多弧离子镀TiN薄膜颜色性能的研究

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多弧离子镀与磁控溅射联用镀制TiN-SiO2复合装饰薄膜的研究

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
多弧离子镀与磁控溅射联用镀制TiN/SiO2 复合装饰薄膜
的研究
本文结合多弧离子镀和磁控溅射两种镀膜方法的优点，制备了
TiN/SiO2 复合薄膜。

通过扫描电镜可以观察到，制备的复合膜比单纯的氮化钛薄膜更加致密和光滑，基本消除了大颗粒的影响。

另外，可以通过控制溅射SiO2 的时间实现对膜层色度的控制。

在本文的试验条件下，当氧化硅溅射时间为30 min 时，得到的膜层为咖啡色，当氧化硅溅射时间为1 h，膜层为玫瑰红色。

采用两种镀膜手段联用的方法，可以得到高品质，颜色丰富的膜系。

氮化钛膜是一种黄色系的装饰涂层，且具有良好的耐磨性，因此在装饰
领域应用非常广泛。

采用多弧离子镀法在金属表面制备氮化钛装饰层具有成膜速度快，膜层和基底结合力好的优点，被国内许多装饰镀膜相关的厂家所采用。

但是这种镀膜方式也存在着一些不足：
①色度难控制：这是因为在离子镀膜过程中首先将镀膜材料蒸发成蒸
气，是一个快速不易精确控制的过程，导致膜层的厚度不容易控制，为了得到特定厚度和色系的薄膜，镀膜时间需要精确到秒，因此，对操作人员提出很高的要求，需要操作人员具有丰富的经验；
②大颗粒污染问题：多弧离子镀膜过程中，由于电弧阴极斑在靶材表面
滚动燃烧时不断产生中性团簇，这些团簇与等离子体一道喷发出来，沉积到膜层表面，形成大颗粒，造成表面的污染，进而影响膜层的性能。

用磁控溅射设备制作膜材料是在20 世纪40 年代发展起来的，并随着晶
体管和CD 等的发展而得到普及和广泛应用，逐步成为产品制造的一种常用手段。

磁控溅射镀膜，膜厚容易控制且膜层致密：控制真空室中的气压、溅射功。

多弧离子镀调查研究报告

多弧离子镀技术的现状调研引言物理气相沉积技术早在20世纪初已有些应用，但在最近30年迅速发展，成为一门极具广阔应用前景的新技术，并向着环保型、清洁型趋势发展。

20世纪90年代初至今，在钟表行业，尤其是高档手表金属外观件的表面处理方面得到越来越为广泛的应用。

离子镀技术是在真空蒸镀和真空溅射的基础上于20世纪60年代初发展起来的新型薄膜制备技术，于1963年由D．M．Mattox提出，1971年Chamber等发表了电子束离子镀技术，1972年又出现了反应蒸发镀（ARE）技术，并制作了TIN及TIC超硬膜。

同年，MOLEY和SMITH将空心阴极技术应用于镀膜。

多弧离子镀属于离子镀的一种改进方法，是离子镀技术中的皎皎者。

最早由苏联人开发，80年代初，美国的Multi-Arc公司首先把这种技术实用化，至此离子镀达到工业应用水平。

离子镀种类很多，蒸发远加热方式有电阻加热、电子束加热、等离子电子束加热、高频感应加热等然而多弧离子镀与一般的离子镀有着很大的区别。

多弧离子镀采用的是弧光放电，而并不是传统离子镀的辉光放电进行沉积。

简单的说，多弧离子镀的原理就是把阴极靶作为蒸发源，通过靶与阳极壳体之间的弧光放电，使靶材蒸发，从而在空间中形成等离子体，对基体进行沉积。

由于多弧离子镀技术具有镀膜速度高，膜层的致密度大，膜的附着力好等特点，使多弧离子镀镀层在工具、模具的超硬镀膜、装饰镀膜等领域的应用越来越广泛，并将占据越来越重要的地位。

离子镀技术是当前使用面最为广泛、最为先进的表面处理技术之一，而多弧离子镀更是其中的佼佼者。

据不完全统计，国内外有近一半以上表面处理使用多弧离子镀技术，尤其是那些需要耐磨、耐蚀及特殊要求的场合。

随着社会的进步，科学的发展，离子镀技术必将加完善。

目录引言 (1)1 物理气相沉积技术 (4)1.1物理气相沉积技术种类 (4)1.2物理气相沉积技术主要厂商 (4)1.2.1 PLATIT涂层设备公司 (4)1.2.2 赛利涂层技术有限公司 (5)1.2.3 欧瑞康巴尔查斯有限公司 (5)1.2.4 德国PVT涂层有限公司 (5)1.2.5 瑞士Sulzer (5)1.2.6 亚特梯尔镀层科技有限公司 (6)1.2.7 爱恩邦德技术有限公司 (6)1.2.8 豪泽（Hauzer）技术镀层公司 (6)1.2.9 北京丹普表面技术有限公司 (7)1.3 物理气相沉积技术总结 (7)2多弧离子镀 (7)2.1多弧离子镀原理及工艺 (7)2.2多弧离子镀工艺特点 (8)2.3多弧离子镀膜设备 (8)2.3.1多弧离子镀膜设备构成 (8)2.3.2多弧离子镀膜设备厂家 (9)3多弧离子镀技术制备银膜 (10)3.1多弧离子镀设备制备银膜的特点 (10)3.2破坏银膜的主要因素 (10)3.3多弧离子镀设备制备银膜的改善 (10)4生产成本分析 (11)4.1成本分析的目的 (11)4.2成本分析的根本任务 (11)4.3影响产品成本的主要因素： (11)4.3.1建厂时带来的固有因素 (11)4.3.2宏观经济因素 (11)4.3.3企业经营管理因素 (12)4.3.4生产因素 (12)4.3.5其他影响因素 (12)5多弧离子镀工艺问题分析和改进方向 (12)5.1基体沉积温度 (12)5.2反应气体压强与流量 (12)5.3 靶源电流 (13)5.4基体负偏压 (13)5.5基体沉积时间 (13)6结语 (14)1 物理气相沉积技术1.1物理气相沉积技术种类物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)技术是在真空条件下，采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。

多弧离子镀膜技术的主要工艺参数与涂层性能的关系

多弧离子镀膜技术的主要工艺参数与涂层性能的关系由于影响涂层质量的因素多而复杂，因此研究工艺参数与涂层性能指标之间的关系，以实现涂层性能预测与工艺优化设计，始终是研究人员致力的目标。

