其显微硬度可达Ｈｖ２５００，附着力为６５Ｎ。     

多弧刀具离子镀膜工艺及设备

电弧蒸发为离子镇技术提供了一个多功能的蒸发源，它非常适用于氮化钛刀具超硬膜。从膜层性能、生产效率、加工范围等综合技术经济指标看，多弧离子镀更具有吸引力．本文论述了电弧蒸发源和多弧离子镀的特点，介绍了国内首次研制的ＤＨＤ—８００多弧刀具镀膜设备及其系列产品，工艺试验表明一次装炉φ６ｍｍ钻头 ８００支， ＴｉＮ膜厚２ｕｍ，硬度２０００Ｈｖ，寿命提高 １１．２倍．     

影响低温等离子体多弧镀TiN装饰膜膜层色泽的因素

通过对真空弧光放电低温等离子体性质的阐述，着重分析了多弧离子镀ＴｉＮ装饰膜工艺中，影响膜层色泽的主要因素。实践表明，对这些工艺进行合理的控制，就能制备出色泽纯正、外观精美的仿金膜。     

多弧离子镀制备硬质梯度薄膜技术

介绍了多弧离子镀在金属陶瓷表面沉积硬质梯度薄膜的技术,用X射线衍射法对表面形成的薄膜进行了物相分析,并对材料的金相显微组织、显微硬度、抗弯强度以及膜与基体的结合力进行了测试和分析.结果表明:多弧离子镀处理能在金属陶瓷表面形成硬质梯度薄膜,膜与基体的结合力良好,表面硬度大大提高,而材料的抗弯强度却没有发生变化.     

离子束增强沉积TiN薄膜的研究

利用多功能离子束增强沉积设备，采用三种不同工艺方法制备ＴｉＮ薄膜，并对制备的ＴｉＮ薄膜进行了ＡＥＳ，ＸＰＳ，ＸＲＤ，ＲＢＳ和ＴＥＭ等分析。结果表明：所制备的薄膜都有很好均匀性，ＴｉＮ薄膜处在压应力状态；在溅射沉积的同时，在０－２０ｋｅＶ范围内，Ｎ＾＋和Ａｒ＾＋离子的轰击使得ＴｉＮ薄膜的生长呈现不同择优取向；随着Ｎ＾＋离子轰击能量的增加，制备的ＴｉＮ薄膜的晶粒增大。     

电弧离子镀硬质梯度薄膜技术

电弧离子镀设备若具有必要的功能条件 ,就可用纯金属分离靶弧流控制技术来制取多元硬质梯度薄膜 ,本工作明确合成梯度薄膜的工艺原则 ,并以TiAl多层合金梯度薄膜和 (Ti,M)N(M为Zr ,Nb等元素 )硬质梯度薄膜为例 ,进一步展开说明该技术的工艺过程 ,对实际效果给予评定。结果表明 ,用电弧离子镀技术制备多元硬质梯度薄膜 ,具有操作简便、沉积速度快、成分调节范围宽等优点 ,为多元复合硬质薄膜的合金强化机制与结构优化研究 ,提供了关键的技术条件     

用等离子体技术制备凹印版材耐磨层

用电镀法制备凹印版材存在环境污染严重、成本高等缺点,为此研究用等离子体表面镀膜层替代电镀法制备凹印版材的新工艺.利用等离子体磁控溅射、多弧离子镀和离子束辅助沉积技术在镍基表面制备了硬质铬薄膜.研究表明,本法制备的薄膜表面致密均匀,中间有过渡层的离子束辅助沉积层表面显微硬度为800～1100 HV,磁控溅射的为300～400 HV,多弧离子镀的为600～800 HV,多弧离子镀和离子束辅助沉积层表面显微硬度接近于电镀法(700～1 100 HV).划痕试验表明,制备的薄膜与基体结合力均在5 N左右,凹版电子束辅助沉积铬后表面光滑,网点线条清晰,粗细均匀,可替代电镀法凹印版材.     

