CrAlTiN及CrAlTiN:Si纳米多层复合涂层的制备及力学性能研究

摘要：

　　以金属Cr和AlTi合金为靶材料,在沉积过程中引入SiH4气体,用自行设计的多靶阴极电弧离子镀系统在单晶硅和硬质合金衬底上沉积了CrAlTiN和CrAlTiSiN硬质涂层.实验表明,衬底偏压和反应气体流量对膜层的机械性能有较大影响,在优化条件下得到CrAlTiN涂层的硬度为29GPa.X射线衍射实验、X射线光电子能谱和透射电子显微镜测试表明,CrAlTiSiN涂层为CrSiN和AlTiSiN组成的纳米多层复合涂层,随着SiH4流量的增加,薄膜中的硅含量明显增加,在优化条件下,涂层的显微硬度达到37 GPa,摩擦系数为0.58.刀具涂层检测实验表明,涂覆有CrAlTiN涂层的铣刀使用寿命可提高3倍,而CrAlTiN∶Si涂层较CrAlTiN涂层还会进一步提高刀具使用寿命.

关键词： 纳米复合材料 电弧离子镀 显微硬度 摩擦系数 力学性能

作者: Fu Tongcheng 付酮程 Yah Shaojian 闫少健 Tian Canxin 田灿鑫 Yang Bing 杨兵 Huang Zhihong 黄志宏 Fu Dejun 付德君

作者单位: Accelerator Laboratory,School of Physical Science and Technology,Wuhan University,430072 Wuhan,China 武汉大学物理科学与技术学院 湖北 武汉 430072 School of Power and Mechanical Engineering,Wuhan University,430072 Wuhan,China 武汉大学动力与机械学院 湖北 武汉430072

会议类型: 国内会议

会议名称: 2012全国荷电粒子源、粒子束学术会议

会议地点: 成都

会议语种:中文

页码: 98-102

在线出版日期: 2012-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）