TiN涂层

摘要： 目的 提高TC4钛合金与TiN涂层的结合强度。方法 通过实验研究的方法探索激光冲击强化对TC4钛合金表面TiN涂层界面结合性能的影响。首先,采用不同激光冲击参数(光斑搭接率、功率密度)对其表面进行前处理。利用Wyko NT 1100型非接触式光学轮廓仪(NCOP)测量TC4钛合金试样的表面几何形貌和粗糙度。利用X350A型X射线残余应力测定仪测量TC4钛合金表面残余应力。利用HXD-1000TMSC/LCD型显微硬度计测量冲击表面的显微硬度。其次,采用离子镀膜技术在激光冲击区域制备TiN薄膜,并利用WS-2005型涂层附着力自动划痕仪测试TiN涂层与TC4钛合金的界面结合力,分析激光冲击前处理对TiN涂层界面结合性能的影响。最后,通过摩擦磨损试验验证激光冲击强化前处理改善涂层界面结合性能的有效性。结果 在动态加载载荷为50 N、加载速率为50 N/min、划痕长度为4 mm的测试条件下,未经激光冲击处理的TiN涂层与基体的结合力为28.9 N,经激光冲击前处理后A1—A5试样的结合力分别提升至32.3、33.2、34.9、36.8、39.6 N,前处理对界面结合力的提升幅度分别为11.76%、14.88%、20.76%、27.34%、37.02%。在试验负载为7.5 N、往复行程为5 mm、往复频率为2 Hz、测试时间为25 min的干摩擦条件下,A1—A5试样的磨损率分别降至3.79×10^(-5)、9.8×10^(-6)、8.82×10^(-6)、4.32×10^(-6)、1.24×10^(-6)mm^(3)/(N·m)。结论 激光冲击强化前处理可以有效提高TiN涂层的界面结合力,提高涂层的耐磨损性能。激光参数中光斑搭接率对涂层界面性能的影响最显著,50%的搭接率可使激光强化效果均匀,在50%搭接率、6.43 GW/cm^(2)功率密度的激光参数作用下可以获得最优的界面结合性能和耐磨效果。

摘要： 为了研究磁控溅射过程中基体温度对涂层结构和性能的影响。利用磁控溅射技术在Zr-4合金表面制备不同基体温度下的TiN涂层,用X射线衍射(XRD)技术分析涂层的物相成分和残余应力,采用扫描电子显微镜(SEM)表征涂层表面和截面的微观形貌,用划痕仪测量涂层与基体结合强度。研究结果表明:不同基体偏压下制备的涂层表面均匀但略微粗糙,且涂层表面存在一定数量的熔覆状颗粒和沟壑状褶皱;由涂层XRD衍射谱可知,不同基体加热温度制备的涂层各主要衍射峰所对应的晶体晶相都能较好地对应,随着基体加热温度的升高,TiN(111)晶相的衍射峰值逐步增大,TiN(200)晶相衍射峰值逐步减小;由扫描电子显微镜(SEM)结果可知,随基体温度的升高,涂层的膜厚和表面形貌均发生了明显的变化,基体温度为300°C时,涂层表面平整、光滑、起伏小,成膜质量最好;由划痕仪检测结果可知,偏压为300°C时,Zr-4合金基体与涂层的结合强度最好;由残余应力结果可知,基体温度为300°C时,涂层残余应力最小。

摘要： 为提高单一TiN涂层的性能,采用AS600DMTXBE型阳极层离子源辅助电弧离子镀系统制备TiN层和TiSiN层厚度比分别为1∶2、2∶2、3∶1的TiN/TiSiN多层涂层。研究不同厚度比的TiN/TiSiN多层涂层的形貌、结构以及性能,并与TiN涂层性能进行比较。结果表明:TiN/TiSiN多层涂层为TiN面心立方结构,其中厚度比为2∶2的TiN/TiSiN多层涂层的TiN(111)衍射峰较强;厚度比为1∶2的TiN/TiSiN多层涂层摩擦因数最低,表明掺入Si的含量越大,涂层减摩性能越好;TiN/TiSiN多层涂层的减摩作用、硬度和结合强度都优于TiN涂层,且厚度比为2∶2的TiN/TiSiN多层涂层的硬度和结合强度均最大;厚度比为2∶2的TiN/TiSiN多层涂层的耐腐蚀性最高,表明Si元素的掺入能够提升涂层的耐腐蚀性能。

