氮化鉻膜是指鉻氮化合物的薄膜。在Cr-N系中存在六方結構Cr2N和BI-NaCI結構CrN兩相。
基本介紹
- 中文名：氮化鉻膜
- 外文名：chromium nitride film
- 學科：材料工程
- 領域：工程技術
簡介,結構特徵,特性,相關概念,製備原理,
簡介
氮化鉻膜鉻氮化合物的薄膜。
結構特徵
在Cr-N系中存在六方結構Cr2N和BI-NaCI結構CrN兩相。
特性
具有高的硬度和良好的耐磨性，是一種很受重視的耐磨塗層。用空心陰極離子鍍製備的氮化鉻膜具有Cr+Cr2N兩相組織，晶粒度為20 -70nm，硬度為HV 22GPa 。經真空退火後，能提高到HV36.4GPa。其耐磨性優於CrC膜。反應濺射法氮化鉻膜能得到Cr+Cr2N或單相CrN兩種組織。其硬度均在HV20~ 25GPa(塊體CrN硬度HV 11GPa) 。
相關概念
氮化：使氮原子滲入鋼件表面層的化學熱處理工藝。又稱滲氮。氮化是提高表面硬度、強度、耐磨性和耐腐蝕性最有效的方法。最常用的氮化方法是氣體氮化，鹽浴氮化套用較少。氣體氮化通常用井式爐，將工件放入密封容器內加熱並通入氨氣。
製備原理
採用陰極電弧電漿沉積技術。陰極電弧電漿沉積是相對較新的薄膜沉積技術，它在許多方面類似於離子鍍技術。其優點：在發射的粒子流中離化率高，而且這些離化的離子具有較高的動能（40-100eV)。許多離子束沉積的優點，如提粘著力，增加態密度、對化合物膜形成具有高反應率等優點在陰極電弧電漿沉積中均有所體現。而陰極電弧電漿沉積又具有自己一些獨特優點，如可在較多複雜形狀基片上進行沉積，沉積率高，塗層均勻性好，基片溫度低，易於製備理想化學配比的化合物或合金。
通過蒸發過程將陰極材料蒸發是源於高電流密度，所得到的蒸發物由電子、離子、中心氣相原子和微粒組成。在陰極電弧點，材料幾乎百分百被離化，這裡離子在幾乎垂直於陰極表面的方向發射出去，當帶有高能量的鉻離子碰到氮氣後便會馬上產生化學反應，變成氣態的氮化鉻分子了。