Cr,Ni的掺杂对TiAlN基薄膜高温摩擦性能的影响

为了开发具有优异抗摩擦磨损性能的薄膜材料,采用多弧离子镀在4Cr13马氏体不锈钢表面沉积TiAlN薄膜,采用磁控溅射法和多弧离子镀在4Cr13表面分别沉积掺杂Cr和Cr-Ni的TiAlN薄膜.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和维氏硬度计分析薄膜的表面形貌、物相和表面硬度,并对不同温度下磨损后的薄膜表面形貌...     

沉积方式与基体材料对TiN薄膜内应力的影响

本文研究了TiN薄膜在化学气相沉积、物理气相沉积(包括热灯丝离子镀和多弧离子镀)以及等离子增强化学气相沉积等不同生成条件下的内应力变化。并通过改变钢及硬质合金基体的化学成份和表面状态。考察了基体材料对薄膜应力的影响。在此基础上,对薄膜内应力的形成机制进行了分析讨论。     

多弧离子镀沉积过程中等离子体参数对薄膜沉积的影响

采用平面探针测试了衬底附近的电流密度，弧电流和衬底偏压的增加均有助于增加到达衬底附近的离子的数量。弧电流增加引起村底的温升，衬底偏压对衬底温度影响较小。采用多弧离子镀技术沉积Cr-N薄膜，衬底偏压对薄膜的硬度影响较小；弧电流增大，薄膜的硬度随之降低。XRD分析表明，弧电流较高时，不利于Cr—N相的形成，薄膜中以Cr的宏观液滴为主，薄膜硬度较低。     

基片负偏压对PEMSIP法铁基体TiN涂层相组成的影响

利用等离子体增强磁控溅射离子镀（ＰＥＭＳＩＰ）技术在铁基体上沉积ＴｉＮ涂层之前，先镀一层很薄的钛中间层，继之再沉积ＴｉＮ。研究了基片负偏压对涂层相组成的影响。结果表明，随着基片负偏压增加，膜层的相分朝着富氮相及其含量增加的方向发展，变化趋势为（ａ－Ｔｉ＋Ｔｉ２Ｎ＋ＴｉＮ）→（Ｔｉ２Ｎ＋ＴｉＮ）→ＴｉＮ。在基体中间层界面处有ＦｅＴｉ相；在中间层与后继膜的交接处，发现ａ＝１与Ｔｉ２Ｎ有取向关系。     

电弧离子镀硬质梯度薄膜技术

电弧离子镀设备若具有必要的功能条件，就可用纯金属分离靶弧流控制技术来制取多元硬质梯度薄膜，本工作明确合成梯度薄膜的工艺原则，并以TiAl多层合金梯度薄膜和（Ti,M)N(M为Zr,Nb等元素）硬质梯度薄膜为例，进一步开说明该技术的工艺过程，对实际效果给予评定。结果表明，用电弧离子镀技术制备多元硬质梯度薄膜，具有操作简便、没积速度快、成分调节范围宽等优点，为多元复合硬质薄膜的合金强化机制与结构优化研究，提供了关键的技术条件。     

多弧离子镀弧源靶工作条件对氮化钛薄膜中钛液滴的影响

本文研究了阴极靶弧电流大小、阴极靶表面热弧斑运动轨迹的电磁场控制、以及阴极靶脉冲弧沉积对多弧离子镀TiN薄膜中Ti液滴的影响。通过优化镀膜参数,可以有效地减少Ti液滴的数量和尺寸,提高TiN薄膜／工件基体之间的结合力。     

反应磁控溅射离子镀氮化钛薄膜质量与工艺参数的关系

本文总结了影响反应磁控溅射离子镀氮化钛膜层质量的主要工艺参数。测得了靶极电压与氮气流量、靶极电流与氮气流量、溅射室内压强与氮气流量、氮化钛膜的颜色与氮分压、氮化钛膜的颜色与基板温度、靶极功率与氩气分压的关系以及薄膜层中氮、钛含量沿薄膜表面的分布。上述结果对提高溅射速率和薄膜质量有很大的实际意义。