Browsing by Author "李茂維"

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    TiN緩衝層影響TiAlN硬質薄膜特性之研究
    (2017) 李茂維; Li, Mao-Wei
    氮化物硬質薄膜具高硬度、化學穩定性外，並提升耐磨耗、腐蝕性，降低使用成本。本研究使用直流磁控濺鍍製備氮化物多層膜(TiN/TiAlN)，瓷金刀具(NX2525)、SUS304不銹鋼及蘇打玻璃為基材。 應用田口實驗設計，L9 (34)直交表，探討TiN緩衝層(Buffer layer)濺鍍參數，包括: 基板溫度、濺鍍功率、氮氬比、基板偏壓，影響氮化物多層膜(基材/ Buffer layer /TiAlN)微結構及機械性質之研究。 實驗結果，直交表L9(34)多層膜(基材/TiN/TiAlN)，機械性質優於單一硬質薄膜(基材/TiAlN)，其中，田口No.7參數緩衝層(TiN)有最佳硬度(413.0 HV)、彈性回復量(22.76 %)，田口No.7參數製備多層膜(TiN/TiAlN)有最佳硬度(739.2 HV)，彈性回復量(42.12 %)，鍍層刀具銑削結果得知，No.7有較低之刀腹磨耗(16.2µm)與工件表面粗糙度(Ra=1.987µm)，經過相互比對分析，緩衝層薄膜性質特性影響硬質薄膜。由灰關聯分析田口實驗及實驗驗證，顯示緩衝層最佳濺鍍參數： (Substrate temperature：Room、Ti DC power：150W、N2/(N2+Ar) flow ratio：45%、Substrate bias：-50V)，有最佳硬度(431.0 HV)、彈性回復量(20.87 %)，最佳濺鍍參數多層膜(TiN/TiAlN)有最佳硬度(747.4 HV)、彈性回復量(45.226 %)，最佳濺鍍參數銑削結果，有最小刀腹磨耗(14.5µm)與工件表面粗糙鍍(Ra=1.632µm)，工件表面粗糙度及刀腹磨耗改善率分別為17.7%，10.5%。 此外，本研究另探討基材電漿蝕刻與未蝕刻製備最佳參數多層膜(TiN/TiAlN)進行比對，根據薄膜性質分析與鍍層刀具銑削結果說明，薄膜硬度、彈性回復量、刀腹磨耗量及工件表面粗糙度值均有改善。顯示電漿蝕刻，使基材表面粗化，薄膜沉積性質較優良。