弧源電流對TiN薄膜硬度的影響
高的硬度對于TiN 薄膜具有重要作用,高的硬度將對應著好的耐磨性。弧源電流對薄膜的硬度影響較大。圖6 是不同弧源電流強度下所得到的TiN 薄膜的硬度變化規律。由圖可見,TiN 薄膜的硬度隨弧源電流的增大而增大,在弧源電流大于80 A 制備的TiN 薄膜硬度超過HV2000。
圖6 TiN 薄膜硬度與弧源電流的關系
基體溫度影響薄膜的生長結構,從而影響薄膜的性能。溫度較低時,薄膜的結構為較粗大的柱狀晶結構,這種結構相當粗糙,致密度較低,孔洞缺陷多,因而薄膜的硬度低;隨弧源電流的升高,基體溫度也升高,沉積原子在基體上的擴散加快,使薄膜從結構較疏松的粗大柱狀晶結構向較致密細小的柱狀晶結構轉變,同時晶粒變得細小,使薄膜得到晶界強化,因而薄膜的硬度提高。
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不同弧源電流TiN薄膜的表面形貌及其摩擦學性能研究