Kawm Ntawm Cov Xim Khoom Ntawm TiN Coatings Uas Tau Ua Los Ntawm Ntau Cov Arc Arc Qhov Rooj Txheej Tshuab

TiN nyias txheej yog tso rau saum npoo ntawm 3Cr13 stainless hlau los ntawm kev siv tshuab ua ke co-arc ion. Cov teebmeem loj loj, nitrogen ndlwg thiab lub hom phiaj tam sim no ntawm cov yeeb yam ntawm cov yeeb yaj duab raug tshawb xyuas los ntawm kev xa khoom electron microscopy thiab pom spectrum photometer. Cov kev tshwm sim qhia tau tias cov ntsiab lus loj muaj xws li cov dej npoo siv deg, ntu nruab nrab, thiab cov txheej txheem dej, thiab tsawg dua ntawm cov khoom loj tsis muaj feem xyuam rau xim xim ntawm cov yeeb yaj kiab. Thaum nce qhov nitrogen ndlwg, qhov kev pom ntawm qhov qauv ua rau pom qis, qhov xim xim liab / ntsuab nqi * thiab daj / xiav tus nqi b * nce, lub teeb pom kev zoo L * tsawg dua, tus chroma index C * ab nce, thiab Hawj lub Hawj Lub Haum tsis muaj zog, cov yeeb yaj kiab xim hloov maj mam hloov ntawm nyiaj gray tsaus nti daj. Txawm li cas los, raws li lub hom phiaj ntxiv zuj zus ntxiv, Hawj Hawj nce siab, Chroma Performance index C * ab, liab / ntsuab qhov tseem ceeb a *, thiab cov daj / xiav qhov tseem ceeb b * tag nrho tsis tsawg, xim xim maj mam hloov ntawm daj rau nyiaj dawb. Cov kev hloov ntawm lub hom phiaj tam sim no hloov atomic piv ntawm titanium, thiab nws muaj peev xwm compensate rau hloov ntawm nitrogen khiav.

Stainless hlau nws tus kheej twb zoo heev corrosion kuj, hnav-ua hauj lwm thiab lwm yam ntxwv, tam sim no nws tau dav siv nyob rau hauv txhua txhua hnub, automotive kev lag luam, kev tsim kho thiab lwm qhov chaw, nrog cov expansion ntawm nws qhov chaw thov, xim dawb stainless hlau ntsiag to tuaj. Cov xim tsis muaj xim tsis tsuas yog ua kom cov hniav thiab cov khoom zoo nkauj, tab sis kuj ua rau kev txhim kho corrosion thiab hnyav ntawm lub hlau. Niaj hnub no, daim ntawv thov ntawm cov xim hlau tsis muaj hlau ua qhov ntau thiab ntau dua thiab cov uas yuav tsum tau txais ntau dua thiab ntau dua. Kev kho cov khoom siv hlau ntawm cov hlau tsis ncaj ncaj qha cuam tshuam rau daim ntawv thov thiab kev loj hlob ntawm cov xim hlau tsis muaj xim, thiab nws kuj muaj txiaj ntsim zoo thiab cov tswv yim tseem ceeb rau txoj kev tshawb ntawm stainless hlau deg xim.

TiN cov yeeb yaj kiab muaj qhov zoo ntawm kev sib zog, kev siv tshuaj zoo, qhov xim zoo nkauj, thiab lwm yam. Nws yog dav siv hauv plhaws tawv-resistant thiab corrosion-resistant nto coatings, semiconductor diffusion teeb meem, thiab kho kom zoo nkauj lag luam. Kev siv ntau lub pob zeb ua rau platinum tshuab ua rau kub-imitating titanium nitride hniav zaj duab xis ntawm cov hlau ntim muaj qhov zoo ntawm cov khoom ua tau zoo, cov txheej txheem qis, kev ua yeeb yaj duab zoo, thiab lwm yam zoo li no Txoj kev twb nkag lub tswv yim tsim ntau lawm. Lub hom phiaj ntawm daim ntawv no yog los tshawb nrhiav tus cwj pwm loj, nitrogen ntws thiab lub hom phiaj tam sim no ntawm cov xim TiN cov yeeb yaj duab thiab cov kev cai hloov, muab lub hauv paus rau kev txiav txim siab ntawm titanium nitride imitation kub zoo nkauj zaj duab xis los ntawm ntau -cov tsej ion coating tshuab thiab lub optimization ntawm cov xim ntawm cov zaj duab xis.

1. Cov Ntsiab Lus Kawm

1. 1. Yam khoom siv thiab khoom siv

Hauv kev sim, AIP-01 hom multi-arc ion txheej tshuab siv rau txheej. Lub hom phiaj ntawm lub plab yog ib lub ntsiab titanium nrog purity ntawm 99.9%. Cov roj ua hauj lwm yog argon roj (Ar) nrog purity ntawm 99. 99%. Cov tshuaj tiv thaiv roj yog nitrogen (N2) nrog purity ntawm 99.99%, lub substrate yog 3Cr13 stainless hlau nrog qhov ntev ntawm 40 mm × 20 mm × 2 hli.

