金属学报

作者：李文涛,王振玉,张栋,潘建国,柯培玲,汪爱英

单位：1. 宁波大学材料科学与化学工程学院 宁波 315201；2. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室 宁波 315201

关键词：电磁复合磁控溅射,Ti₂AlC,Ti-Al-C涂层,Ti/Al比,退火温度,

基金：国家重大科技专项项目(2015ZX06004-001);中国博士后基金项目(2018M632513);浙江省自然科学基金项目(LQ19E01002);宁波市工业重点攻关项目(2017B10042)

利用电弧复合磁控溅射技术制备不同Ti/Al比的Ti-Al-C涂层，结合后续的退火处理制备Ti2AlC相涂层。利用SEM、EDS、XRD、Raman光谱仪和TEM等研究了Ti/Al比及退火温度对退火后Ti-Al-C涂层的相和微观结构的影响。结果表明，Ti-Al-C沉积态涂层为富Al层和TiCx层交替堆垛的多层结构，涂层表面大颗粒较少且结构致密。Ti/Al比对退火后涂层中的相结构有重要的影响：当Ti/Al比为2.04时，退火后涂层中Ti2AlC的纯度和结晶度最高；Ti/Al比过高(3.06)时，退火后涂层中形成TiC和Ti3AlC杂质相，而低Ti/Al比(0.54)则大幅度降低Ti2AlC相的纯度和结晶度。同时，退火温度很大程度影响Ti2AlC相的形成，当沉积态涂层中Ti/Al比为2.38时，Ti2AlC相涂层形成的最佳退火温度为750 ℃，偏低的退火温度(600 ℃)下，原子不能充分扩散，难以形成211结构的Ti2AlC相，而退火温度过高时(900 ℃)涂层中存在较多的TiC、TiAlx等杂质相。

来源：2019年第5期

《金属学报》期刊编辑部

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