预处理和溅射工艺参数对锆合金表面TiN涂层膜/基结合强度的影响

摘要

为获得高结合强度锆合金表面涂层的制备技术,采用磁控溅射法制备了TiN涂层、划痕法测试了膜/基结合强度,研究了基体预处理表面粗糙度、溅射功率、基体加热温度和基体偏压对锆合金表面TiN涂层膜/基结合强度的影响.实验制备的TiN涂层厚度在5～15 μm范围内、基体预处理表面粗糙度在(0.20士0.03)μm范围内时,溅射功率为500 W及基体加热至300℃时涂层均有较好的结合强度.基体偏压为-100 V时涂层在所讨论的4种基体偏压中具有最好的结合强度.结果表明,溅射工艺参数对涂层膜/基结合强度有显著影响,其中影响显著性从大到小依次为基体加热温度、基体偏压、溅射功率、基体预处理表面粗糙度.