摘要： 为提高船用低速柴油机柱塞的耐磨性和柱塞偶件使用寿命,采用离子镀技术与多弧磁控耦合镀膜技术分别在柱塞上涂覆了TiN涂层和DLC涂层。利用扫描电镜(SEM)、轮廓仪和X射线衍射仪(XRD)技术表征了TiN与DLC涂层的微观形貌、表面粗糙度及物相组成,采用纳米压痕仪检测了TiN与DLC涂层的纳米硬度及弹性模量;运用划痕法和压痕法测试了TiN和DLC涂层的结合力,通过往复磨损试验考察了这2种涂层在空气中与在重柴油环境下的摩擦系数,同时结合光学显微镜定性评判TiN和DLC涂层磨损程度,通过台架试验评价了TiN涂层与DLC涂层柱塞的实际磨损情况。结果表明:这2种涂层晶体生长良好、结构连续致密,均未出现分层、开裂及剥离的现象,DLC涂层相对光滑,粗糙度R;为0.10μm,而TiN涂层R;为0.16μm;DLC涂层表面纳米硬度、弹性模量及泊松比均高于TiN涂层;无论在空气中还是重油环境下,TiN涂层摩擦系数均高于DLC涂层,耐磨性低于DLC涂层;台架试验后TiN涂层柱塞表面出现比较明显的平行状沟槽磨痕,而且整体磨损比较严重,而DLC涂层柱塞表面的磨痕非常窄并且浅,不易被发现,进一步证明DLC的耐磨损性能更优越。

摘要： 通过多弧离子镀沉积技术制备了TiN和TiVN涂层,对比了两种涂层在不同工况下的摩擦磨损性能和切削性能,并指出影响刀具涂层服役性能的主要因素。结果表明,V元素掺杂有效提高了TiN涂层的硬度和结合力、减小了TiN涂层的摩擦因数和低温下的磨损率,但V容易氧化的特性导致500°C及以上温度TiVN涂层产生较高的磨损率。切削测试表明,在麻花钻的主切削刃和横刃区域两种涂层发生明显的剥落,而在后刀面涂层未发生明显剥落,TiVN涂层较高的膜基结合强度和耐磨性能使得它对刀具的防护效果更佳;刀具涂层的服役性能与其耐磨性能和膜基结合强度有关,刀具的主切削刃和横刃区域对涂层的耐磨性能和膜基结合强度有着苛刻的要求,且切削刃尖端温度较高,对涂层的高温耐磨性能和膜基结合强度要求也高。

摘要： 为提高铝合金的承载能力,在AA6061铝合金表面制备由化学镀中间层和物理气相沉积(PVD)表面层组成的双层NiP/TiN涂层。根据涂层的厚度、附着力和弹性模量,采用偏最小二乘法(PLS)和支持向量回归(SVR)法模拟涂层的承载。结果表明,两种模型均可以模拟涂层的承载,但PLS模型优于SVR模型。厚度、附着力和弹性模量与载荷的相关系数分别为0.841、0.8092和0.7657,可见厚度对承载能力的影响最大。用XRD和SEM对样品的组成和结构进行表征,通过对涂层的磨损和附着力的评价,讨论涂层的承载能力。在2 N载荷和100 m滑动距离下的干滑动磨损试验表明,涂层试样在低荷载作用下被完全破坏。Rockwell表面硬度测试表明,具有高承载能力的样品不仅具有优良的摩擦学性能,还具有更大的附着力。

