用离子源辅助磁铁龙喷制备的AlTiVCuN涂层的微观结构和机械性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 表面工程是什么?表面工程是什么?
• 薄膜沉积的情况

背景情况:

• AlTiVCuN涂层是先进的材料,在苛刻的环境中具有潜在的应用.
• 了解沉积参数对涂层性能的影响对于量身定制性能至关重要.
• 在离子源的帮助下进行磁铁子喷射,提供了一种控制膜生长和特性的方法.

研究的目的:

• 研究阳极层离子源 (ALIS) 功率对AlTiVCuN涂层微观结构和机械性能的影响.
• 确定最佳的ALIS功率,以实现所需的涂层特性.
• 为了将微观结构的变化与沉积率,表面粗度和硬度的变化相关联.

主要方法:

• 使用磁铁喷射和不同的ALIS功率 (03.0 kW) 沉积AlTiVCuN涂层.
• 分析涂层微观结构,表面粗度和相位组成,使用X射线衍射 (XRD) 和表面造型测量等技术.
• 测量机械性能,包括硬度和沉积率.

主要成果:

• 沉积率随着ALIS功率的变化而变化,最初下降,然后增加.
• 表面粗度随着ALIS功率的增加而显著降低.
• 微观结构从粗的柱状演变为密集的柱状,颗粒大小在更高的强度上增加.
• 由于微结构密集和残余应力,在1.0千瓦的ALIS功率下达到32.4GPa的最高硬度.
• 由于度低,Cu原子存在于无形阶段.

结论:

• 艾利斯功率对AlTiVCuN涂层的微观结构和机械性能产生重大影响.
• 优化ALIS功率对于提高涂层密度和硬度至关重要.
• 该研究提供了关于离子辅助喷AlTiVCuN薄膜的沉积物理和材料性能的见解.