题目：化学气相沉积TiN薄膜制备工艺及性能研究

本文在对TiN薄膜制备与应用做了全面的文献综述的基础上，详细研究了在K3镍基高温合金基体上制备各种不同工艺条件下的TiN薄膜，并测试其性能，以期优化刀具TiN涂层制备工艺。以无机物TiCl4和NH3为先驱体，以惰性气体Ar为载气在K3镍基高温合金基板上采用热分解化学气相沉积法制备得到了TiN薄膜。运用XRD，SEM等手段对制备的薄膜样品进行了测试和分析。文章系统研究了沉积温度、沉积时间、TiC14浓度、NH3浓度等制备参数对TiN薄膜结构、组成的影响及它们之间的关系。研究结果发现采用热分解CVD法制得的TiN薄膜均为氯化钠型结构的多晶薄膜。随着沉积温度的提高、沉积时间的延长和反应物浓度的增加，薄膜厚度随之增加，薄膜内部晶粒发育逐渐趋于完整，颗粒长大，晶界减少，能获得结晶性能较好的薄膜。但是薄膜厚度的增大和浓度的提高会恶化薄膜的耐磨性能，也会影响薄膜的结晶性能。对TiN薄膜的耐磨性能进行测试，结果表明，与基体相比，沉积TiN薄膜的样品耐磨性能以及薄膜结晶性能有显著提高。当沉积温度不变时，TiN薄膜耐磨性能随沉积时间的延长先提高后降低；当沉积时间不变时，薄膜的耐磨性能随沉积温度的升高而提高。通过对其耐磨性能分析，确定了化学气相沉积法制备TiN薄膜的最佳工艺条件为600℃/60min。