反应等离子喷涂纳米TiN涂层的显微硬度及微观结构研究

阎殿然; 何继宁; 陈光良; 顾伟超; 张谷令; 刘赤子; 杨思泽; 冯文然

doi:10.7498/aps.54.2399

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反应等离子喷涂纳米TiN涂层的显微硬度及微观结构研究

阎殿然 , 何继宁 , 陈光良 , 顾伟超 , 张谷令 , 刘赤子 , 杨思泽 , 冯文然

反应等离子喷涂纳米TiN涂层的显微硬度及微观结构研究

阎殿然, 何继宁, 陈光良, 顾伟超, 张谷令, 刘赤子, 杨思泽, 冯文然

物理学报. 2005, 54(5): 2399-2402.

doi: 10.7498/aps.54.2399.

摘要
阐述了反应等离子喷涂(RPS)方法的基本思想.利用气体隧道等离子喷枪，通过RPS方法在Q23 5钢基底上成功制备了氮化钛涂层.检测了TiN涂层在不同载荷下的显微硬度，结果显示TiN涂层具有明显的硬度压痕尺寸效应，在高载荷下加工硬化效应较弱.XRD,TEM及HRTEM等分析表明,通过RPS方法制备得到了纳米TiN涂层，涂层由直径约为50—70nm的TiN晶粒及非晶Ti N所组成.

关键词:
反应等离子喷涂 /

纳米 /

氮化钛 /

微观结构
作者及机构信息
阎殿然¹,

何继宁¹,

陈光良²,

顾伟超²,

张谷令²,

刘赤子²,

杨思泽²,

冯文然³

(1)河北工业大学材料学院,天津 300130; (2)中国科学院物理研究所,北京 100080; (3)中国科学院物理研究所,北京 100080;河北工业大学材料学院,天津 300130

基金项目: 天津市自然基金(批准号：023603911)，河北省自然基金(批准号：503037)资助的课题.
参考文献

施引文献

[1]	林秀华, 刘新. 多弧离子镀工艺对TiN/Ti与Cr/Cu界面及微结构的影响. 物理学报, 2000, 49(11): 2220-2224. doi: 10.7498/aps.49.2220
[2]	杨海波, 胡明, 张伟, 张绪瑞, 李德军, 王明霞. 基于纳米压痕法的多孔硅硬度及杨氏模量与微观结构关系研究. 物理学报, 2007, 56(7): 4032-4038. doi: 10.7498/aps.56.4032
[3]	丁瑞钦, 王浩, 王宁娟, 于英敏, W.F.LAU, W.Y.CHEUNG, S.P.WONG. InP/SiO2纳米复合膜的微观结构和光学性质. 物理学报, 2001, 50(8): 1574-1579. doi: 10.7498/aps.50.1574
[4]	李艳, 蔡杰, 吕鹏, 邹阳, 万明珍, 彭冬晋, 顾倩倩, 关庆丰. 强流脉冲电子束诱发纯钛表面的微观结构及应力状态. 物理学报, 2012, 61(5): 056105. doi: 10.7498/aps.61.056105
[5]	张娜, 刘波, 林黎蔚. He离子辐照对石墨烯微观结构及电学性能的影响. 物理学报, 2020, 69(1): 016101. doi: 10.7498/aps.69.20191344
[6]	梁海弋, 王秀喜, 吴恒安, 王宇. 纳米多晶铜微观结构的分子动力学模拟. 物理学报, 2002, 51(10): 2308-2314. doi: 10.7498/aps.51.2308
[7]	王久丽, 杨武保, 范松华, 刘赤子, 杨思泽, 张谷令. 内表面栅极等离子体源离子注入TiN薄膜及其特性研究. 物理学报, 2003, 52(9): 2213-2218. doi: 10.7498/aps.52.2213
[8]	李丽丽, 张晓虹, 王玉龙, 国家辉, 张双. 基于聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料微观结构的力学性能模拟. 物理学报, 2016, 65(19): 196202. doi: 10.7498/aps.65.196202
[9]	罗庆洪, 陆永浩, 娄艳芝. Ti-B-C-N纳米复合薄膜结构及力学性能研究. 物理学报, 2011, 60(8): 086802. doi: 10.7498/aps.60.086802
[10]	付伟佳, 刘志文, 刘明, 牟宗信, 张庆瑜, 关庆丰, 陈康敏. 离子注入Zn的Si(001)基片热氧化制备纳米ZnO团簇及其生长行为研究. 物理学报, 2009, 58(8): 5693-5699. doi: 10.7498/aps.58.5693
[11]	王久丽, 陈光良, 冯文然, 顾伟超, 牛二武, 范松华, 刘赤子, 杨思泽, 张谷令. 金属管件内壁栅极增强等离子体源离子注入的轴向特性研究. 物理学报, 2007, 56(3): 1461-1466. doi: 10.7498/aps.56.1461
[12]	张佳, 王育华, 王丹. 纳米YPO4:Eu3+的合成及发光性质研究. 物理学报, 2009, 58(10): 7267-7271. doi: 10.7498/aps.58.7267
[13]	颜晓红, 肖思国, 阳效良, 丁建文. 尺寸效应对Er3+掺杂纳米Y2O3的发光特性的影响. 物理学报, 2009, 58(1): 165-173. doi: 10.7498/aps.58.165
[14]	余柏林, 唐新峰, 祁　琼, 张清杰. CoSb3纳米热电材料的制备及热传输特性. 物理学报, 2004, 53(9): 3130-3135. doi: 10.7498/aps.53.3130
[15]	卞西磊, 王刚. 非晶合金的离子辐照效应. 物理学报, 2017, 66(17): 178101. doi: 10.7498/aps.66.178101
[16]	朱贺, 张兵坡, 王淼, 胡古今, 戴宁, 吴惠桢. 高剂量As离子注入对高阻Si电学特性的影响. 物理学报, 2014, 63(13): 136803. doi: 10.7498/aps.63.136803
[17]	潘梦霄, 曹兴忠, 李养贤, 王宝义, 薛德胜, 马创新, 周春兰, 魏龙. 氧化钒薄膜微观结构的研究. 物理学报, 2004, 53(6): 1956-1960. doi: 10.7498/aps.53.1956
[18]	秦颖, 邹建新, 郝胜志, 张庆瑜, 董闯, 关庆丰, 安春香, 邹广田. 强流脉冲电子束应力诱发的微观结构. 物理学报, 2005, 54(8): 3927-3934. doi: 10.7498/aps.54.3927
[19]	关庆丰, 陈波, 范鲜红. 质子辐照对纯铝薄膜微观结构的影响. 物理学报, 2008, 57(3): 1829-1833. doi: 10.7498/aps.57.1829
[20]	段芳莉, 王明, 刘静. 摩擦导致的聚合物表层微观结构改变. 物理学报, 2015, 64(6): 066801. doi: 10.7498/aps.64.066801