国内外研究表明多弧离子镀膜的主要工艺参数有：基体沉积温度、反应气体压强与流量、靶源电流、基体负偏压、基体沉积时间等。

实验对多弧离子镀制备TiC薄膜的工艺与性能进行了研究，得出各工艺参数对涂层显微硬度和涂层/基体结合力的影响程度。

对显微硬度影响程度的主次顺序是反应气体流量、沉积时间、基体负偏压、靶源电流；对涂层/基体结合力影响程度的主次顺序是沉积时间、反应气体流量、基体负偏压、靶源电流。

实验采用多弧离子镀方法制备了TiN/Cu纳米复合涂层，研究了工艺参数对涂层硬度的影响，结果表明对显微硬度影响程度的主次顺序是反应气体压强、沉积时间、基体沉积温度、基体负偏压。

基体沉积温度基体沉积温度对涂层的生成、生长及涂层的性能产生直接的影响。

根据吉布斯的吸附原理可知，温度越高基体对气体杂质的吸附越少。

因此，一般说来，基体沉积温度高，有利于涂层的生成、生长，增大沉积速率；也有利于提高涂层与基体的附着力，使涂层晶粒长大，表面平整光亮。

但温度太高，会引起晶粒粗大，强度和硬度下降。

实验采用多弧离子镀技术在高速钢表面沉积了TiN涂层，研究了不同沉积温度下TiN涂层的表面硬度与涂层/基体的结合力，结果表明在保证基体材料不过热的前提下，提高沉积温度有利于提高TiN涂层的性能。

并得出了最佳的沉积温度为500℃，此时TiN涂层的硬度、涂层/基体结合力与刀具性能最佳。

对刀具进行涂层时，为使涂层与基体牢固结合，提高涂层质量，需在涂层前将基体加热到一定温度。

对于高速钢刀具一般为500℃左右，硬质合金刀具一般在900℃左右。

反应气体压强与流量反应气体的压强与流量大小直接影响涂层的化学成分、组织结构及性能。

实验在W18Cr4VCo5高速钢基体上采用多弧离子镀技术制备了TiAlN涂层，研究了N2分压对熔滴形成的影响，结果表明随N2分压的增加，涂层中颗粒和熔滴的密度、直径减小，主要是通过靶材表面零中毒，不形成氮化物从而提高材料的熔点引起的。

电弧离子镀不同色泽TiN薄膜的工艺研究

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３２・
Ｍａｙ．２０１３
ＰｌａｔｉｎｇａｎｄＦｉｎｉｓｈｉｎｇ
Ｖｏ１．３５Ｎｏ．５ＳｅｉａｒｌＮｏ．２４２
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ３８４９．２０１３．０５．００９
个工艺参数对ＴｉＮ薄膜色泽的影响。结果表明，氮气压强对ＴｉＮ薄膜的色泽有明显的影响和控制作用。随着氮气分压的增大，薄膜的色泽由浅黄色向红棕色变化。实验发现，基体偏压对膜层的色
泽也有一定的影响，当氮气分压一定时，施加偏压所得ＴｉＮ薄膜比不施加的颜色更浅。可见，通过调节基体偏压和氮气流量，可以获得所需颜色的ＴｉＮ薄膜。
Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｉＮｉｌｆｍｓ，ｉｄｅａｌｃａｎｄｉｄａｔｅｓｆｏｒｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ，ｗｅｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｏｎｓｉｌｉｃｏｎｗａｆｅｒｂｙａｒｃｉｏｎｐｌａｔｉｎｇ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｐａｒｔｉａｌｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｓｕｂｓｔｒａｔｅｂｉａｓｖｏｌｔａｇｅｏｎｃｏｌｏｒｏｆｔｈｅｉｆｌｍｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｒｅｓｕｈｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｎｉｔｒｏｇｅｎｐｒｅｓｓｕｒｅｈａｄｏｂｖｉｏｕｓｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｉｌｆｍｓｃｏｌｏｒｗｈｉｃｈｗｏｕｌｄｃｈａｎｇｅｄｆｒｏｍｐａｌｅｙｅｌｌｏｗｔｏｒｅｄｄｉｓｈｂｒｏｗｎｗｉｔｈｎｉｔｒｏｇｅｎｐａｒｔｉａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ．Ｔｈｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｂｉａｓｖｏｌｔａｇｅａｌｓｏｈａｄｃｅｔａｒｉｎｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｃｏｌｏｕｒｏｆｉｌｆｍｓ．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＴｉＮｉｌｆｍｄｅｐｏｓｉｔｅｄｗｉｔｈｏｕｔｂｉａｓｖｏｌｔａｇｅ，ＴｉＮｉｌｆｍｆａｂ— ｒｉｃａｔｅｄｂｙａｐｐｌｙｉｎｇｂｉａｓｖｏｌａｔｇｅｈａｄａｌｉｇｈｔｃｏｌｏｒｕｎｄｅｒｓａｍｅｎｉｔｒｏｇｅｎｐｒｅｓｓｕｒｅ．ＳｏＴｉＮｉｌｆｍｗｉｔｈｐｒｅ — ｓｃｒｉｂｅｄｃｏｌｏｒｃｏｕｌｄｂｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｕｓｉｎｇａｐｐｒｏｐｉａｒｔｅｎｉｔｒｏｇｅｎｐａｒｔｉａｌｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｃｅｒｔａｉｎｓｕｂｓｔｒａｔｅｂｉａｓ

电弧离子镀TiN薄膜的制备及其特性研究的开题报告

电弧离子镀TiN薄膜的制备及其特性研究的开题报告一、研究背景和意义电弧离子镀技术是一种非常重要的表面处理技术，主要由高频离子源、真空环境、负极电源和靶材等组成。

它可以制备出高质量、高硬度和高抗腐蚀性的陶瓷、金属和合金薄膜，具有广泛的应用前景，例如：在航空航天、电子、光学、医疗、汽车等领域具有重要的应用。

其中，镀TiN薄膜是电弧离子镀技术的一个典型应用，它可以提高金属表面的硬度和耐腐蚀性，延长材料使用寿命。

二、研究内容和方法本研究计划采用电弧离子镀技术制备TiN薄膜，并对其物理和化学特性进行研究。

具体研究内容和方法如下：1.准备电弧离子镀设备和工艺参数首先，我们将准备电弧离子镀设备和所需的工艺参数，例如真空度、镀膜时间、沉积温度以及靶材的种类、形状、尺寸和纯度等等。

