工艺参数对等离子增强磁控溅射TiAlN涂层微观结构及性能的影响

本工作引入正交试验法，以等离子增强磁控溅射TiAlN涂层的润湿性为试验指标，探究靶功率、Ar/N2流量比和基体负偏压对试验指标的影响规律。使用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)分析涂层的化学成分、晶体结构、微观形貌和表面粗糙度。通过测试接触角表征涂层的润湿性。极差分析结果表明，Al靶功率和Ar/N₂流量比对涂层中Al含量的影响最敏感，基体负偏压是决定涂层的晶粒度、粗糙度及接触角的最主要因素。S2工艺制备的涂层具有最佳的疏水性能，接触角为120.25°。S9工艺制备的涂层具有最强的亲水性能，接触角仅为15.15°。研究结果可为工程应用涂层工艺的选择提供一定的参考依据和分析思路。