चाप आयन चढ़ाना द्वारा TiN / Ti nanomaterials के यांत्रिक गुणों

चाप आयन चढ़ाना द्वारा TiN / Ti nanomaterials के यांत्रिक गुणों

नैनो-मॉड्यूलेशन चक्रों के साथ टीआईएन / टीआई बहुपरत फिल्मों को विभिन्न बयान मापदंडों के साथ मल्टी-आर्क आयन चढ़ाना द्वारा संश्लेषित किया गया था। सूक्ष्मदर्शी, सतह आकारिकी और TiN / Ti nanomaterials के यांत्रिक गुणों पर मॉड्यूलेशन अवधि के प्रभावों का अध्ययन एक्स-रे विवर्तन (XRD), स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM), xp-2 बेंच परीक्षक, xp- प्रकार नैनो इंडेंटेशन टेस्टर और द्वारा किया गया था। एक्स-रे ऊर्जा स्पेक्ट्रोमीटर (ईडीएस)। परिणाम बताते हैं कि TiN फिल्म TiN और Ti से बनी है, और कोई अन्य विषम चरण नहीं है। टीआईएन / टीआई मल्टीलेयर फिल्म में एक घने, चिकनी उपस्थिति और समान सुनहरे रंग है। मॉड्यूलेशन चक्र में कमी के साथ, फिल्म की सतह पर बड़े कणों की संख्या और आकार में कमी आती है, और नाइट्रोजन सामग्री धीरे-धीरे बढ़ जाती है, और फिल्म की कठोरता बढ़ती प्रवृत्ति को प्रस्तुत करती है।

हाल के वर्षों में, उच्च कठोरता द्वारा तैयार पतली फिल्म का भौतिक वाष्प जमाव, रासायनिक प्रदर्शन स्थिर है, और एक अच्छा घर्षण प्रदर्शन लाभ है, व्यापक रूप से काटने के उपकरण, मोल्ड, सभी प्रकार के पहनने के लिए प्रतिरोधी भागों और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक जैसे क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, लेकिन 550 ℃ उच्च ऑक्सीकरण पैदा करने वाले TiO2 के उच्च तापमान के तहत , उनके प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं। प्रसंस्करण आवश्यकताओं के निरंतर सुधार के साथ, बेहतर व्यापक गुणों वाली फिल्मों का अध्ययन करना अधिक से अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है। प्रक्रियाओं में सुधार करके पतली फिल्मों के प्रदर्शन को कुछ हद तक सुधार दिया गया है, जैसे कि बड़ी बूंदों के चुंबकीय निस्पंदन, गुणों का अनुकूलन करने के लिए फिल्मों की समग्र चढ़ाना, और अन्य धातुओं के अलावा, जैसे कि अल, सी, सीआर, जेडआर, आदि। साहित्य में बताया गया है कि बहु-परत मिश्रित सामग्री की संरचनात्मक विशेषताओं और परतों के बीच जटिल इंटरफ़ेस फिल्म की क्रूरता और दरार प्रतिरोध में सुधार कर सकते हैं। हालांकि, वर्तमान में इसके गुणों पर कुछ अध्ययन किए गए हैं। टीआईएन कोटिंग और मल्टी-लेयर संरचना के आधार पर, यह पेपर टीआईएन / टीआई मल्टी-लेयर फिल्म तैयार करने के लिए मल्टी-आर्क आयन प्लेटिंग विधि को अपनाता है, और इसकी संरचना और प्रदर्शन पर मॉड्यूलेशन अवधि के प्रभाव का विश्लेषण और अध्ययन करता है।

1. प्रयोग

TiN / Ti बहुपरत फिल्में SA-700 6T मल्टीकार आयन द्वारा उच्च गति वाले स्टील सब्सट्रेट पर तैयार की गई थीं।

उच्च गति स्टील सब्सट्रेट का नमूना आकार 10 मिमी 10 मिमी 15 मिमी है। सबसे पहले, उच्च गति वाले स्टील सब्सट्रेट के नमूने को सैंड पेपर नंबर पर क्रमिक रूप से पॉलिश किया जाता है। 600, नहीं। 900, नहीं। 1200, नं। 1500 और नं। 2000. फिर, कोरंडम माइक्रो-पाउडर को पॉलिश मशीन पर पॉलिश किया जाता है ताकि उच्च गति वाले स्टील सब्सट्रेट की सतह दर्पण के रूप में दिखाई दे। कोटिंग से पहले, नमूनों को क्रमशः 15 मिनट के लिए निर्जल इथेनॉल और एसीटोन से धोया गया था, और फिर 300 मिमी के लक्ष्य आधार दूरी के साथ चैम्बर में नमूना रैक पर सूखे और रखा गया था। काम पर, शुद्ध टीआई लक्ष्य चित्रण फिल्म का उपयोग कैथोड लक्ष्य चाप को प्रज्वलित करने के लिए किया जाता है, जिसे आर्क द्वारा वाष्पीकृत किया जाता है। बयान कक्ष का वैक्यूम 5 10-3 पा के नीचे पंप किया गया था, और अर गैस को चमक और स्पटरिंग सफाई के लिए इंजेक्ट किया गया था।

