【摘 要】
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TiAlSiN涂层具有高硬度、良好的耐磨性和热稳定性,在切削刀具等领域具有广泛应用。高功率脉冲磁控溅射（HIPIMS）技术通过在短时间内对靶材施加高功率脉冲,获得高等离子体密度和离化率,可沉积出表面质量好,膜基结合力强的涂层。TiAlSiN涂层以非晶Si3N4包裹纳米晶TiN的结构存在,氮气流量对非晶Si3N4厚度具有显著影响,进而影响涂层性能。本研究采用HIPIMS技术制备不同氮气流量下的TiA
【出 处】
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第十四届中国包头·稀土产业论坛、中国稀土学会2022学术年会
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TiAlSiN涂层具有高硬度、良好的耐磨性和热稳定性,在切削刀具等领域具有广泛应用。高功率脉冲磁控溅射（HIPIMS）技术通过在短时间内对靶材施加高功率脉冲,获得高等离子体密度和离化率,可沉积出表面质量好,膜基结合力强的涂层。TiAlSiN涂层以非晶Si3N4包裹纳米晶TiN的结构存在,氮气流量对非晶Si3N4厚度具有显著影响,进而影响涂层性能。本研究采用HIPIMS技术制备不同氮气流量下的TiAlSiN涂层,探究不同工艺参数对TiAlSiN纳米复合涂层组织和力学性能的影响。结果表明,TiAlSiN涂层中存在TiN和AlN物相,晶粒尺寸细小,出现峰宽化现象,通过XPS检测出Si元素以Si3N4相存在。随着氮气流量从50 sccm提升至80 sccm,沉积速率先上升后下降,在70 sccm最高,为0.625μm/h。涂层Si/（Si+Ti）逐渐上升,但变化较小,Si含量基本不变。涂层的硬度和模量从37.1GPa/595.9GPa减小到29.7GPa/389.2GPa,磨损率逐渐升高,在50 sccm氮气流量时磨损率为1.9×10-6mm~3/N·m。
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