摘要： 为了研究过渡层厚度对涂层结合性能的影响机理和规律,采用阴极弧离子镀技术在钛合金表面制备TiN涂层,以Ti作为过渡层,通过调整过渡层厚度来对比涂层的断裂韧性、显微硬度、断口形貌以及结合强度的变化规律。结果显示:TiN涂层均沿(111)密排面择优取向,涂层断口均呈现柱状晶结构。随着过渡层厚度的增加,涂层的断裂韧性先增加后减小,断口韧窝逐渐变大、加深,由沿晶断裂发展为穿晶断裂,结合强度先增加后降低,在过渡时间9 min时达到最高值62 N。沉积最佳厚度的Ti过渡层能够吸收变形能量、控制残余应力,能有效提高涂层的结合性能。

摘要： 在不同氮气分压下,采用多弧离子镀技术在不锈钢基体表面制备了光滑而致密的TiN涂层,利用光学显微镜、X射线衍射仪分别观测了TiN涂层表面形貌及涂层物相,利用显微硬度仪和电化学腐蚀仪器表征了涂层的显微硬度和电化学腐蚀性能.结果表明:在总压不变的情况下氮气分压越高,TiN涂层的生成率越大,涂层显微硬度小幅增大.氮气分压1.6 Pa下制备的TiN涂层表面缺陷最少,显微硬度相比基体提高了2倍.当氮气分压从0.4 Pa逐渐增加到1.6 Pa时,腐蚀电位相应地从-0.579 V提高到-0.249 V,腐蚀电流则从3.4×10-5 A降低到1.2×10-5 A,涂层耐腐蚀性能显著提高.

摘要： 目的 优化电弧离子镀沉积TiN涂层的制备工艺,分析不同N2/Ar条件对涂层微观结构和力学性能的影响机制,进一步强化和研究TiN涂层的优异性能.方法 采用带有附加线圈磁场的电弧离子镀技术在不同N2/Ar条件下制备TiN涂层,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、超景深显微镜、维氏硬度计、薄膜应力仪和高温摩擦机观察涂层微观结构、测试力学性能.结果 随着N2/Ar流量比的增加,涂层表面形貌得到改善,大颗粒的数量和尺寸明显减少,表面变得光滑致密.TiN涂层的生长取向由沿(110)晶面择优生长,逐渐转变为沿(111)晶面择优生长.涂层显微硬度呈上升趋势,硬度最高为2260HV;当N2/Ar流量比为2:1时,摩擦系数最低为0.71,磨损率最低为1.5×10-2μm3/(N·μm),磨痕边界清晰,大颗粒和磨屑较少.结论 当N2/Ar流量比为2:1时,TiN涂层结构致密,且具有最佳的各项力学性能.

摘要： 为了解决无铅波峰焊中锡槽的腐蚀问题，从无铅焊料的选择上和设备自身防腐蚀上研究可行性，借鉴国外经验，相关数据仅供参考。

摘要： 为了解决无铅波峰焊中锡槽的腐蚀问题，从无铅焊料的选择上和设备自身防腐蚀上研究可行性，借鉴国外经验，相关数据仅供参考。

摘要： 为了解决无铅波峰焊中锡槽的腐蚀问题，从无铅焊料的选择上和设备自身防腐蚀上研究可行性，借鉴国外经验，相关数据仅供参考。

摘要： 为了解决无铅波峰焊中锡槽的腐蚀问题，从无铅焊料的选择上和设备自身防腐蚀上研究可行性，借鉴国外经验，相关数据仅供参考。

摘要： 为了解决无铅波峰焊中锡槽的腐蚀问题，从无铅焊料的选择上和设备自身防腐蚀上研究可行性，借鉴国外经验，相关数据仅供参考。

摘要： 对生物医用Ti6Al4V合金表面TiN涂层的机械力学性能进行了研究,在分析力学性能的基础上,考察了TiN涂层在蒸馏水和Hank's模拟体液中的微磨粒磨损行为,研究了载荷、滑行距离和料浆浓度对微磨粒磨损规律的影响,并对其微磨粒磨损机理进行了讨论.结果表明:TiN涂层的硬度和弹性模量分别为23.825和220.433 GPa,划痕临界载荷达1.48 N;随载荷、滑行距离和料浆浓度的增加,TiN涂层的磨损量增加,且在Hank's模拟体液中的磨损体积大于在蒸馏水中的磨损体积;磨损机制则随料浆浓度和滑行距离的增加而由二体磨损向混合磨损和三体磨损转变.

