负偏压对多弧离子镀TiN涂层大颗粒形貌及像素分布的影响-表面技术.PDF

第44卷摇 第11期 摇 摇 摇 表面技术 摇 摇 2015年11月 SURFACE TECHNOLOGY ·29 · 試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試 负偏压对多弧离子镀TiN涂层大颗粒形貌 及像素分布的影响 陈昌浩,金永中,刘东亮,余学金 (四川理工学院材料与化学工程学院,四川 自贡643000) 摘摇 要: 目的摇 分析不同负偏压下TiN涂层表面的大颗粒数量、尺寸和面积以及像素分布,为多弧离子 镀技术的工业化应用提供基础数据。 方法摇 采用多弧离子镀膜技术,以脉冲负偏压为变量,在硬质合金 表面沉积TiN涂层。 用扫描电子显微镜对涂层表面形貌进行表征,并利用ImageJ软件对表面大颗粒的数 量和尺寸进行分析,对像素分布进行统计。 结果摇 随着负偏压的增加,涂层表面大颗粒的数量先增多,后 减少。 负偏压为100 V 时,大颗粒数量最多,为1364;负偏压为300 V 时,大颗粒数量最少,为750。 此外 随着负偏压的增加,大颗粒所占涂层面积比逐渐减小。 未加负偏压时,涂层表面大颗粒所占面积比最大, 为6.9%,且此时涂层的力学性能最差;采用400 V 负偏压时,涂层表面大颗粒所占面积比最小,为3.3%, 且此时涂层的力学性能最好。 负偏压为300 V 时,亮、暗像素点的个数最多,为8302;负偏压为400 V 时, 亮、暗像素点的个数最少,为4067。 结论摇 当占空比为30%,沉积时间为1h,负偏压为400 V 时,获得的 涂层力学性能最好,颗粒数量少且尺寸小。 关键词:多弧离子镀;TiN涂层; 负偏压;ImageJ软件;大颗粒;像素分布 中图分类号:TG174.444摇 摇 摇 文献标识码:A摇 摇 摇 文章编号:1001鄄3660(2015)11鄄0029鄄06 DOI:10.16490/ j.cnki.issn.1001鄄3660.2015.11.005 Influence of Negative Bias Voltage on Microparticles Morphology and Pixel Distribution of TiN Coatings Deposited by Multi鄄arc Ion Plating CHEN Chang鄄hao,JIN Yong鄄zhong,LIUDong鄄liang,YUXue鄄jin (School of Material and Chemical Engineering,Sichuan University of Science and Engineering,Zigong643000,China) ABSTRACT:Objective To analyze the microparticles (MPs) morphology and pixel distribution of TiN coatings under different negative biasvoltage (0,100,200,300 and400V),soastoprovidebasicdataforindustrialapplicationsofmulti鄄arcionplating. Methods TiNcoatingsweredepositedonhardalloy surfacebymulti鄄arcionplatingatdifferentbiasvoltage. Thesurfacemorpholo鄄 收稿日期:2015鄄07鄄21;修订日期:2015鄄08鄄20 Received :2015鄄07鄄21;Revised:2015鄄08鄄20 基金项目:四川省教育厅项目(15ZA0232);四川理工学院科研培育项目(2014PY10) Fund:Supported by ResearchProject of SichuanProvincialEducation Department (15ZA0232)a