脉冲偏压对TiAlCN薄膜结构与力学性能的影响

来源期刊：材料热处理学报2020年第3期

论文作者：任鑫 窦春岳 齐鹏涛 赵瑞山

文章页码：151 - 155

关键词：TiAlCN薄膜;复合离子镀;脉冲偏压;结构;力学性能;

摘    要：利用多弧离子镀-磁控溅射复合技术通过改变脉冲偏压在Si片与SS304基体表面制备了TiAlCN薄膜,研究了不同脉冲偏压对薄膜结构和力学性能的影响。薄膜成分、表面形貌、相结构及力学性能分别利用能量弥散X射线谱（EDS）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和纳米压痕仪等设备进行表征。结果表明,随着脉冲负偏压的增加,薄膜中Ti元素的含量先减小后增大,而Al元素有相反的变化趋势。适当增大脉冲偏压,薄膜表面颗粒、凹坑等缺陷得到明显改善。物相分析表明TiAlCN薄膜主要由（Ti,Al）（C,N）相,Ti₄N_3-x相和Ti₃Al相组成。薄膜平均硬度与弹性模量随脉冲负偏压的增加先增大后减小,在负偏压-200 V时达到最大值分别为36.8 GPa和410 GPa。