1. 2. Txoj kev sim

Tom qab sib tsoo thiab polishing, lub substrate yog ultrasonically ntxuav nrog acetone thiab tsis ethanol rau 15 min nyob rau hauv ib theem zuj zus, thiab ces muab tso rau hauv ib lub txheej txheej tom qab ziab. Tom qab siv lub tshuab nqus tsev kom qhov tsawg kawg 6.0 × 10-3 pa, thiab cua kub rau qhov kub thiab txias. Argon roj tau aerated mus ua hauj lwm siab, ces pib arc lub hom phiaj ua ntej txheej ntshiab titanium qab txheej hauv 5min (txheej txheem qhia nyob rau hauv Table 1), thiab ces aerate lub nitrogen kom deposit ib TiN zaj duab xis.

Table 1 Ntshiab titanium plating txheej txheem

Qhov nto ntawm cov qauv no yog coated nrog cov txheej txheem sib txawv (nitrogen flux thiab lub hom phiaj tam sim no), thiab tom qab ntawd ces siv LEO-1530VP field emission scanning electron microscope (FE-SEM) los soj ntsuam cov qauv yeeb yaj kiab.

Cov xim ntawm TiN cov duab raug ntsuas los ntawm Perkin Elmer Lambda 950 UV / Vis spectrophotometer. Xa mus rau peb hom illuminants pom zoo los ntawm International Commission on Illumination (CIE): Txheem illuminants A, C, thiab D65. Qhov zoo ntawm spectral ρ (λ) ntawm cov yeeb yaj kiab yog ntsuas los ntawm spectrophotometer, thiab siv nws cov ntaub ntawv soj ntsuam los xam cov peb qhov kev txwv ntawm LAB xim hauv cov txheej txheem peb cov qauv: L *, a *, b *, nyob rau hauv Lub teb chaws CIE 1976 (L *, a *, b *) xim system, L * qhia qhov ci ntawm cov xim (L * = 0 generates dub thiab L * = 100 qhia dawb), ib * qhia liab ntsuab ( + a * indicates red direction, -a * qhia tias ntsuab kev taw qhia), thiab b * qhia daj-xiav xim kev coj (+ b * qhia daj, - b * qhia xiav kev taw qhia). Qhov xim xim h * ab thiab tus chroma Performance index C * ab yog xam los ntawm cov hauj lwm xim. Cov Hawj Hawj Lub Hawj Ob Qhov Kev Xws Ncauj Piav Lawm Tus Cwj Pwm C #

H ^* _ab = arctan (b ^* / a ^* ) (1)

C ^* _AB = (a ^{* 2} + b ^{* 2} ) 1/2 (2)

2. Qhov xaus

(1) Feem ntau cov hnyuv loj zuj zus muaj txheej txheej, txheej nruab nrab thiab cov txheej txheem crystalline. Crystalline txheej yog raug rau ntawm qhov chaw. Thaum lub xov tooj ntawm cov loj me me yog, me me ntawm cov xim ntawm cov zaj duab xis yog me me. Yog hais tias muaj pes tsawg tus loj loj ces loj, qhov loj qhov zus npog zaj duab xis, qhov kev pom zoo thiab qhov ci ntsa iab ntawm zaj duab xis yuav txo.

(2) Titanium nitride films uas muaj xim xws li nyiaj mus rau qhov tsaus daj tuaj yeem ua rau nyias muaj nyias cov kab mob nitrogen. Raws li cov dej nitrogen txaus nce siab, qhov kev ua yeeb yam pauv qis dua zuj zus, qhia tau qis hauv Lness thiab Hawj Hawj H * ab, thiab nce hauv qhov liab / ntsuab nqi *, lub paj / xiav tus nqi b *, thiab qhov ntu ntawm C index * AB hauv qhov chaw LAB chromaticity.

(3) Thaum lub hom phiaj tam sim no muaj ntxiv, ib cov titanium nitride films uas xim xws li nqus daj mus rau nyiaj dawb yuav ua tau, muaj kev nce zuj zus hauv H Hoob thiab xim xim C * ab, thiab txo cov nqi liab / ntsuab a * thiab lub daj / xiav tus nqi b * hauv thaj chaw LAB. Raws li qhov kev hloov ntawm lub hom phiaj tam sim no muaj peev xwm hloov atomic ratio ntawm titanium thiab nitrogen hauv zaj duab xis, kom them nyiaj qhov hloov ntawm nitrogen ntws. Yog li no, qhov kev kawm ntawm L * maj tsub ntxiv nyob rau hauv lub hauv ntej ua lub hom phiaj ntxiv zuj zus, thiab txo tus L * tus nqi nyob rau hauv ib feem ntawm sab nraud yuav tsum yog los ntawm tiam ntawm ntau tus loj loj thiab lwm yam tsis raws cai txheej txheej tam sim no ntxiv.