这些参数将被精心优化以获得高性能的TiN薄膜。

2.制备TiN薄膜其次，我们将使用电弧离子镀技术制备TiN薄膜，通过调整各种工艺参数，使得薄膜的质量得到最佳的保证。

在制备过程中，需要采用表面处理技术，例如放电抛光、焊接和清洗，来准备样品表面。

3.测试TiN薄膜的物理和化学特性最后，我们将对TiN薄膜进行系统的物理和化学测试，例如表面形貌、显微结构、化学成分、晶体结构、机械性能和耐腐蚀性等。

测试将包括一系列表面分析技术，例如扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、原子力显微镜、拉力试验、硬度测试和电化学测试等。

三、研究预期结果和创新点本研究旨在制备高性能的TiN薄膜，并对其物理和化学特性进行研究。

预期结果包括：1.制备质量高、性能优良的TiN薄膜我们将优化各种工艺参数，以获得高性能的TiN薄膜，包括高硬度、高密度、高抗腐蚀性和低摩擦系数等。

2.深入理解TiN薄膜的物理和化学特性我们将使用先进的表面分析技术，如扫描电子显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、拉力试验、硬度测试和电化学测试等，深入研究TiN薄膜的物理和化学特性，例如表面形貌、晶体结构、化学成分和机械性能等，从而更好地理解TiN薄膜的性能。

多弧离子镀(Ti,Cr)N膜层工艺及性能

ｓｒｎｔｅｎ，ｔｅｈｎｇｇｉ
Ｋｅｒｓ：ｍｕ＠ａｃｉｎｐａｉｇ；（，）ｆｍ：ｔｃｎｌｇｎｒｐｒｙｙｗｏｄｌｒｌｔｏｎＴｉＣｒＮｌｉｅｈｏｏｙａｄｐｅｔｏ
１引
言
镀膜基材采用Ｗ６５ｒＶ２高速钢，寸为Ｍｏｃ４尺
回火三次，３５ＨＣ。６￣６Ｒ
维普资讯
第２卷第３６期２０年３月０２
工
程
材
料
Ｖｏ＿２Ｎｏ３ｌ６．
Ｍａ．２０ｒ０２
ＭｅｈｎｃｌＥｎｉｅｒｎｃａｉａｇｎｅｉｇ
多弧离子镀（ｉＣ）Ｔ，ｒＮ膜层工艺及性能
Ｍｕｔ－ｒｏａｉｇｌｉａｃＩｎＰｌｔｎ
ＬＵ（ｎｉ，Ｕｉｇｘｎ，Ａｏｓｕ１ｎＱＪｎ－ｉｚＰＮＧｕ－＃ｈ
（．ＣｉａＡｇｉｌｒｉｅｓｙＢｉｎ００３．ＣｉａＵｎｖｒｉｆｎｎ１ｈｎｒｕｔｅＵｎｖｒｉ，ｅｉｇ１０８；２ｈｎｉｅｓｙｏｉｇ＆ｃｕｔｊｔＭｉ
了多弧离子镀工艺对膜层性能的影响，定了最佳镀膜工艺参数．讨了多元膜层的强化机理结确探果表明：膜层硬度及膜基结合力随偏压的增大而增大．膜层硬度随氮分压的升高而增夫，隙率随孔
氮分压的升高而增夫（，ｒＮ多元膜层强化机理主要是：ＴｉＣ）晶粗细化、固溶强化、多元素优化。关键词：多弧离子镀；（ｉＣ）多元膜层；工艺与性能Ｔ，ｒＮ

Mo_C离子注入多弧离子镀TiN薄膜研究

第27卷第3期　2009年5月物理测试Physics Examination and Testing　Vol.27,No.3May.2009Mo +C 离子注入多弧离子镀TiN 薄膜研究王　玉1,　陶　冶1,　刁训刚2,　庞　浩1(1.北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京100191;2.北京航空航天大学理学院,北京100191)摘　要:Mo +C 离子注入TiN 薄膜后,在TiN 薄膜注入层形成纳米纤维结构。

纳米纤维丛排列整齐,结构完整,长度较长,均匀弥散在TiN 晶体中。

在距离表面深度为50～150nm 的区域,也能够产生TiN 纳米纤维,但长度较短,排列基本规则。

能谱分析显示,注入能量为80keV 的Mo 离子注入TiN 薄膜表面内的注入投影射程为50nm 左右,但离子注入的影响区域远大于投影射程;新生成的纳米纤维丛为富Mo 相,Mo 含量为17%～25%。

Mo +C 二元注入的表面强化效果优于Mo 一元注入,较高剂量的Mo +C 注入条件下,TiN 薄膜表面显微硬度更高。

关键词:多弧离子镀;TiN ;离子注入;TEM中图分类号:T G 174.445 文献标识码:A 文章编号:100120777(2009)0320032205R esearch on Mo +C Implantation into TiN Film byMulti 2arc Ion PlatingWAN G Yu 1,　TAO Ye 1,　DIAO Xun 2gang 2,　PAN G Hao 1(1.Institute of Materials Science and Engineering ,Beihang Univ ,Beijing 100191,China ;2.Institute of Science ,Beihang Univ ,Beijing 100191,China )Abstract :After the Mo +C ion implantating ,the nano fiber structures were formed in the surface of TiN film.The fiber had a diameter of 2～10nm ,and dispersed uniformly in the TiN film surface.With the help of energy transfer to the deeper zone of the TiN film ,nano fiber structures were observed in the fields beneath the surface at 50～150nm.But the fibers in this zone were shorter in length ,and had more defects.EDS showed that ,when ion energy of 80keV was used ,the projected range of Mo on TiN was about 50nm ,but Mo ion implantation had a much larger affected zone.The new dispersed phase was rich in Mo ,and it contained Mo about 17%～25%.By testing the HV hardness ,the dual ion implantation of Mo +C is much better than the unitary ion implantation of Mo.The Vickers hardness increased with the ions ’dose.K ey w ords :multi 2arc ion plating ;TiN ;ion implantation ;TEM作者简介:王　玉(19862),男,硕士生; E 2m ail :ttaoye @ ; 修订日期:2008212202 TiN 薄膜由于其具有高硬度、低摩擦系数、独特的颜色以及良好的生物相容性等,在机械工业、医学及微电子工业领域得到广泛应用,并成为目前工业研究和应用最为广泛的薄膜材料之一[1]。

