弧源电流对TiN薄膜摩擦系数的影响
降低薄膜的摩擦系数将有助于提高其耐磨性，从而可以延长工件的使用寿命。从以上结果及分析看，弧源电流对薄膜的表面质量影响较大，因而对其摩擦系数也有重要影响。
图7 是薄膜的摩擦学特性曲线及弧源电流与摩擦系数的关系图。由图可见，随弧源电流的增大，薄膜的摩擦系数逐渐增大。大电流下，弧源靶温度较高，产生的宏观粒子和粒子团较多，而且这些粒子或粒子团携带较高的能量，从弧源靶到衬底(样品)的迁移过程中不易被其它的粒子阻挡，同时到达衬底(样品)表面时的温度也较高，在表面上的扩散快，因而薄膜的沉积速率较快，这些大颗粒的存在导致了最后镀覆的薄膜表面比较粗造，颗粒较多且大。所以在相同的条件下，大电流镀覆的TiN 薄膜的摩擦系数要大于小电流镀覆的薄膜的摩擦系数。
a)I=40A；b)I=70A；c)I=80A；d)I=90A；e)抛光过的不锈钢衬底；f)弧源电流与薄膜摩擦系数的关系
图7 不同弧源电流镀制的薄膜及抛光高速钢的摩擦特性曲线
从薄膜的摩擦学特性曲线上可以看出，弧源电流为40 A 时镀制的TiN 薄膜的摩擦力较低，但弧源电流增大时，由于熔滴数量增多，薄膜表面质量下降，摩擦力增大。开始由于震动，所以有的曲线波动较大，随时间延长，摩擦曲线逐渐趋于稳定。
对比弧源电流40 A 镀制的薄膜的摩擦力曲线与抛光高速钢的摩擦力曲线, 可以看出，其摩擦力小于抛光高速钢的摩擦力，小电流下镀制的TiN 薄膜表面的熔滴颗粒小而少，粗糙度低;随电流增大，镀覆的TiN 薄膜的摩擦力都相应增高，说明大电流镀覆的薄膜表面质量下降。另外这些曲线还可以反映出，从刚开始的不稳定区过渡到稳定区的曲线变化趋势存在差异，I=40 A 时，过渡区十分短暂，抛光高速钢的过渡区曲线较平坦光滑，而随电流升高，过渡区的曲线变化也逐渐变的尖锐，这正如前面已讨论过的，是薄膜表面熔滴颗粒的影响。
摩擦特性曲线的变化都有一定的规律，刚开始时，薄膜表面受突然加力作用，熔滴颗粒受撞击作用，由于这些熔滴颗粒只是附着在薄膜表面，因而容易被撞击掉，此时反映出来的摩擦力较小，之后摩擦副与那些深埋在薄膜里面的大熔滴颗粒相互作用，这些熔滴颗粒不易被撞击掉，因而摩擦力陡然升高，然后趋于稳定。深埋在薄膜里的熔滴颗粒与弧源电流有关，弧源电流小，液滴颗粒少而小，因而埋在薄膜里面的熔滴颗粒少而小，这种薄膜具有较小的摩擦力，随弧源电流增大，熔滴颗粒也增多、变大，因而摩擦力也增大。
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不同弧源电流TiN薄膜的表面形貌及其摩擦学性能研究
