Al /TiN 软硬交替多层膜的制备及摩擦磨损性能研究

软硬交替的多层膜体系具有超硬、强韧、耐磨、自润滑的优势,能大大提高金属切削刀具在现代加工过程中的耐用度和适应性。设计Al /TiN 软硬交替纳米多层膜体系,并采用直流磁控溅射和阴极弧磁过滤等离子体沉积相结合的技术,室温下在单晶硅Si (100)衬底上制备一系列不同TiN 层厚度纳米多层膜,研究其结构、形貌、力学及摩擦磨损性能。结果表明: 该涂层具有良好的多层结构,多层膜中Al 呈非晶态或纳米晶态,TiN 结晶质量随其厚度增加得到提高; Al /TiN 多层膜硬度均高于混合法则计算的硬度值,出现了硬度增强效应; 该多层膜体系虽具有较高的摩擦因数,但表现出较好的韧性。