电弧离子镀与磁控溅射工艺复合制备TiAlN薄膜的高温抗氧化试验研究

摘要

采用Ti 靶电弧离子镀与Al 靶中频磁控溅射相结合的复合工艺，在不锈钢基体上制备了TiAlN 薄膜样品。并与电弧离子镀制备的TiN 薄膜在大气环境下进行高温抗氧化试验。利用电子扫描电镜（SEM）、能谱（WDXS）和X 射线衍射（XRD）、显微硬度计对TiAlN 薄膜和TiN 薄膜氧化前和氧化后的性能进行了试验及分析，试验结果表明：TiAlN 薄膜氧化前和氧化后的硬度均随着铝靶磁控溅射的增强铝含量的提高而增加；TiAlN 薄膜的高温稳定性明显优于TiN 薄膜；经800℃温度氧化后，TiAlN 薄膜内部发生了柱状晶化，同时薄膜发生膨胀，薄膜氧化后的平均厚度增加了78.4%，TiAlN 薄膜因膨胀而变的疏松，致密性下降。