电磁场增强多弧离子镀AlTiN涂层抗高温氧化研究

许建平， 王佳杰， 齐海群， 王国星， 尹志娟， 巩春志， 陈晶

(1.黑龙江工程学院 材料与化学工程学院，黑龙江 哈尔滨 150050； 2.哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001； 3.黑龙江省科学技术馆，黑龙江 哈尔滨 150000)

抗高温氧化涂层能够显著地提高零部件的高温服役寿命，被广泛地应用于航空航天、武器装备及机械制造等领域。高温抗氧化涂层种类较多，其中AlTiN涂层是一种高铝含量涂层，铝元素在高温下形成氧化铝而具有硬度高、抗氧化性强、红硬性高、热疲劳良好等优异性能，尤其适合于刀具、模具等精密零部件表面[1-2]。

制备涂层的方法较多，等离子体物理气相沉积技术中的多弧离子镀工艺具有沉积速率高、离化率高及离子绕射性优良等特点[3-4]。多弧离子镀沉积工艺参数直接影响涂层的相结构、化学成分和性能，靶电流、温度、基体负偏压和气压等工艺参数受到许多学者的广泛关注与研究[5-9]。国内外研究机构对AlTiN涂层的多弧离子镀制备工艺及涂层性能开展了较多的研究。偏压能够降低大颗粒数量，改善涂层沉积速率，同时能够提高沉积粒子能量而优化涂层组织结构和性能[10-13]。

传统多弧离子镀的靶磁场基础上，电磁场增强靶结构能够提高弧斑运动速率并改善涂层性能[14]。然而关于偏压对电磁场增强多弧离子镀涂层性能的研究较少。同时，制备AlTiN涂层的抗高温氧化性能的研究鲜有报道。

本文采用电磁场增强多弧离子镀技术，研究不同脉冲偏压幅值对AlTiN涂层结构和性能的影响规律，优化AlTiN涂层的沉积制备参数，系统研究AlTiN涂层的抗高温氧化特性，为AlTiN工业化应用提供数据支持。……