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物理学报. 2005, 54(5): 2399-2402.

doi: 10.7498/aps.54.2399.

反应等离子喷涂纳米TiN涂层的显微硬度及微观结构研究

1. (1)河北工业大学材料学院,天津 300130; (2)中国科学院物理研究所,北京 100080; (3)中国科学院物理研究所,北京 100080;河北工业大学材料学院,天津 300130

基金项目:

天津市自然基金(批准号：023603911)，河北省自然基金(批准号：503037)资助的课题.

收稿日期: 2004-09-14
修回日期: 2004-09-21
刊出日期: 2005-05-10

摘要: 阐述了反应等离子喷涂(RPS)方法的基本思想.利用气体隧道等离子喷枪，通过RPS方法在Q23 5钢基底上成功制备了氮化钛涂层.检测了TiN涂层在不同载荷下的显微硬度，结果显示TiN涂层具有明显的硬度压痕尺寸效应，在高载荷下加工硬化效应较弱.XRD,TEM及HRTEM等分析表明,通过RPS方法制备得到了纳米TiN涂层，涂层由直径约为50—70nm的TiN晶粒及非晶Ti N所组成.

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(1)河北工业大学材料学院,天津 300130; (2)中国科学院物理研究所,北京 100080; (3)中国科学院物理研究所,北京 100080;河北工业大学材料学院,天津 300130

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反应等离子喷涂纳米TiN涂层的显微硬度及微观结构研究

English Abstract

Hardness and microstructure of the nanocrystallined TiN coating by reactive plasma spray

1.
(1)河北工业大学材料学院,天津 300130; (2)中国科学院物理研究所,北京 100080; (3)中国科学院物理研究所,北京 100080;河北工业大学材料学院,天津 300130

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English Abstract

Hardness and microstructure of the nanocrystallined TiN coating by reactive plasma spray

1. (1)河北工业大学材料学院,天津 300130; (2)中国科学院物理研究所,北京 100080; (3)中国科学院物理研究所,北京 100080;河北工业大学材料学院,天津 300130

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