霍尔离子源辅助中频非平衡磁控溅射制备Ti-N-C硬质膜

"中频非平衡磁控溅射制备Ti-N-C膜 (2008年)" 本文详细探讨了利用霍尔离子源辅助的中频非平衡磁控溅射技术来制备Ti/TiN/Ti（C，N）复合硬质耐磨膜层的过程和效果。这种技术是在不锈钢基体上进行的，通过对工作气氛、偏压模式、溅射电流以及辅助离子束电流的精确调控，实现了薄膜特性的优化。 首先，研究发现膜层的颜色对于工作气氛极其敏感。即使工作气氛发生微小的变化，也会导致薄膜表面颜色的显著差异。这表明在制备过程中，对反应气体环境的控制至关重要，以确保期望的颜色和光学特性。 其次，薄膜的晶体结构对其性能有着决定性的影响。在正常反应气体进气量和较低基体偏压条件下，薄膜的晶体并未显示出明显的择优取向。然而，当反应气体过量通入时，晶体结构开始呈现特定晶面的择优取向。这意味着反应气体的浓度需谨慎调整，以避免不必要的晶体结构变化，从而影响薄膜的性能。 非平衡磁控溅射技术在膜层晶体结构择优取向方面的影响并不显著。这表明，尽管这种技术可以实现更复杂的薄膜结构，但对晶体结构的控制可能需要依赖于其他工艺参数。 此外，通过在镀膜过程中引入霍尔电流，研究者发现能有效提升膜基结合力。这表明霍尔电流能够改善薄膜与基体之间的粘附性，这对于制备耐磨涂层尤其关键，因为良好的膜基结合力可以提高涂层的耐用性和可靠性。 该研究揭示了中频非平衡磁控溅射在制备Ti-N-C薄膜中的优势和潜在挑战，强调了对工艺参数的精细控制对于优化薄膜性能的重要性。同时，它也为后续的薄膜材料研发提供了有价值的理论依据和技术指导。