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    蘇州帕士卡影響氮化鈦涂層性能因素及注意事項(xiàng)

    發(fā)布時(shí)間：2022-02-16 14:02 瀏覽： 次

    氮化鈦涂層（TiN）作為含鈦涂層，以其高硬度、高耐磨性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性成為應(yīng)用前景光明的涂層材料，在工模具行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。并且，氮化鈦涂層制備方法也較多，如多弧離子鍍、磁控濺射鍍膜技術(shù)等都可以制備氮化鈦涂層。不過，在制備過程中，某些工藝參數(shù)會(huì)影響氮化鈦涂層的性能與質(zhì)量，需要工作人員注意。下面，蘇州帕士卡微納米科技有限公司為大家分享一下哪些因素影響氮化鈦涂層性能吧。
    　
    一、溫度
    溫度是影響涂層性能優(yōu)劣的一個(gè)重要工藝參數(shù)。沉積溫度過高，沉積速率過快，涂層組織呈粗大枝狀結(jié)晶，影響涂層的質(zhì)量；而沉積溫度過低，也容易形成多孔、疏松的沉積物，降低與基體的結(jié)合強(qiáng)度。因此，合理選擇溫度是獲得厚度適中、顯微組織呈致密柱狀結(jié)晶的高質(zhì)量涂層的必要條件。
     
    二、化學(xué)成分
    TiN涂層中N原子的相對(duì)含量對(duì)其性能有重要的影響，一般其硬度隨x值的增大而增加，韌性隨x值的增大而降低。當(dāng)x<0.56時(shí)，其硬度隨x值增大而增大；當(dāng)x>0.56時(shí)，硬度則隨x值增大而減?。粡椥阅Ａ吭趚=0.6時(shí)約為610GPa，在x=1時(shí)約為540GPa，整體呈下降趨勢。在低荷載(10N)時(shí)，各組分涂層顯示出極好的摩擦學(xué)特性，摩擦系數(shù)和磨損量均很低，且隨組分的變化不大；但隨著荷載進(jìn)一步增大，摩擦系數(shù)和磨損量都相應(yīng)增大，且增大的幅度與涂層組分密切相關(guān)，一般隨N含量的增加而減少。
     
    三、氣體配比
    在制備    TiN涂層時(shí)，反應(yīng)氣體通常用CH4與N2，或者C2H2與N2的混合氣體。這兩種氣體之間的相對(duì)比例對(duì)TiN涂層性能有一定的影響。隨CH4：N2流量比的增大，涂層的硬度增大。隨著混合氣體中CH4比例的升高，TiCN涂層的硬度提高、耐磨性增強(qiáng)。并且，氮化鈦涂層的硬度隨著C2 H2:N2的增大而增大，隨著比值的進(jìn)一步增大，硬度又逐漸減小。
     
    四、涂層厚度
    TiN涂層厚度對(duì)其硬度的影響極大，涂層太薄，在外力作用下涂層容易變形剝落；涂層太厚，則處于高的應(yīng)力狀態(tài)，其抗變形、抗剝落能力將會(huì)下降，并且涂層容易變脆。通常單一硬質(zhì)PVD或CVD涂層的厚度在1~10μm之間，多層涂層的單層厚度一般不超過5μm。
     
    在TiN涂層制備過程中，影響涂層厚度的因素是多方面的，如在多弧離子鍍制備TiN涂層時(shí)，當(dāng)工件與靶源的距離靠近涂層厚度將增大；隨著鍍層時(shí)間的延長涂層厚度將增大。通常在靶源數(shù)量、基體與靶源距離確定的情況下，可通過調(diào)整電弧電流及鍍層時(shí)間來獲得一定厚度的涂層。