अपनी अच्छी फ्रैक्चर बेरहमी और सुपरहार्ड सुपरमॉडल प्रभाव के कारण, नैनोमीटर मल्टीलेयर फिल्म ने बहुत ध्यान आकर्षित किया है। टीआई और टीआईएन द्वारा गठित नैनोमीटर मल्टीलेयर फिल्म के लिए, आसन्न दो परतों की मोटाई के योग को मॉड्यूलेशन अवधि कहा जाता है, और उनकी मोटाई के अनुपात को मॉड्यूलेशन अनुपात कहा जाता है। मॉड्यूलेशन पीरियड मुख्य कारकों में से एक है जो टीएनएन / टीआई मल्टीलेयर फिल्मों के प्रदर्शन को प्रभावित करता है। प्रयोग में, यह माना जाता है कि दो पतली फिल्मों की डिपोजिट दरें समान हैं, और TiN लेयर और Ti लेयर का डिपोजिशन समय अनुपात 5: 1 है, अर्थात नाममात्र मॉडुलन अनुपात 5: 1 है। उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ बहुपरत फिल्में तैयार करने के लिए, इस प्रयोग को एक ही नाममात्र मॉडुलन अनुपात के तहत अलग-अलग मॉडुलन अवधि के साथ नमूनों के 4 समूहों को जमा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। विशिष्ट प्रयोगात्मक प्रक्रिया पैरामीटर तालिका 1 में दिखाए गए हैं। सबसे पहले, आर गैस प्रवाह और एन 2 प्रवाह को 50minTiN जमा करने के लिए समायोजित किया गया था। आर गैस प्रवाह और दबाव को 10 मिनट तक जमा करने के लिए समायोजित किया गया था। वैक्यूम प्रौद्योगिकी नेटवर्क (http://www.chvacuum.com/) का मानना है कि एक ही प्रायोगिक परिस्थितियों में, कुल प्रयोगात्मक समय और मॉड्यूलेशन अनुपात हैं यह सुनिश्चित करके टाईन और तिवारी को जमा करने के लिए चक्र संख्या बदल जाती है। स्थिर।

तालिका 1 TiN / Ti बहुपरत प्रयोगात्मक प्रक्रिया पैरामीटर

सूक्ष्मदर्शी, सतह आकारिकी और TiN / Ti नैनोफिल्म के यांत्रिक गुणों पर मॉड्यूलेशन अवधि के प्रभावों का अध्ययन एक्स-रे विवर्तन (XRD), स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM), xp-2 बेंच परीक्षक, xp- प्रकार नैनो-इंडेंटेशन परीक्षक द्वारा किया गया था। और एक्स-रे ऊर्जा स्पेक्ट्रोमीटर (ईडीएस)।

3. निष्कर्ष

(1) फिल्म टीआईएन और टीआई से बनी थी, और कोई अन्य विषम चरण नहीं थे। इसके अलावा, टीआईएन फिल्म एक विमान-केंद्रित क्यूबिक संरचना के साथ (111) बारीकी से व्यवस्थित सतह के साथ बेहतर रूप से बढ़ी।

(2) टीआईएन / टीआई मल्टीलेयर फिल्म में एक घने, चिकनी उपस्थिति और एक समान सुनहरा रंग है। मॉड्यूलेशन चक्र में कमी के साथ, फिल्म की सतह पर बड़े कणों की संख्या और आकार में कमी आती है, और नाइट्रोजन की सामग्री धीरे-धीरे बढ़ जाती है, यह दर्शाता है कि तिवारी और एन 2 प्रतिक्रिया धीरे-धीरे पूरी तरह से होती है।

(3) मॉड्यूलेशन की अवधि में कमी के साथ, विकर्स कठोरता एक बढ़ती प्रवृत्ति प्रस्तुत करती है, यह दर्शाता है कि मॉड्यूलेशन अवधि फिल्म की कठोरता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है।

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