弧源電流對TiN薄膜結(jié)構(gòu)影響的實驗材料與方法
本文利用AIP-01型多弧離子鍍膜機(jī)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(jié)構(gòu)及摩擦學(xué)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(jī)上進(jìn)行,試樣經(jīng)機(jī)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(nèi)。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(shù)列于表1。
表1 TiN 薄膜沉積工藝參數(shù)
用場發(fā)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(shù)測定裝置測量TiN 薄膜的摩擦系數(shù),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(zhuǎn)動,干摩擦,轉(zhuǎn)速為0.87 轉(zhuǎn)/ 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(xué)性能研究