沉积温度和氩气压力对钛薄膜物相结构和性能的影响

高晓明^1,2，孙嘉奕²，胡明²，翁立军²，伏彦龙²，杨军²，谭洪根¹

1. 上海市空间飞行器机构重点实验室2. 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室

摘 要：采用多弧离子镀方法在低温（166K）、室温（300K）以及不同氩气压力（0.2⁰.8Pa）条件下沉积钛薄膜,通过X射线衍射仪、原子力显微镜、显微硬度计和划痕试验机等对薄膜的物相结构和性能进行了研究。结果表明:不同工艺条件下沉积的钛薄膜均为密排六方纳米晶ω-Ti和α-Ti的两相复合相结构;在低温、低氩气压条件下沉积的钛薄膜具有较高含量的硬脆ω相,因而具有较高的显微硬度,同时还表现出良好的膜基结合性能,比较适宜用作固体润滑薄膜与钢基体间的过渡层,以改善其膜基结合性能和承载能力。

关键词：低温沉积;钛薄膜;物相结构;性能;