摘要： 对生物医用Ti6Al4V合金表面TiN涂层的机械力学性能进行了研究,在分析力学性能的基础上,考察了TiN涂层在蒸馏水和Hank's模拟体液中的微磨粒磨损行为,研究了载荷、滑行距离和料浆浓度对微磨粒磨损规律的影响,并对其微磨粒磨损机理进行了讨论.结果表明:TiN涂层的硬度和弹性模量分别为23.825和220.433 GPa,划痕临界载荷达1.48 N;随载荷、滑行距离和料浆浓度的增加,TiN涂层的磨损量增加,且在Hank's模拟体液中的磨损体积大于在蒸馏水中的磨损体积;磨损机制则随料浆浓度和滑行距离的增加而由二体磨损向混合磨损和三体磨损转变.

摘要： 对生物医用Ti6Al4V合金表面TiN涂层的机械力学性能进行了研究,在分析力学性能的基础上,考察了TiN涂层在蒸馏水和Hank's模拟体液中的微磨粒磨损行为,研究了载荷、滑行距离和料浆浓度对微磨粒磨损规律的影响,并对其微磨粒磨损机理进行了讨论.结果表明:TiN涂层的硬度和弹性模量分别为23.825和220.433 GPa,划痕临界载荷达1.48 N;随载荷、滑行距离和料浆浓度的增加,TiN涂层的磨损量增加,且在Hank's模拟体液中的磨损体积大于在蒸馏水中的磨损体积;磨损机制则随料浆浓度和滑行距离的增加而由二体磨损向混合磨损和三体磨损转变.

摘要： 对生物医用Ti6Al4V合金表面TiN涂层的机械力学性能进行了研究,在分析力学性能的基础上,考察了TiN涂层在蒸馏水和Hank's模拟体液中的微磨粒磨损行为,研究了载荷、滑行距离和料浆浓度对微磨粒磨损规律的影响,并对其微磨粒磨损机理进行了讨论.结果表明:TiN涂层的硬度和弹性模量分别为23.825和220.433 GPa,划痕临界载荷达1.48 N;随载荷、滑行距离和料浆浓度的增加,TiN涂层的磨损量增加,且在Hank's模拟体液中的磨损体积大于在蒸馏水中的磨损体积;磨损机制则随料浆浓度和滑行距离的增加而由二体磨损向混合磨损和三体磨损转变.

摘要： 在生物医用金属材料中,钛合金凭借其优良的生物相容性、耐腐蚀性,综合力学性能和工艺性能逐渐成为牙种植体、骨创伤产品以及人工关节等人体硬组织替代物和修复物的首选材料。其中Ti-6Al-4V合金作为生物医用合金已有很长的历史,但Ti-6Al-4V合金在生物相容性、耐腐蚀性和耐磨损性能等方面仍不够理想,而且该合金还存在细胞毒性问题。对医用Ti-6Al-4V合金表面进行物理的或者化学的表面改性,可以获得相得益彰的综合性能,医用金属表面涂层,可显著提高钛合金表面硬度及耐磨性,提高植入件的抗腐蚀性和使用寿命,降低合金中有害元素对人体的影响,提高材料的生物相容性。

