不同调制周期下TiAlN/AlN多层膜的微观结构与性能

摘要： 研究了AlN层厚度对TiAlN/AlN多层膜微观结构与性能的影响。采用磁控溅射系统在304不锈钢表面沉积了TiAlN/AlN多层膜，通过X射线衍射、维氏硬度计、原子力显微镜和摩擦磨损试验机对多层膜的结构与性能进行表征。结果表明：在TiAlN层的"模板效应"作用下，AlN层转变为面心立方结构并与TiAlN层外延生长。在界面尖锐区域可产生超硬效应。随着TiAlN/AlN多层膜中AlN层厚度的变化，其性能呈现先升高后降低的趋势。当AlN层厚度为3.2nm时，多层膜具有最优综合性能，其硬度达30.98GPa，表面粗糙度为20.2nm，摩擦系数为0.61。