电镀技术

离子镀TiAIN涂层的沉积三阶段

发布时间:2012年05月31日

离子镀TiAIN涂层的沉积三阶段


      利用IPB30/30T 型空心阴极离子镀膜机,根据镀料中钛、铝熔点和蒸气压的不同及反应活性的差异,控制沉积参数,形成Al-(Ti,Al)N-TiN无界面梯度涂层,镀料为含Al20%~50%(原子百分比)的TiAl合金,沉积过程中基体温度为400~480℃.

沉积过程分为三个阶段:

第一阶段,调整电子枪束流在180~220A,基体偏压为-100~150V,真空度<0.01Pa,在工件表面沉积TiAl合金底层,镀膜时间为1-2min,

第二阶段,引入N2,空度为0.15~0.4Pa,电子枪束流为280~320A,偏压-20~30V,沉积时间为10~20min;

第三阶段,保持真空室中N2压力不变,电子枪束流增加到400~450A,偏压调节到-50~60V,继续沉积60~80min,涂层厚度为6~8μm,这种涂层内层富Al,外层为BlNaCl结构的硬质(Ti,Al)N和TiN,由于适量Al的加入有效增强了膜/基界面的结合,减少了TiN中针孔的数量和直径,消除了薄膜内部的空洞等缺陷,改善了薄膜的致密性,以这种方法沉积的薄膜,具有较高的膜基,具有较高的膜基结合力、高的硬度和抗磨损性能及良好的抗腐蚀性能和抗粒子冲蚀能力,适宜于作为刀具、模具及海军航空发动机压气机叶片的防护涂层。