一种厚度为21.5μm的TiN膜制备方法

摘要

本发明公开了一种厚度为21.5μm的TiN膜制备方法，利用真空电弧离子镀技术制备了厚度为21.5μm的TiN膜层，通过对电弧离子镀技术中工艺参数的选择性调整、工艺方法的合理设计，在粉末冶金材料GT35上通过克服材料变形、膜层内应力集中、膜层在锐边夹角容易崩落、长时间沉积厚膜等的种种难题，解决了TiN硬质膜厚度在8μm以上无法制备的现状，得到了膜层厚度、硬度、结合力等性能均优良的TiN厚膜。本发明能为航天技术领域中半球动压马达零件-球碗需要镀TiN厚膜的设计要求提供生产技术支持。对航天技术的发展有非常好的实用价值和市场应用前景。

主权项

一种厚度为21.5μm 的TiN膜制备方法，其特征在于，包括：步骤S1，提供待镀膜零件和真空电弧离子镀设备，将所述待镀膜零件放入所述真空电弧离子镀设备的腔室内；步骤S2，对所述腔室进行抽真空和加热处理，当所述腔室的温度和真空度达到设定值后，所述腔室内的工装转台夹持所述待镀膜零件匀速旋转；步骤S3，开启氩气阀门管道，向所述腔室充入氩气，设定工艺参数，开启刻蚀电源对所述待镀膜零件进行氩离子刻蚀；步骤 S4，达到刻蚀设定时间后，关闭所述刻蚀电源；步骤S5，开启铬打底沉积电源，持续沉积，达到设定时间后，关闭铬打底电源，停止所述工装转台旋转；步骤S6，对所述腔室再次进行抽真空和加热处理，当所述腔室的温度和真空度达到设定值后，开启氮气阀门管道，向所述腔室充入氮气；当腔室真空度稳定在3Pa后，再次开启工装转台旋转，同时开启Ti靶沉积电源，设定工艺参数，沉积TiN膜层2μm；步骤 S7，沉积TiN膜层2μm后，直接调整工艺参数，同样沉积TiN膜层2μm；步骤 S8，重复循环步骤S6、S7五次，制的厚度为21.5μm 的TiN膜；步骤 S9，所述TiN膜制备完成后，给所述腔室进行抽真空，待所述腔室温度降至80℃以下，对所述腔室经行充气，后从所述腔室取出镀膜零件，完成所述镀钛膜零件的加工。