Al靶电流对复合离子镀TiAlCN薄膜组织结构与性能的影响

作者：王晓峰^*; 赵瑞山; 任鑫

来源：材料保护, 2018, 51(12): 6-11.

DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2018.12.002

• 复合离子镀
• TiAlCN薄膜
• Al靶电流
• 组织结构
• 耐腐蚀性能

TiAlCN集TiAlN和TiCN优良特性,作为一种新型硬质薄膜材料具有重要应用,目前研究主要集中在单一工艺下薄膜的组织结构和力学性能,对于薄膜耐蚀性的研究鲜有报道。通过复合离子镀技术制备了一系列TiAlCN薄膜,着重研究了Al靶电流对薄膜组织结构与性能的影响规律。结果表明:不同Al靶电流下制备的TiAlCN薄膜表面光滑、平整,组织结构致密,适当增大靶电流可使薄膜表面颗粒、凹坑及针孔等缺陷数量减少,表面形貌得到改善; TiAlCN薄膜形成fcc-TiN型(Ti,Al)(C,N)相为主的多相混合结构,且随着Al靶电流的增大,薄膜发生生长取向的转变; TiAlCN薄膜的平均硬度与弹性模量随Al靶电流的升高先增大后减小,在靶电流60 A时达到最大值,分别为36.8 GPa和410 GPa,显著高于SS304的4.8 GPa和150 GPa; SS304表面镀覆TiAlCN薄膜后其自腐蚀电位上升,自腐蚀电流密度减小,随着Al靶电流的增加,薄膜的耐腐蚀性能逐渐提高,靶电流为60 A所得薄膜的自腐蚀电流密度和极化电阻分别为0.129μA/cm2和430.500 kΩ·cm2,腐蚀速率最小,具有良好的耐腐蚀性能。

• 单位
  郑州职业技术学院; 辽宁工程技术大学; 国防科技大学