不同弧源电流TiN薄膜的表面形貌及其摩擦学性能研究

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
不同弧源电流TiN 薄膜的表面形貌及其摩擦学性能研究
本文使用A
TiN 薄膜具有较高的硬度和优良的耐磨、耐腐蚀性能，是目前研究最多的硬质薄膜之一，广泛应用于电子、工模具以及装饰行业等。

近几十年来，由于具有金黄色的颜色，TiN 薄膜在装饰行业已经成功地获得了广泛的应用，在机械行业，TiN 薄膜在刀具、钻头、模具上也获得了成功的应用，可显著提高其使用寿命，但TiN 薄膜的性能受沉积条件的影响很大，人们对于影响TiN 薄膜性能的各种参数已进行了大量的研究，而弧源电流作为一个重要的参数，对TiN 薄膜的结构及性能有重要的影响，尤其是对其摩擦学性能影响更为显著。

本文利用A
1、实验材料与方法
chvacuum/application/film/042923.html
2、实验结果及分析
2.1、弧源电流对TiN 薄膜表面形貌的影响
chvacuum/application/film/042924.html
2.2、弧源电流对TiN 薄膜沉积速率的影响
chvacuum/application/film/042925.html
2.3、弧源电流对TiN 薄膜硬度的影响
chvacuum/application/film/042926.html
2.4、弧源电流对TiN 薄膜摩擦系数的影响
chvacuum/application/film/042927.html
3、结论。

多弧离子镀

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improve the maximal life of workpiece.
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Key words: Arc ion plating, TiAlN coating, Taguchi method
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安徽工业大学
毕业设计（论文）报告纸
目录
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引言 .................................................................. 1
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1.1.2 多弧离子镀的基本原理和特点 ................................... 2
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1.1.3 多弧离子镀工艺参数 ........................................... 4
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1.1.4 多弧离子镀的应用 ............................................. 6
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pared to the hardness, the parameters of adhesion have some differences. The
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differences were substrate temperature 320 ℃, arc power 100 A, pretreated voltage bias –100
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arc ion plating
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Abstract
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The purpose of this research is to optimize the process of multi-arc ion plating TiAlN coating.

多弧离子镀TiAlN涂层的研究进展

多弧离子镀TiAlN涂层的研究进展作者：曹娅来源：《科技创新与应用》2014年第05期摘要：文章概述了多弧离子镀TiAlN涂层的研究现状及发展趋势，详细分析了Al元素含量和弧电流、N2流量、基体偏压、温度等工艺参数对TiAlN涂层的结构、硬度、结合力、耐磨性等性能的影响。

目前，多弧离子镀TiAlN涂层存在液滴数量多，为了进一步促进多弧离子镀TiAlN涂层的应用，需进一步优化工艺，发展纳米TiAlN涂层。

关键词：多弧；离子镀；TiAlN涂层；研究多弧离子镀属于离子镀的一种改进方法，最早是由苏联人开发，上世纪80 年代初，美国的Multi- Arc 公司和Vac- Tec 公司首先把这种技术实用化[1]。

其基本原理[2]是在真空腔内，基底与蒸发源施加一电场，当腔体压力适当时，蒸发源与基底之间会产生辉光放电或弧光放电，在和电子碰撞过程中，会形成气体离子和靶材（薄膜材料）的离子，这些离子在电场中被加速飞向基底，于是在离子轰击影响下发生凝结而形成薄膜。

多弧离子镀TiAlN涂层是在TiN 涂层的基础上发展起来的一种新型三元复合涂层，TiAlN涂层具有更高的硬度、抗高温氧化性、热疲劳性能、耐磨性等特点，目前在模具制造、航空发动机和生物医学等方面已有应用[3-5]。

因此，多弧离子镀TiAlN涂层近年来受到广泛地关注。

1 TiAlN涂层的性能1.1 Al元素对涂层结构的影响1.3 Al元素对涂层结合力的影响1.4 Al元素对耐磨性的影响Al元素对TiAlN 涂层耐磨性的作用具有双重性[16]，研究表明，摩擦系数随着Al含量的增加而减小，耐磨性能提高。

1.5 靶材的选择Al元素的引入可改善涂层结构，提高硬度、结合力和耐磨性，为了在冲压模具上获取更优质性能的涂层，首先应考虑基材与TiAlN涂层的关系，其次最重要的是靶材的选择和工艺参数的优化。

张德元[17]研究表明分离靶（Ti靶、Al靶）不利于整炉产品涂层的均匀性，因此，一般来说选择TiAl合金靶作为靶材。

多弧离子镀制备TiC薄膜的工艺及性能研究的开题报告

多弧离子镀制备TiC薄膜的工艺及性能研究的开题报告题目：多弧离子镀制备TiC薄膜的工艺及性能研究一、研究背景及意义在工业制造领域，材料表面的性能对于材料的整体性能有着至关重要的影响。

因此，表面工艺的优化和表面涂层的制备成为提高材料性能的重要途径之一。

其中，TiC薄膜作为一种高硬度、高抗磨损的表面涂层，在机械、航空、医疗等领域中有着广泛的应用。

而多弧离子镀作为一种具有高精度、高结晶度、高致密度、高附着力的制备方法，已经成为TiC 薄膜制备的重要技术之一。

因此，通过对多弧离子镀制备TiC薄膜的工艺及性能进行研究，可以为提高材料表面性能、促进材料制造技术的发展提供一定的帮助和指导。

二、研究目的本研究旨在通过多弧离子镀制备TiC薄膜的工艺参数优化，研究薄膜的结构、成分、力学性能等方面的特征，探讨多弧离子镀制备TiC薄膜在应用中的潜力，为实现材料表面性能的提高提供技术支持。

三、研究内容1.多弧离子镀制备TiC薄膜的工艺优化通过对多弧离子镀制备TiC薄膜的工艺参数进行优化，如离子源电压、离子源电流、沉积时间等参数的调节，探究不同工艺参数对TiC薄膜组织结构和性能的影响，并建立相应的工艺参数优化模型。

2.薄膜的表征分析通过SEM、EDS、XRD、HRTEM等表面分析技术，研究多弧离子镀制备的TiC薄膜的组织结构、成分及晶体结构等特征，并对薄膜的物理化学性质及力学性能进行测试和分析。

