轴向磁场对电弧离子镀TiN/Cu薄膜性能的影响

赵升升¹，赵彦辉²，陈伟¹，费加喜¹，王铁钢³

1. 深圳职业技术学院2. 中国科学院金属研究所3. 天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室

摘 要：使用加可调轴向磁场的电弧离子镀设备在不锈钢基体上制备TiN/Cu薄膜,研究了轴向磁场强度对薄膜微观结构、化学成分、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明,在不同强度的磁场下TiN/Cu薄膜具有相同的TiN结构,且以沿TiN(111)面的择优取向为主。随着磁场强度的提高(111)面衍射峰的强度逐渐提高、TiN/Cu薄膜表面的粗糙度先降低后提高、薄膜中Cu的含量逐渐提高、硬度和弹性模量也逐渐提高、薄膜的磨损率先降低后提高。当磁场强度为80 Gs时薄膜的硬度达到约为36 GPa的最大值,耐磨性能最高。

关键词：TiN/Cu薄膜;轴向磁场;电弧离子镀;硬度;耐磨性;