磁控濺射制備氮化鈦及其復合薄膜材料的耐腐蝕性研究.pdf

1、本文闡述了用反應磁控濺射方法制備氮化鈦及其復合薄膜(鍍層)的發(fā)展歷史；綜述了氮化鈦薄膜的結構、性能和應用；分析了(Ti，A1)N復合薄膜相對于氮化鈦薄膜的優(yōu)勢，并指出了其發(fā)展方向；總結了目前氮化鈦及其復合薄膜的主要制備方法和主要的表征手段。在此基礎上選用直流反應磁控濺射的方法在不銹鋼和鐵基體上成功地沉積了氮化鈦及其復合薄膜。通過摸索實驗參數(shù)，得到了不同組織結構和性能的薄膜。對所制備的薄膜開展了電化學試驗，分析了制備條件對薄膜耐蝕性的影響

2、，研究了復合薄膜對氮化鈦防腐性能的改善作用，理論分析了復合膜的微觀結構，探討了其提高氮化鈦防腐性能的微觀機理。 本文首先考察了磁控濺射的鍍膜原理，闡述了不同制備條件下氮化鈦薄膜的不同性能；正交實驗給出了制備條件對膜宏觀性質(zhì)的影響以及制備最佳宏觀評價值的膜的條件；應用電化學原理，在3.5％的NaCl和1mol/L的H2SO4溶液中對薄膜進行了電化學腐蝕試驗。實驗結果表明：(1)氮化鈦極大地改善了基體的防腐性能，尤其極大地提高了基體

3、在1mol/L的HzSO4溶液中的耐蝕性；(2)氮流量、濺射功率、基體溫度等實驗參數(shù)對改善薄膜的自腐蝕電位、電流密度、腐蝕速率、失重比、極化電阻、塔法爾斜率等電化學參數(shù)有很大影響：通過分析原因，給出了反應磁控濺射制備防腐薄膜的最佳條件參數(shù)。 深入探討了(Ti，A1)N復合薄膜優(yōu)良的耐蝕性，認為其耐蝕性是由于A1的摻雜而改變了氮化鈦的結構，使其柱狀晶的晶格常數(shù)變小，點腐蝕現(xiàn)狀得以改善。 電化學實驗進一步表明：(1)氮化鈦及