本发明涉及一种tialvn薄膜制备方法。
背景技术：
tialvn薄膜由于其高熔点、高硬度以及良好的导热导电性能，被用于飞机发动机压气机叶片以及化工设备的保护涂层。同时，tin薄膜也被广泛应用于机械切削工具、装饰等领域，特别适用于硬质合金刀具和耐磨零部件。目前，制备tin薄膜的方法主要有电子束蒸镀、电弧离子镀、等离子体浸没式离子注入技术、等离子体增强化学气相沉积、激光化学气相沉积等。科研人员通过掺杂调制tin薄膜的成分和微观结构，进而改善其机械和摩擦学性能。rousseau等采用等离子体渗氮的方法在m2高速钢上制备得到双氮化的氮化铝钛(tialn)薄膜，并对其摩擦学性能进行了研究，发现该薄膜具有良好的摩擦学性能。谢灿强等采用高温化学气相沉积和中温化学气相沉积相结合的方法制备得到tin复合薄膜，并对其抗氧化性能进行了研究。wang等对反应磁控溅射沉积在m２高速钢上的tin、tialn和tialvn薄膜的微观结构进行了研究，并指出随着al、v含量的增加，可以进一步加强薄膜的柱状生长。科研工作者成功的在不同基材上采用不同方法制备得到了tialvn薄膜，并对该薄膜的微观结构进行了详细的研究，但是对该薄膜的硬度等机械性能以及电化学腐蚀性能的研究较为少见。我们研究tialvn薄膜在0。5摩尔每升的nacl溶液中的抗电化学腐蚀特性，为研究该薄膜在不同腐蚀环境中的腐蚀情况做了一定的工作积累。采用反应磁控溅射技术，以tc4作靶材，通过调节氮气流速制备了不同成分tialvn薄膜，并利用扫描电子显微镜、纳米压入、射线光电子能谱和autolabtype３电化学工作站方法，分别对薄膜断面形貌、力学性能、n元素含及电化学腐蚀性能进行了测试。
技术实现要素：
本发明提出一种tialvn薄膜制备方法。
本发明所述一种tialvn薄膜制备方法，其包括以下制备步骤：
（1）选用矩形tc４，尺寸为100mm×672mm做为磁控溅射靶；
（2）调节氮气流速来控制氮含量，而基底为n型单晶si片；
（3）基底放入真空腔之前分别在无水乙醇和丙酮中超声清洗15min；
（4）薄膜沉积之前，将真空抽至1×10-3pa，然后在偏压为1200v条件下等离子清洗15min；
（5）沉积过程中，首先以氩气作为工作气体，调节ar流速为200sccm-500sccm，基材偏压为-600v，靶电流6a，沉积到一定厚度的ti-al-v金属层，然后引入氮气，控制氮气流速分别为15sccm-35sccm，基材偏压和溅射靶电流分别为-200v和10a，溅射时长1h，制备得到tialvn薄膜。
优选地，所述n型单晶si片的厚度为625mm±10mm。
优选地，所述ar流速为250sccm。
优选地，所述氮气流速分别为250sccm。
本发明所述tialvn薄膜制备方法，步骤简单，利用该方法制备的产品，具有良好的抗电化学腐蚀特性。
具体实施方式
实施例1。
本发明所述一种tialvn薄膜制备方法，其包括以下制备步骤：
（1）选用矩形tc４，尺寸为100mm×672mm做为磁控溅射靶；
（2）调节氮气流速来控制氮含量，而基底为n型单晶si片；
（3）基底放入真空腔之前分别在无水乙醇和丙酮中超声清洗15min；
（4）薄膜沉积之前，将真空抽至1×10-3pa，然后在偏压为1200v条件下等离子清洗15min；
（5）沉积过程中，首先以氩气作为工作气体，调节ar流速为200sccm-500sccm，基材偏压为-600v，靶电流6a，沉积到一定厚度的ti-al-v金属层，然后引入氮气，控制氮气流速分别为15sccm-35sccm，基材偏压和溅射靶电流分别为-200v和10a，溅射时长1h，制备得到tialvn薄膜。
实施例2。
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于本实施例所述n型单晶si片的厚度为625mm±10mm；ar流速为250sccm；氮气流速分别为250sccm。