摘要： 本发明公开TiN/(TiN+CrN)/CrAlN纳米复合涂层及其制备方法。该纳米复合多层涂层是在材质为硬质合金、高速钢、耐热模具钢的工具或模具基体上，依次由过渡层TIN膜、(TiN+CrN)纳米复合多层和CrAlN纳米复合多层组成结构为TiN/(TiN+CrN)/Ti(CN)多层金属氮化物陶瓷涂层。其制备方法包括预加热、表面清洗刻蚀、过渡层制备、(TiN+CrN)复合纳米多层层制备和CrAlN纳米复合多层制备等步骤。本发明通过适当的涂层结构设计改善了CrAlN系列涂层同基体的结合力，维持了CrAlN涂层的高硬度和高温性能。

摘要： 发明公开了一种提高TiN‑TiCN‑Al2O3涂层刀具切削寿命的方法，包括如下步骤：取表面具有TiN‑TiCN‑Al2O3涂层的刀具进行强流脉冲电子束辐照处理，使TiN‑TiCN‑Al2O3涂层中存在的拉应力转变成压应力。本发明通过强流脉冲电子束辐照处理，使TiN‑TiCN‑Al2O3涂层中存在的拉应力转变成压应力；有效提高了涂层刀具的硬度，降低了表面粗糙度，显著改善了涂层刀具的耐磨损性能和切削性能，克服了现有技术价格高昂，工艺复杂，效率低下等问题；处理后的涂层刀具表面平整光滑，微裂纹数量减少，质量稳定，具有更长时间的使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种TiN‑TiN/TiSiN‑TiSiN纳米多层梯度复合涂层及其制备方法和应用，该涂层，包括依次连接的第一TiN层、TiN/TiSiN纳米多层和第一TiSiN层，其中，所述第一TiN层为底层，底层与基体连接；所述TiN/TiSiN纳米多层为由第二TiN层与第二TiSiN层交替沉积组成的多层结构，所述多层结构为至少100层，所述TiN/TiSiN纳米多层的厚度为1.0～7.0μm。本发明的TiN‑TiN/TiSiN‑TiSiN纳米多层梯度复合涂层具有较好的韧性，其与基体之间的结合力也较强，有利于拓展该涂层的应用领域和工业化生产规模。

摘要： 本发明公开TiN/(TiN+CrN)/CrAlN纳米复合涂层及其制备方法。该纳米复合多层涂层是在材质为硬质合金、高速钢、耐热模具钢的工具或模具基体上，依次由过渡层TIN膜、(TiN+CrN)纳米复合多层和CrAlN纳米复合多层组成结构为TiN/(TiN+CrN)/Ti(CN)多层金属氮化物陶瓷涂层。其制备方法包括预加热、表面清洗刻蚀、过渡层制备、(TiN+CrN)复合纳米多层层制备和CrAlN纳米复合多层制备等步骤。本发明通过适当的涂层结构设计改善了CrAlN系列涂层同基体的结合力，维持了CrAlN涂层的高硬度和高温性能。

摘要： 本发明提供了一种TiN‑AlN‑Ni纳米多层涂层及其制备方法和表面涂覆纳米多层涂层的刀具，属于保护性涂层技术领域。本发明在TiN层间插入多相化AlN‑Ni层，限制了TiN纳米晶粒沿晶界的滑移，能够抑制TiN层的微观变形，使TiN层进一步强化；同时，使AlN层在外应力作用下发生结构转变，从立方相转变为六方相，同时伴随着体积膨胀，缓解TiN层裂纹尖端应力场，在不降低涂层硬度的前提下，进一步提高涂层的断裂韧性；而且，多相化AlN‑Ni层对TiN层进行起到细晶强化作用，全面提高TiN‑AlN‑Ni纳米多层涂层的硬度、弹性模量和断裂韧性，使其可作为刀具的保护涂层。