3.薄膜的应用性能测试通过对TiC薄膜的摩擦、磨损、硬度、耐腐蚀性等性能进行测试和分析，研究多弧离子镀制备的TiC薄膜在机械、航空、医疗等领域中的应用潜力。

四、研究方法1.多弧离子镀制备TiC薄膜的工艺优化，采用正交设计等优化方法，通过实验参数的变化来优化薄膜的性能。

2.薄膜的表征分析，采用SEM、EDS、XRD、HRTEM等表面分析技术，对薄膜的组织结构、成分、晶体结构进行分析。

3.薄膜的应用性能测试，采用摩擦磨损试验机、硬度计、电化学工作站等测试设备，对薄膜的摩擦、磨损、硬度、耐腐蚀性等性能进行测试和分析。

影响低温等离子体多弧镀TiN装饰膜膜层色泽的因素

影响低温等离子体多弧镀TiN装饰膜膜层色泽的因素
王茂祥
【期刊名称】《真空与低温》
【年(卷),期】1996(002)002
【摘要】通过对真空弧光放电低温等离子体性质的阐述，着重分析了多弧离子镀ＴｉＮ装饰膜工艺中，影响膜层色泽的主要因素。

实践表明、对这些工艺进行合理的控制，就能制备出色泽纯正，外观精美的仿金膜。

【总页数】5页(P85-89)
【作者】王茂祥
【作者单位】东南大学物理系
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.442
【相关文献】
1.偏压对铀表面多弧离子镀Ti/TiN多层膜的结构及抗腐蚀性能影响研究 [J], 刘天伟;王小英;江帆;唐凯;魏强
2.多弧离子镀装饰膜层的色泽研究 [J], 侯俊英;胡尔建;彭红瑞;赵程
3.脉冲偏压对矩形平面大弧源离子镀TiN膜层性能的影响 [J], 林永清;巩春志;魏永强;田修波;杨士勤;关秉羽;于传跃
4.预镀Ti膜对AZ31镁合金表面多弧离子镀TiN膜耐磨、耐蚀性的影响 [J], 李忠厚;马芹芹;杨迪;宫学博;郭腾腾
5.偏压对多弧离子镀TiN膜层的影响 [J], 辛煜;范叔平;宁兆元;杨礼富;薛青;金宗明
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多弧离子镀制备(Ti,Cr)N纳米复合膜的研究进展

作者简介：郑小龙（通讯作者），男，1990年生，工程师，研究方向：材料加工工程。

摘要：文章通过调研国内外多弧离子镀制备（Ti，Cr）N 纳米复合膜的研究，分析了偏压、弧电流等制备参数对薄膜机械性能的影响。

调研发现：在TiN 薄膜中引入Cr 元素后，有效地提升了薄膜的机械性能；而偏压和弧电流在多弧离子镀制备（Ti，Cr）N 的过程中，对成膜性质有很重要的作用。

从理论原理来看，偏压提供了加速离子所需的能量，弧电流则是弧光放电的基础。

它们的共同特征是数值增大会给离子带来更多的能量，加剧离子对衬底的撞击，从而提高膜基结合力和薄膜硬度。

不过因为作用机理的不同，它们对薄膜的影响也不都是正面的，比如偏压较大时会降低薄膜的厚度和沉积速率，而弧电流过大则会增加大液滴的形成概率。

因此，在多弧离子镀制备（Ti，Cr）N 薄膜的过程中，应该在综合评估各实验参数的影响后进行优化，从而提高薄膜机械性能。

关键词：（Ti，Cr）N 薄膜；多弧离子镀；纳米复合膜中图分类号：TB34 文献标识码：A DOI：10.19881/ki.1006-3676.2020.10.11Research Status of Preparation of （Ti，Cr）N Nanocomposite Film by Multi-Arcion PlatingZheng Xiaolong 1 Shen Huagang 1 Ren Jianwei 1 Song Jieyuan 2 Sun Hui 2（1.Engineering Physics Laboratory，Qingdao Topscomm Communication Co.，Ltd，Shandong，Qingdao， 266109；2.School of Space Science and Physics，Shandong University，Shandong，Weihai， 264209）Abstract ：This paper summarized the main results of the research on the preparation of （Ti，Cr）N nanocomposite film by multi-arc ion plating，and investigated the effects of deposition parameters such as bias voltage and arc current on the properties of the films. It is found that the introduction of Cr element in TiN film effectively improved the film’s hardness，wear resistance and corrosion resistance；meanwhile，the film’s properties are also affected by bias voltage and arc current. From a theoretical point of view，the bias voltage provides the energy to accelerate the ions bombarding the substrate，and the arc current is the basis of the arc discharge. Their common feature is that increasing their value will bring more energy to the ions，increasing the impact of the ions on the substrate，thereby increasing the film’s adhesion strengthen and the hardness. However，due to the different mechanism of action，their effects on the film are not always positive. For example，when the large bias voltage is applied，the thickness and deposition rate of the film are lowered，and the arc current is excessively increased to increase the number of large droplets. Consequently，when prepare （Ti，Cr）N films纳米复合膜宋杰远2 孙珲2山东大学空间科学与物理学院，山东，威海，264209）一、前言21世纪以来，薄膜材料加工技术在工业中的发展与应用变得愈发重要，各种新技术层出不穷，研究价值日益显现。

电弧离子镀TiN-Ti纳米多层膜的力学性能

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
电弧离子镀TiN/Ti 纳米多层膜的力学性能
采用多弧离子镀技术，在不同沉积参数下合成具有纳米调制周期的TiN/Ti 多层膜。

利用X 射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、XP-2 台阶仪、XP 型纳米压痕仪、X 射线能谱仪(EDS)研究了调制周期对TiN/Ti 纳米多层膜微观结构、表面形貌以及力学性能的影响。

结果表明，膜层由TiN 和Ti 交替组成，不存在其它杂相，且TiN 薄膜以面心立方结构沿(111)密排面择优生长；TiN/Ti 多层膜外观致密、平滑、颜色均匀金黄，随着调制周期的减小，薄膜表面大颗粒数量和尺寸均减小，且氮含量逐渐升高，膜层硬度呈现出增大的趋势。

近年来，物理气相沉积法制备的薄膜硬度高，化学性能稳定，并且具有
良好的摩擦性能等优势，被广泛应用于刀具、模具、各种耐磨零件以及微电子等领域之中，但在550℃的高温下易氧化生成TiO2，影响其性能。

