双层辉光等离子体氮化制备梯度Ti-N陶瓷层的技术和机理

摘要

采用双层辉光等离子氮化技术对纯钛进行处理,原位合成了Ti-N梯度陶瓷层,以满足耐磨性和生物相容性的要求.结果显示,Ti-N陶瓷层主要有ε-Ti2N,δ-TiN和α-Ti(N)相组成,成分和显微硬度随试样处理层深度成梯度变化.对双辉等离子氮化原位形成Ti-N层的过程和机理进行了探讨.分析显示,与传统热氮化相比,空心阴极等离子氮化由于电子振荡作用,电流密度大,导致气体离化率高、氮势增加,扩散驱动力增强,从而使梯度层加厚、渗氮效率提高.