摘要： 本发明公开了一种钛合金表面制备Ti/TiN复合涂层的方法及复合涂层，包括钛合金预处理、镀膜机腔室进行两级抽真空、分别对预处理后的钛合金辉光清洗和弧光清洗；采用多弧离子镀Ti/TiN复合涂层：依次沉积TiN涂层1和TiN涂层2；依此重复沉积TiN涂层1和TiN涂层2六个循环，每次循环中间沉积一次复合过渡层；完成钛合金表面Ti/TiN复合涂层的制备。本发明的Ti/TiN复合涂层，解决了TiN涂层与基体间结合力差的问题，提高了界面及涂层整体承载能力，沉积温度低，可有效避免零件产品的尺寸变形，可应用与高端装备零部件重载、冲击载荷等复杂工况。

摘要： 本发明公开了一种基于反应回滞曲线制备TiN涂层的控制方法，包括采用高功率脉冲磁控溅射技术，以Ti金属单质靶为金属靶，N2作为反应气体，基于反应气体通入流量先增加后减小测量金属靶放电电压，完成对反应气体通入流量的最小二乘法回归拟合，横坐标为检测点的反应气体流量，纵坐标为检测点的放电电压，拟合出“反应气体流量‑放电靶电压”反应回滞曲线；在反应气体流量上升和下降过程中，同一个气体流量对应的放电电压的差值达到电压差阈值的区域作为反应回滞曲线的过渡区域，在过渡区域选择反应气体的通入流量，实现在基底表面沉积TiN涂层的化学计量比和制备速率的控制。利用该方法能够简单、高效选取制备参数，以高速率稳定制备TiN涂层。

摘要： 一种TiN与二氧化硅双层涂层的沉积方法，包括以下步骤：S1：对样件进行预处理操作；S2：对经预处理操作后的样件通过CVD方式利用TiN原料气沉积TiN涂层；S3：对沉积TiN涂层后的样件进行正硅酸乙酯自分解反应通过MOCVD沉积方式沉积SiO2涂层；S4：对样件进行降温。一种TiN与二氧化硅双层涂层的沉积装置，包括CVD气体供应系统、MOCVD气体供应系统以及沉积系统；所述CVD气体供应系统与MOCVD气体供应系统均连接至沉积系统；所述沉积系统内进行TiN涂层的沉积与SiO2涂层的沉积，所述CVD气体供应系统在沉积系统内进行TiN涂层的沉积时为沉积系统提供TiN原料气，所述MOCVD气体供应系统在沉积系统内进行SiO2涂层的沉积时为沉积系统提供SiO2原料气。形成的涂层具有良好的断裂韧性和致密性，有效抑制结焦。

摘要： 一种在管网内表面上TiN涂层的沉积方法，包括以下步骤：S1：对管网进行预处理操作；S2：将经预处理的管网连接到内表面涂层沉积设备上；S3：通过内表面涂层沉积设备对管网进行正负压交替涂覆的反应；S4：反应结束后取出管网。一种在管网内表面上TiN涂层的沉积装置，包括内表面涂层沉积设备，所述内表面涂层沉积设备包括原料气供应管道、加热炉、真空系统以及正负压控制系统；所述原料气供应管道连接至加热炉的进气口，所述加热炉的出气口连接真空系统；所述加热炉用于对管网进行加热，所述管网连接到加热炉的进气口与出气口；所述正负压控制系统对加热炉的进气口和出气口进行控制来对管网形成周期性的正负压状态。实现对复杂管网内表面的全部涂覆。

摘要： 本发明提供一种Ti掺杂TiN的导电涂层及其制备方法，通过调节磁控直流溅射的溅射功率来调控Ti原子的溅射产量和调节衬底温度来调控Ti原子的扩散迁移速度协同作用来调控涂层中Ti原子的掺杂量以能够使得涂层中Ti原子与N原子比值＞1，从而改变涂层中的载流子浓度并产生电导，调节磁控直流溅射的溅射功率为100～250W，调节改变衬底温度为150～450°C，其工艺简单，该涂层具有良好的耐磨耐腐蚀性能，在保证涂层良好的力学性能和机械性能的基础上，提高了涂层的导电性能，在产业化应用范围更广。