随着加工要求的不断提高，研究综合性能更优良的薄膜显得越来越重要。

人们通过改进工艺，例如：用磁过滤方法过滤大颗粒液滴、用复合镀方法优化薄膜性能，以及掺入其他金属，如Al、C、Cr、Zr 等，这些方法均对薄膜性能有一定程度的提高。

据文献报道，多层膜组成材料的结构特点以及各层间的复杂界面情况，均能够改善膜层的韧性和抗开裂性能。

但目前，对其性能的研究还较少，本文在TiN 涂层和多层结构的基础上，采用多弧离子镀方法制备TiN/Ti 多层膜，分析研究调制周期对其结构及其性能的影响。

1、实验
采用国产SA-700 6T 多弧离子镀膜在高速钢基体上制备TiN/Ti 多层膜，研究不同调制周期对TiN/Ti 多层薄膜力学性能的影响。

多弧离子镀装饰膜层的色泽研究

Research on Color of M ulti-Arc Ion Pla ted D ecora tion F ilm
HOU J un2y ing1, HU E r2jian2, P EN G H o ng2ru i1, ZHA O Cheng1
(1. In st itu te of M echan ica l and E lect rica l Eng ineering, Q ingdao U n iversity of Science and T ech2 no logy, Q ingdao 266042, Ch ina; 2. Q ingdao X indong M ach inery Co. L td, Q ingdao 266032,
不同, 实验中改变氮气分压, 也就改变了膜层中各相的相对含量比, 因此改变了膜层色泽。其中的 Ε2 T i2N 相起着调节膜层颜色深浅的作用, 其含量高, 色泽变浅, 反之则加深, 这样就可以制成深浅各异的各种仿金装饰膜层。根据文献[ 7 ], Α2T iN 和 C rN 混合相也呈现黄色, 但 C rN 相的相对含量对色泽影响不大。 312 轰击电压的变化对膜层色泽的影响
α 收稿日期: 2003201222 作者简介: 侯俊英 (19672) , 女, 陕西渭南人, 青岛科技大学讲师, 硕士 1
· 10 · Sep. 2003 P la t ing and F in ish ing V o l. 25 N o. 5
工艺, 采用正交试验法筛选工艺参数, 然后在此基础上, 再进行单因素实验, 以单因素参量变化研究影响
220
4115
4125
3
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500
217×1022

多弧离子镀纳米复合膜的结构与性能研究

北京工业大学硕士学位论文多弧离子镀纳米复合膜的结构与性能研究姓名：顾颖波申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：王从曾20070501米晶粒的水平。

图３－１Ｔｉ．Ｃｕ－Ｎ薄膜的断口形貌Ｆｉｇ．３・１ＦＥＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｂｓｅｒｖｅｄｏｎｔｈｅｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＴｉ．Ｃｕ－Ｎｆｉｌｍｓ．１３－第３章Ｔｉ．Ｃｕ．Ｎ薄膜的结构与性能研究３．１．２间断开启ｃｕ靶条件下Ｔｉ－Ｃｕ－Ｎ薄膜断口形貌在基体负偏压为２４０Ｖ，沉积时间为７０分钟，Ｃｕ靶以每３分钟开启５秒的间断开启，其他参数与图３．１相同的条件下。

间断开启Ｃｕ靶所得到的薄膜断口形貌ＦＥＳＥＭ照片如图３。

２所示。

图３—２Ｃｕ靶每３分钟开启５秒时Ｔｉ－Ｃｕ．Ｎ薄膜的断口形貌Ｆｉｇ．３—２ＳＥＭｉｍａｇｅｏｆｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅＴｉ—Ｃｕ－Ｎｉｆｉｌｍｓｄｅｐｏｓｉｔｅｄｗｉｔｈｕｎ－ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓａｒｃｉｎｇｔｉｍｅｏｆ５ｓ／３ｍｉｎ可以看到，Ｔｉ—Ｃｕ．Ｎ多元复合膜断口照片不仅呈现出明显的晶粒特征，而且可以清楚地看到纳米晶多层结构。

这是由于镀膜时，在Ｎ２气氛下持续开Ｔｉ靶和间断的开放Ｃｕ靶的情况下，当Ｃｕ靶开放时，由于ｃｕ不与Ｎ２反应，可能在ＴｉＮ表面形成了Ｃｕ和ＴｉＮ的混合物，阻断了纯ＴｉＮ膜的生长：当Ｃｕ靶关闭时，纯ＴｉＮ膜又重新开始生长，从而形成了膜的多层结构。

通过照片中的标尺可知，其中每一层的厚度约为４０～５０ｎｍ，由此可以推断在每一层中的晶粒大小不会超过５０ｎｍ。

因此，合理的间断的开放Ｃｕ靶也可以获得纳米晶粒水平的多元复合涂层。

３．２Ｔｉ－Ｃｕ－Ｎ薄膜的Ｘ－Ｒａｙ分析图３—３为薄膜的ｘ射线衍射图谱，其中图ａ）和ｂ）分别为Ｃｕ靶连续燃弧方式和间断燃弧方式下的ｘ衍射图谱。

由ｘ射线衍射图谱可以看到，无论Ｃｕ靶连续燃弧还是间断燃弧，其衍射峰均有显著的宽化现象。

．１９．北京工业大学工学硕士学位论文分压升高，膜层中出现了ａ－ＴｉＮ相，同时￡．Ｔｉ２Ｎ相的含量也相应增多；当氮气分压继续增加时，膜层的相组成变为伐．Ｔ烈＋￡．Ｔｉ２Ｎ，此时膜层呈棕黄色。

