TiCN、TiN-TiCN薄膜的微觀結(jié)構(gòu)及耐蝕性能研究.pdf

1、利用復(fù)合離子鍍技術(shù)在304不銹鋼表面制備了不同沉積氣壓下的TiCN薄膜和不同調(diào)制周期的TiN/TiCN多層膜。研究了沉積氣壓及調(diào)制周期對薄膜表面形貌、表面成分、相結(jié)構(gòu)，表面粗糙度、硬度、摩擦系數(shù)及在3.5％NaCl、1mol/L H2SO4、0.5mol/L NaOH溶液中的電化學(xué)腐蝕性能的影響。研究結(jié)果表明，隨著沉積氣壓的增大，TiCN薄膜表面大顆粒污染情況減輕，膜層成分越來越均勻，膜層顯微硬度逐漸增大，摩擦系數(shù)及磨損量逐漸減小。沉積

2、氣壓為0.6Pa下制備的TiCN薄膜表面質(zhì)量最好，(Ti，C)/N約為1∶1，硬度為2495.5HV，摩擦系數(shù)為0.386，磨損量為0.4mg。TiN/TiCN多層膜有利于改善薄膜表面質(zhì)量，摩擦系數(shù)及磨損量均比TiCN單層膜低。調(diào)制周期T=2的多層膜表面質(zhì)量最好，T=4的多層膜出現(xiàn)了超硬現(xiàn)象，硬度值為2921.3HV，摩擦系數(shù)為0.296，磨損量僅為0.1mg。TiCN、TiN/TiCN薄膜均由TiCN、Ti2N、Ti相組成，表現(xiàn)出(1

3、11)晶面擇優(yōu)生長。
　　在3.5％NaCl溶液中，隨著沉積氣壓的增大，TiCN薄膜的耐蝕性增強(qiáng)，0.6Pa下制備的TiCN薄膜自腐蝕電位最高為23.281mV，相對腐蝕速度是TiN薄膜的0.33倍;不同調(diào)制周期的TiN/TiCN多層膜均有利于提高膜層的耐蝕性，自腐蝕電流密度數(shù)量級為10-7均比TiCN單層膜的低了一個數(shù)量級，其中T=2時的多層膜耐蝕性最好;隨浸泡時間的延長TiCN單層膜表面“粗化”嚴(yán)重，而TiN/TiCN多層膜表

4、現(xiàn)為窄而深的孔洞形貌。在1mol/LH2SO4溶液中，0.6Pa時的TiCN薄膜的維鈍電流密度和自腐蝕電流密度均比TiN薄膜的低了一個數(shù)量級，電荷轉(zhuǎn)移電阻Rt值為70950Ω·cm2是同等條件下制備的TiN薄膜Rt值的35倍;而不同調(diào)制周期的TiN/TiCN多層膜耐酸腐蝕性均不如TiCN單層膜，極化前的Rt值均比TiCN低很多，T=2的多層膜Rt值最高為7698Ω·cm2;極化腐蝕后多層膜的自修復(fù)能力較單層膜弱;TiCN單層膜表現(xiàn)為形狀

5、不規(guī)則的寬而深蝕坑形貌，而TiN/TiCN多層膜表現(xiàn)為連續(xù)腐蝕區(qū)形貌。在0.5mol/L NaOH溶液中，隨著沉積氣壓的增大，TiCN薄膜的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rt減小，動電位極化后0.6Pa時TiCN的Rt值為2.552×105Ω·cm2，是極化前的71倍;TiN/TiCN多層膜的自腐蝕電流密度數(shù)量級為10-7比TiCN單層膜的低了一個數(shù)量級;動電位極化后，TiN/TiCN多層膜的Rt值均小于TiCN單層膜的Rt值，多層膜的耐堿腐蝕性高于單層