摻雜Ti對類金剛石薄膜提升附著力的性能有多大?
來源:技術支持
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發布日期:2023-09-27
類金剛石薄膜(DLC)由於具有優良的光電和力學特(tè)性在工業上具有廣泛的應用前景(jǐng)近年來DLC膜在許多(duō)方麵已得到了工業化應用如在切削刀具自動化機械零(líng)部件等的表麵(miàn)塗層處理上。但是DLC膜的一個致命弱點是內部應(yīng)力很高使得薄膜的附著力特性較差、不易(yì)厚膜化從而(ér)極大地(dì)限製了它的(de)應用範圍。為了改善硬(yìng)質薄膜特別是DLC薄膜的附著力特性,最近(jìn)人們將(jiāng)目(mù)光投向了納米多層膜的(de)研究上(shàng)此法如果能優(yōu)化多層膜的調製(zhì)周期、各塗層種類(lèi)等,可(kě)以兼顧(gù)內應力緩解與薄膜高硬(yìng)度等特性,目前我(wǒ)司DLC加工廠開始引入Ti摻雜對磁控濺射類金剛石(DLC)。

采用納米劃痕儀(yí)和顯微硬度計分析(xī)測試了薄(báo)膜的附(fù)著(zhe)力和硬度。研(yán)究表明金屬T的摻雜有利於DLC薄膜附著力特(tè)性(xìng)的改善但對硬度有(yǒu)一定的影響。Ti應力緩和層的導入(rù)進一步改善了 T-DLC薄(báo)膜的附著力特性使其(qí)達到或超過了TIN薄膜的水平對於附著力的改善T應力緩(huǎn)和層存在最佳的(de)厚度值采用特殊的變周期多層結構設計即在應(yīng)力集中的膜基界麵附近采(cǎi)用較小的調製(zhì)周期薄膜頂(dǐng)層(céng)附近采(cǎi)用較大的調製周期不但可以保持足夠的附著力(lì)還可維持(chí)Ti-DLC薄膜原有(yǒu)的硬度(dù)。
應力緩和層(céng)對應力的緩解作用與層數,厚度及軟層/硬層(céng)厚度的相對比等間存在著密切的關係。多層薄膜的附著力緩和層的Ti/ TDLC/ TiDLC.特性發現對於具有層厚應力緩和層的 TiDLC多(duō)層(céng)膜其附(fù)著力結果有較大(dà)的差別,這說明應力緩和層具有最合適的厚度,太薄其相對滑動”不能(néng)發揮最大的應力(lì)緩和作用,太厚也不一定有利於附著(zhe)力的提高。