等离子浸没离子注入法合成氧化钛/氮化钛梯度薄膜与控制研究

摘要

使用等离子浸没离子注入和反应沉积(Plasma immersion ion implantation and reaction deposition, PIIID)的方法合成了氧化钛/氮化钛梯度薄膜.研究开发了一套由可编程逻辑控制器(Programmable Logical Control, PLC)、D/A和质量流量控制器(Mass Flow Control, MFC)组成的智能控制系统,控制金属源阴极的推进和气体成分的改变.现场使用表明,整个控制系统稳定、可靠,具有较强的抗干扰能力,能够灵活方便地设置相应的技术参数.通过显微硬度计测试,针盘式摩擦磨损试验和结合力测试,分析了控制合成的薄膜的机械性能.采用X射线衍射、扫描电镜和SIMS,分析与评价了薄膜的特性.结果表明,控制合成的Ti-O/Ti-N梯度薄膜具有良好的机械性能.