电弧离子镀不同色泽tin薄膜的工艺研究

电弧离子镀不同色泽tin薄膜的工艺研究1. 前言电弧离子镀技术是一种先进的薄膜制备技术，它可以制备出具有不同颜色和多种功能的薄膜材料。

其中，TiN薄膜作为其中具有良好性能的一种，广泛应用于微电子、太阳能电池、磁存储、生物医学等领域。

本文将就电弧离子镀不同色泽TiN薄膜的制备工艺进行探讨。

2. TiN薄膜的制备方法TiN薄膜的制备方法主要有物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）等。

本文将着重介绍电弧离子镀法在TiN薄膜制备中的应用。

3. 电弧离子镀的优势电弧离子镀法具有制备速度快、沉积膜质量好等优势，并且反应温度低、对基底材料的粘附力强、对材料成分的控制能力高、污染较少等特点。

此外，电弧离子镀法制备的TiN薄膜具有优异的耐磨、抗氧化、耐腐蚀等性能，能够提高原材料的使用寿命和生产效率。

4. 影响TiN薄膜色泽的因素TiN薄膜的色泽与其成分和微结构密切相关。

主要影响色泽的因素包括氮气气流速度、反应压力、沉积温度、沉积速率、目标材料成分以及气氛气体流量等因素。

不同的沉积条件会导致TiN薄膜颜色的变化。

5. 制备不同色泽TiN薄膜的工艺通过改变反应条件，可以制备出不同色泽的TiN薄膜。

通常可以采用改变反应气体的流量、改变反应压力、改变反应温度以及调节沉积速率的方法，获得不同的TiN薄膜色泽。

举例来说，采用氩气和氮气为反应气氛，在氮气流量为30sccm，反应压力为3Pa，反应温度为600°C，沉积速率为1nm/s的条件下，制备出来的TiN薄膜为黄色。

当将氮气流量增加到60sccm时，可以制备出浅金色的TiN薄膜，当氧气流量被增加到90 sccm时，可制备出灰色的TiN薄膜。

6. 结论电弧离子镀法制备的TiN薄膜是一种高品质、高性能的薄膜材料，具有多功能性，可用于微电子、太阳能电池、磁存储、生物医学等领域。

通过调节反应条件可以制备出不同色泽的TiN薄膜，为其应用领域的拓展提供了可能性。

多弧离子镀氮化钛

多弧离子镀氮化钛多弧离子镀氮化钛（TiN）超硬反应膜氮化钛的分子量为61.89，密度5.43，熔点2930℃，可用钼舟加热蒸发，用电子束加热蒸发较好，也可以用溅射或离子镀方法制备氮化钛薄膜。

氮化钛膜具有高硬度、低摩擦系数、良好的化学惰性、独特的颜色及良好的生物相容性。

氮化钛薄膜具有一些特殊的物理性质，比如它具有极高的物理硬度（2100HV），非常耐磨损的性能，具有和金属一样的导电性，宽范围的固溶度，很好的高温稳定性和化学惰性。

氮化钛薄膜的这些有价值的特性已被应用于刀具工业，以增加切削刀具的使用寿命等方面。

氮化钛薄膜具有高金属反射率及随化学计量和晶格畸变而变化的颜色特性。

氮化钛薄膜具有类似黄金的外观，可使一些物品具有仿金的外观并且大大增加了物品抗划伤的能力，氮化钛薄膜也可作为一种选择性透射热镜材料，这种玻璃基底上的氮化钛薄膜的选择性，已由不透明氮化钛薄膜的光学常数做了计算。

多弧离子镀氮化钛薄膜的组织机构、力学性能受多种工艺参数的影响，包括：沉积温度、基体偏压、靶电流、离子轰击、氮气分压等。

具体影响如下：（1）沉积温度多弧离子镀氮化钛薄膜，加热温度在200℃，沉积温度在400～600℃。

温度太低，形核不均匀，为疏松、粗大的锥状晶组织，膜硬度、结合力、耐磨性等力学性能较差；温度太高，基体过热软化，为疏松的柱状晶，性能较差。

沉积温度在500℃时最好，膜层的硬度和结合力较好。

（2）离子轰击离子轰击可以提高基体的温度，使膜层密度提高，并提高膜层硬度和耐磨性，基体温度低易得到疏松的锥状晶，而温度太高又易得到粗大的柱状晶，只有温度适宜才能得到致密的柱状晶，膜层硬度则由于原子排列更加规则、空隙减小和晶界强化等原因而有所提高。

（3）偏压偏压有直流和脉冲两种，偏压直接决定着镀膜过程中基体的沉积温度，偏压越高基体的沉积温度越高。

无偏压时，氮化钛膜为（220）择优，硬度较低（2000HV），结合力较差，摩擦系数较高；若施加直流偏压后，为（111）择优，具有强烈的（111）取向，膜层结合力较好，偏压越高，（111）择优越明显，离子轰击增强，基体温度升高，膜层致密度增大，硬度达2500HV，结合力达45N左右，摩擦系数减小到0.3左右；偏压高时（500V）基体过热软化退伙，且（111）择优较弱，膜层界面应力大，硬度、结合力变差，同时偏压太高时，高能粒子轰击薄膜表面时，产生反溅射，沉积速率较低，并在表面形成微坑，组织性能恶化，而且随直流偏压升高，基体温度快速升高，薄膜晶粒快速长大，形成粗大组织，也使性能降低。

过滤多弧离子镀tin的工艺与性能对策

华南理工大学硕士学位论文用、可靠、容易操作，且对样品形状要求简单．连续加载（ＰＩ】于金刚石针，同时给样品一个恒定的推力（或拉力），即Ｐ２，在薄膜表面划出一条痕，这条痕随Ｐｌ的增大，从膜的表面逐渐加深．金刚石针刺破薄膜时。

膜／基界面有声音发出，通过声发射传感器接收信号，然后通过信号转换，输出到显示记录荧屏上，记下有声音发出的瞬间ＰＩ的大小，Ｐｌ即为膜／基问的结合强度．本设备适用于膜层厚度为Ｏ．５～７Ｉｌｍ范围之内；加载范围０～１００Ｎ；精度Ｏ．２５Ｎ：压头锥角为１２００，金刚石压头尖端半径Ｒ为０．２ｍｍ；划痕速度为２ｍｍ／ｍｉｎ～１０ｍｍ／ｍｉｎ．图２－２划痕法测量附着力原理本试验采用英国１ＩＡＹＬＯＲＨｏｂｓｏｎ公司生产的ＴＡＬＹＳＵＲＦＣＬＩ１０００型轮廓仪测定ＴｉＮ薄膜的表面粗糙度。

该设备主要由测试系统、控制单元、光学系统和ＴａｌｙｓｕｒｆＣＬＩ数据采集软件组成。

触针式轮廓仪采用一个细针在光滑表面上平稳滑动，传感器感应到划针的上下波动，波动的垂直距离转换成电信号，经放大后输入计算机，存储成数据文件，在利用相关软件绘出轮廓线。

