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摘要已有研究表明，TiN薄膜具有较高的力学性能，其硬度、强度较高，并且具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，沉积在刀具表面能使其使用寿命大大提高。因此，TiN薄膜大规模应用于切削工具表面改性处理。27620
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TiAlN薄膜的沉积工艺比TiN复杂，工业化生产成本较高，但在某些方面TiAlN薄膜比TiN薄膜具有更优良的性能。如：高温抗氧化性、热硬性等方面。由于现代生产工艺对工具的性能要求更为严格，因此，TiAlN薄膜具有更广阔的应用前景。
本文采用直流磁分离阴极电弧蒸发技术，制备出TiN、TiAlN超硬膜。通过一定的分析表征手段对薄膜材料的综合性能进行研究，包括使用原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）等方法确定薄膜材料的表面形貌，通过显微硬度计对在不同参数条件下制备得到的薄膜材料进行硬度测试，确定出最佳工艺参数。
关键词：硬质薄膜，真空阴极弧，TiN，TiAlN，温度，基底，氮气分压
毕业论文Abstract
Studies have shown that, TiN film has high mechanical properties, high hardness, strength, good wear resistance and corrosion resistance, deposited on the surface of the tool can make life greatly improved. Thus, TiN film widely applied in the cutting tool surface modification.
TiAlN film deposition process than TiN complexity, high cost of industrial production, but in some ways than the TiN film TiAlN film has better performance. Such as high temperature oxidation resistance, hot hardness and so on. Because of modern production technology for tool performance requirements are more stringent, TiAlN film has a wider application.
In this paper, the DC magnetic separation cathodic arc evaporation, prepared TiN, TiAlN Super Hard. By some means be studied to characterize the overall performance of thin film materials, including the use of an atomic force microscope (AFM), scanning electron microscopy (SEM) and other methods to determine the surface morphology of the film material, by micro-hardness in different parameters under Preparation of film material was subjected to the hardness test, to determine the best process parameters.
Key words: Hard film , Vacuum cathodic arc , TiN , TiAlN , Temperature ，Substrate, Nitrogen partial pressure
目 次
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 真空镀膜技术 1
1.2.1 真空镀膜技术的发展 1
1.2.2 真空镀膜技术的应用 2
2 TiN、TiAlN薄膜性能、制备工艺及发展简介 4
2.1 TiN薄膜的性能 4
2.2 TiN薄膜的制备方法 5
2.3 TiAlN薄膜的性能和发展方向 6
2.3.1 TiAlN薄膜的性能 6
2.3.2 TiAlN薄膜的发展方向 7
2.4 本论文的主要工作 7
3 实验原理与设备 9
3.1 实验原理 9
3.1.1 真空阴极电弧蒸发技术原理 9
3.1.2 真空阴极电弧蒸发镀的特点 9
3.2 本实验所用镀膜装置 10
3.3 薄膜的结构和性能表征 11
3.3.1 薄膜表面形貌分析 11
3.3.2 薄膜硬度分析 12
3.3.3 薄膜的耐磨性能分析 12
3.3.4 薄膜的厚度测量 12
3.3.5 XRD物相分析 12
4 TiN和TiAlN薄膜的制备及结果分析 13
4.1 TiN和TiAlN薄膜的制备 13
4.2 TiN薄膜的性能分析 14
4.2.1 TiN薄膜的颜色观察 14
4.2.2 TiN薄膜的耐磨性分析 15