7075鋁合金射頻輔助磁控濺射TiN薄膜制備及性能研究.pdf

1、鋁合金是我們?nèi)粘Ｉ钪凶顬槭煜さ慕饘俨牧现?，它具有密度小、比強度高、導電與導熱性好等優(yōu)良性能，工程應用廣泛。但同時鋁合金也存在抗腐蝕性能差，硬度較低、易磨損等不足。因此，對鋁合金材料進行表面強化處理，進而提高其綜合性能，具有廣闊的工業(yè)應用前景。
　　本文運用射頻增強磁控濺射技術在7075鋁合金表面沉積氮化鈦薄膜，并系統(tǒng)研究了氣體流量配比、濺射電流、射頻功率和基體偏壓等工藝參數(shù)對沉積膜層結構及性能的影響。使用小掠射角X射線衍射儀對

2、膜層相結構進行分析，使用光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡對膜層表面形貌和截面進行觀察，通過鹽霧腐蝕實驗和電化學腐蝕實驗測試評估樣品表面的耐腐蝕性能。此外，對薄膜力學性能和摩擦性能進行了測試分析。
　　TiN薄膜呈現(xiàn)明亮的金黃色，表面均勻平整，缺陷較少。經(jīng)GXRD掃描分析，膜層存在TiN(111)、(200)和(220)取向。研究發(fā)現(xiàn)氮氣與氬氣的流量配比是制備TiN薄膜的關鍵，濺射電流直接關系著靶材的濺射率，影響著膜層成分，電流較大時膜層

3、中出現(xiàn)了Ti相。
　　7075鋁合金表面沉積TiN薄膜可以明顯改善表面力學性能。在直流偏壓-40V~-60V，射頻功率100W~200W范圍內(nèi)最有利于膜層力學性能的提高。其中偏壓-60V，射頻功率200W，濺射電流0.7A條件下樣品的表面顯微硬度最高(311HV)，比基體提高了80％?；w偏壓對摩擦性能影響較大，在直流偏壓-40V，射頻功率200W，磁控電流0.7A的條件下，樣品摩擦性能提高顯著。
　　鍍膜后樣品的耐腐蝕性能