ＴＡＬＹＳＵＲＦＣＬＩ１０００型轮廓仪的金刚石针为圆锥形，锥角为６００，针尖半径２ｐｍ。

２．３薄膜相结构分析采用荷兰飞利浦公司的ＰｈｉｌｉｐｓＸ’Ｐｅｒｔ型小角Ｘ射线衍射仪对样品进行物相结构分析。

试验采用Ｃｕ靶的Ｋ。

射线进行扫描，其波长九为１．５４０５６Ａ。

石墨单色器的管电压为４０ｋＶ、管电流为４０ｍＡ，采用平行光路，以２０＝０．０２。

的步长在２０．ＯＯ～９０．００。

范围内进行扫描分析。

ｅｐＣ”唱差耋呲∞ｍ耐吖细搿ｄ．兰析眦分｛；度掩糙睁粗“面表１，２２华南理工大学硕士学位论文３．３薄膜性能测试与分析３．３．１挡板对大颗粒分布的影响阴极材料在溅射时，由于充入的工作气体Ａｒ气和Ｎ２气，镀膜真空度在１．０×１００Ｐａ左右，气体分子的平均自由程小于靶与基体之问的距离．溅射粒子从靶面飞向基体的过程中，等离子体之间存在激烈的碰撞．这种碰撞左右不但使溅射粒子的初始能量减少，而且改变了溅射粒子脱离靶面原有的方向，使得到达基体表面的溅射粒子可来自基体正前方整个半球面空间的方向．研究表明，等离子体主要集中在与靶面成１２００角的立体空间ｍ】．在多弧离子镀ＴｉＮ的试验中，真空室中的等离子体主要由Ｔｉ、Ｔｉ＋、Ｔｉ”、Ｔｉ”＋、Ｎ２、Ａｒ、Ｎ一及电子等组成，它在整体上呈现出电中性．等离子体处于由电场、阴极弧靶约束磁场和重力场的复合场中，并进行高速运动，相互之间发生剧烈的碰撞，其碰撞过程可用下式表示¨３１Ｘ＋ｅ。

多弧离子镀调研报告

多弧离子镀调研报告一、多弧离子镀的原理多弧离子镀是通过离子束轰击材料表面，使靶材溶解蒸发，并沉积在基材表面，形成致密的涂层。

该技术利用高能离子束轰击溅射靶材，使靶材产生蒸发，然后在基材表面形成薄膜。

在该过程中，离子束可以调节弧焊电弧，进一步提高薄膜的附着力和致密性。

二、多弧离子镀的优势1.高附着力：多弧离子镀技术可以通过调节离子束的能量和强度，使涂层与基材之间的结合更牢固，附着力更强。

2.均匀性好：离子束可以均匀地撞击靶材表面，使溅射的物质均匀地分布在基材表面，形成均匀的涂层。

3.高质量：由于多弧离子镀形成的涂层致密，不易产生气孔和裂纹，具有很高的密度和硬度，抗磨损性能好。

4.操控性强：根据不同的工艺要求和涂层性能需求，可以调节离子束的能量、强度和角度，从而精确控制涂层的厚度、成分和结构等。

三、多弧离子镀的应用领域1.耐磨领域：多弧离子镀技术可以在工具刀具表面形成耐磨涂层，提高刀具的耐磨性和使用寿命。

2.光学领域：多弧离子镀技术可以用于光学镜片、滤光镜和光学薄膜的制备，提高光学元件的透光性和耐用性。

3.电子领域：多弧离子镀技术可用于电子器件的制备，如集成电路和显示屏等。

四、多弧离子镀的发展趋势1.增强镀层功能：未来，多弧离子镀技术有望向功能性材料表面的制备发展，例如抗菌、防腐蚀、导电等功能的涂层。

2.色彩可调性：研究人员正在努力实现涂层颜色的可调性，以满足不同用户对颜色需求的个性化定制。

3.提高成本效益：研究人员也致力于降低多弧离子镀技术的成本，并提高生产效率，以推动其进一步的应用和发展。

综上所述，多弧离子镀技术具有高附着力、均匀性好、高质量和操控性强等优势。

该技术在耐磨、光学和电子等领域具有广泛的应用前景。

未来，多弧离子镀技术有望向功能性材料表面的制备发展，并提高成本效益，推动其进一步的应用和发展。

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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
多弧离子镀TiN 薄膜颜色性能的研究
用多弧离子镀技术在3Cr13 不锈钢表面沉积TiN 薄膜，用扫描电子显微镜和可见光分光光度计研究了大颗粒、氮气流量与靶电流对膜层颜色性能的
影响及其作用规律。

结果表明，大颗粒由表面结晶层、中间层和液滴层组成，
大颗粒数量较少时不会影响薄膜的颜色性能。

增加氮气流量，样品的反射率呈
下降趋势，颜色坐标红/绿值a* 和黄/蓝值b* 增大，明度L* 减小，彩度指数C*ab 增大，色调角H*ab 减小，薄膜颜色由银灰色逐渐变化为深黄色; 然而，随着靶电流的增大，色调角H*a b 增大，彩度指数C*ab、红/绿值a* 和黄/蓝值b* 减小，薄膜颜色从深黄色逐渐变为银白色。

靶电流的变化改变了膜层中钛和氮
的原子比，可对氮气流量的变化起到补偿作用。

不锈钢本身具有优良的耐蚀，耐磨等特性，目前已广泛应用于日用、汽
车工业、建筑等方面，随其需求领域的扩大，彩色不锈钢悄然问世。

彩色不锈
钢不仅增加了装饰性和艺术性，而且提高了钢的耐蚀性和耐磨性。

如今，彩色
不锈钢的应用越来越广，要求也越来越高。

不锈钢的表面技术处理技术直接影
响着彩色不锈钢的应用和发展，对研究不锈钢表面着色具有较大的实用价值和
实际意义。

TiN 薄膜具有硬度高，化学惰性好，颜色独特等优点，在耐磨和耐腐蚀的表面涂层，半导体的扩散阻挡层，装饰行业等均有广泛应用。

采用多弧离子
镀技术在金属表面制备仿金氮化钛装饰膜层具有生产效率高、工艺成本低、膜
层性能稳定等优点，该方法已经进入实用化的生产阶段。

本文旨在系统研究大
颗粒、氮气流量与靶电流对膜层色泽的影响及其变化规律，为采用多弧离子镀
制备氮化钛仿金装饰膜及优化膜层色泽提供依据。