不同弧源电流TiN薄膜的表面形貌及其摩擦学性能研究

　　本文使用AIP- 01型国产多弧离子镀膜设备，采用不同的弧源电流在不锈钢衬底及Si 片上制备了TiN 薄膜，对其硬度、表面形貌以及摩擦系数等进行了测试，从电弧沉积的物理机制角度详细分析了弧源电流对TiN 薄膜表面熔滴的影响，结果表明：随着弧源电流的增大，薄膜沉积速率增大、硬度提高，但薄膜表面熔滴(MP)数量增多、尺寸变大，表面粗糙，摩擦系数增大，因此控制最佳弧源电流来获得最好的薄膜性能是离子镀TiN 薄膜的关键问题之一。

　　TiN 薄膜具有较高的硬度和优良的耐磨、耐腐蚀性能，是目前研究最多的硬质薄膜之一，广泛应用于电子、工模具以及装饰行业等。近几十年来，由于具有金黄色的颜色，TiN 薄膜在装饰行业已经成功地获得了广泛的应用，在机械行业，TiN 薄膜在刀具、钻头、模具上也获得了成功的应用，可显著提高其使用寿命，但TiN 薄膜的性能受沉积条件的影响很大，人们对于影响TiN 薄膜性能的各种参数已进行了大量的研究，而弧源电流作为一个重要的参数，对TiN 薄膜的结构及性能有重要的影响，尤其是对其摩擦学性能影响更为显著。

　　本文利用AIP- 01 型多弧离子镀膜机在不锈钢基体及Si 片上沉积了TiN 薄膜，从多弧离子镀原理上研究了弧源电流对TiN 薄膜结构及摩擦学性能的影响。

1、实验材料与方法

　　http://www.chvacuum.com/application/film/042923.html

2、实验结果及分析

2.1、弧源电流对TiN薄膜表面形貌的影响

　　http://www.chvacuum.com/application/film/042924.html

2.2、弧源电流对TiN薄膜沉积速率的影响

　　http://www.chvacuum.com/application/film/042925.html

2.3、弧源电流对TiN薄膜硬度的影响

　　http://www.chvacuum.com/application/film/042926.html

2.4、弧源电流对TiN薄膜摩擦系数的影响

　　http://www.chvacuum.com/application/film/042927.html

3、结论

　　使用多弧离子镀设备制备了TiN 薄膜，详细研究了弧源电流对制备的TiN 薄膜性能的影响规律，随着弧源电流的增大，多弧离子镀设备真空室温度升高，薄膜沉积速率增大，所制备的TiN薄膜表面的熔滴颗粒数量增多，尺寸变大，导致薄膜表面粗糙度增大，摩擦系数升高，但是，随着弧源电流的增大，TiN 薄膜的硬度升高。