摘要：TiN系涂层具有高硬度、高耐磨性，低摩擦系数和良好的化学稳定性，在工模具上获得广泛的应用。多元多层合金化是强化TiN膜的有效途径之一,也是目前研究的热点。本文介绍了几种多元多层TiN薄膜的沉积技术及性能特点，并指出了国内TiN涂层的发展趋势。 关键词：多元合金强化，纳米复合，多层，TiN涂层 1.引言 自上世纪70年代以来，用物理气相沉积(PVD)技术制备的TiN涂层已广泛应用于刀模具和各种耐磨零件及装饰涂层上。由于TiN涂层性能优越，工艺过程又符合“绿色制造业”理念，可以预期在21世纪前期仍有较大的发展空间。但随着社会的进步，人们对涂层的综合性能要求越来越高，并且对不同服役条件的产品，其主要失效抗力指标要求不尽相同，应该有不同性能特点的涂层与之相适应，以增加涂层多样性的选择。因此在单一TiN涂层的基础上，近年来已发展起不少新的先进涂层材料。如今，钛基复合氮化物涂层、其他金属的氮化物及多元、高强度难熔化合物涂层、多元多层乃至各种纳米涂层已不鲜见。但从整体来看，TiN系涂层仍是主流产品。本文拟介绍近几年TiN系多元复合涂层沉积技术的进展情况并进行评述。 2.TiN涂层的回顾 2.1 多元涂层的发展 TiN涂层的多元合金化是目前研究的热点。理论分析表明，过渡族金属的二元氮化物、碳化物往往可以彼此互溶，这就可以用钢的合金化思路，在TiN膜中加入合金元素，形成复合氮化物涂层，以全面提高TiN涂层性能。用氮化物、碳化物，硼化物对氮化钛层进行合金化，合金元素进入TiN晶体的某一晶胞取代Ti原子，从而形成含合金元素的(Tix，Me1-x)N，如果这些晶体结构参数和TiN晶体差别较大，那么含有(Tix，Me1-x)N晶胞的TiN晶体整体性能将发生明显的变化。如在二元TiN基础上研制出的一些多元涂层TiCN、TiBN、TiAlN、TiZrN、TiCrN等，均表现出良好的性能。 注：本站部分资料需要安装PDF阅读器才能查看，如果你不能浏览文章全文，请检查你是否已安装PDF阅读器！ |
