氮化鈦涂層（TiN）作為PVD涂層的一種，是含鈦涂層，以其高硬度、高耐磨性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性成為應(yīng)用前景光明的涂層材料，在工模具行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。并且，氮化鈦涂層制備方法也較多，如多弧離子鍍、磁控濺射鍍膜技術(shù)等都可以制備氮化鈦涂層。不過(guò)，在制備過(guò)程中，某些工藝參數(shù)會(huì)影響氮化鈦涂層的性能與質(zhì)量，需要工作人員注意。下面，小編為大家分享一下哪些因素影響氮化鈦涂層性能吧。

　　一、溫度

　　溫度是影響涂層性能優(yōu)劣的一個(gè)重要工藝參數(shù)。沉積溫度過(guò)高，沉積速率過(guò)快，涂層組織呈粗大枝狀結(jié)晶，影響涂層的質(zhì)量；而沉積溫度過(guò)低，也容易形成多孔、疏松的沉積物，降低與基體的結(jié)合強(qiáng)度。因此，合理選擇溫度是獲得厚度適中、顯微組織呈致密柱狀結(jié)晶的高質(zhì)量涂層的必要條件。

　　二、化學(xué)成分

　　TiN涂層中N原子的相對(duì)含量對(duì)其性能有重要的影響，一般其硬度隨x值的增大而增加，韌性隨x值的增大而降低。當(dāng)x<0.56時(shí)，其硬度隨x值增大而增大；當(dāng)x>0.56時(shí)，硬度則隨x值增大而減??；彈性模量在x=0.6時(shí)約為610GPa，在x=1時(shí)約為540GPa，整體呈下降趨勢(shì)。在低荷載(10N)時(shí)，各組分涂層顯示出極好的摩擦學(xué)特性，摩擦系數(shù)和磨損量均很低，且隨組分的變化不大；但隨著荷載進(jìn)一步增大，摩擦系數(shù)和磨損量都相應(yīng)增大，且增大的幅度與涂層組分密切相關(guān)，一般隨N含量的增加而減少。

氮化鈦涂層

　　三、氣體配比

　　在制備TiN涂層時(shí)，反應(yīng)氣體通常用CH4與N2，或者C2H2與N2的混合氣體。這兩種氣體之間的相對(duì)比例對(duì)TiN涂層性能有一定的影響。隨CH4：N2流量比的增大，涂層的硬度增大。隨著混合氣體中CH4比例的升高，TiCN涂層的硬度提高、耐磨性增強(qiáng)。并且，氮化鈦涂層的硬度隨著C2 H2:N2的增大而增大，隨著比值的進(jìn)一步增大，硬度又逐漸減小。

　　四、涂層厚度

　　TiN涂層厚度對(duì)其硬度的影響極大，涂層太薄，在外力作用下涂層容易變形剝落；涂層太厚，則處于高的應(yīng)力狀態(tài)，其抗變形、抗剝落能力將會(huì)下降，并且涂層容易變脆。通常單一硬質(zhì)PVD或CVD涂層的厚度在1~10μm之間，多層涂層的單層厚度一般不超過(guò)5μm。

　　在TiN涂層制備過(guò)程中，影響涂層厚度的因素是多方面的，如在多弧離子鍍制備TiN涂層時(shí)，當(dāng)工件與靶源的距離靠近涂層厚度將增大；隨著鍍層時(shí)間的延長(zhǎng)涂層厚度將增大。通常在靶源數(shù)量、基體與靶源距離確定的情況下，可通過(guò)調(diào)整電弧電流及鍍層時(shí)間來(lái)獲得一定厚度的涂層。

　　上述即是哪些因素影響氮化鈦涂層性能的相關(guān)介紹，可以看出，影響氮化鈦涂層性能的因素主要就是溫度、化學(xué)成分、氣體配比以及涂層厚度這四點(diǎn)，在制備涂層過(guò)程中要多加注意。