弧源電流對TiN薄膜結構影響的實驗材料與方法
本文利用AIP-01型多弧離子鍍膜機在不銹鋼基體及Si片上沉積了TiN薄膜,從多弧離子鍍原理上研究了弧源電流對TiN 薄膜結構及摩擦學性能的影響。
實驗材料與方法
基體材料為20 mm×20 mm×2 mm 的不銹鋼(1Cr18Ni9Ti),Si 片隨爐。薄膜的制備在AIP- 01型多弧離子鍍膜機上進行,試樣經機械拋光、堿洗、酒精中超聲波清洗,最后充分干燥后裝入清潔的鍍膜室內。薄膜沉積前先通過Ar+刻蝕對基體清洗5 min,鍍膜時氬氣流量為零,固定N2 流量為0.22 SLM/s,具體工藝參數列于表1。
表1 TiN 薄膜沉積工藝參數
用場發射掃描電鏡(FE- SEM)觀察薄膜的表面形貌及斷面形貌;用顯微硬度計測量TiN 薄膜的硬度,載荷為25 g,加載時間10 s;用實驗室自改裝的摩擦系數測定裝置測量TiN 薄膜的摩擦系數,由TiN 薄膜樣品與A3 鋼組成一對摩擦副,試驗過程中上試樣固定,A3 鋼圓盤轉動,干摩擦,轉速為0.87 轉/ 分,實驗載荷為1 N。
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不同弧源電流TiN薄膜的表面形貌及其摩擦學性能研究