Composition adjustment of vacuum-arc Ti-Al-N films, deposited with use of two-channel filter

Abstract

Composite films were formed by vacuum-arc method using two plasma sources equipped with aluminum and titanium cathodes. The sources were coupled with a dual channel T-shaped magnetic filter. Ability of Ti-Al-N films composition adjustment by deposition of mixed plasma streams from the plasma sources was investigated. It has been found that film composition can be varied by changing arc currents in plasma sources. However adjustment range of film composition is rather limited, and can be expanded by changing magnetic field intensity in anode area of plasma sources. Obtained films have uniform composition and thickness on 180 mm diameter surface. Conditions for aluminum content adjustment range from 14 to 60 wt.% were found.

Досліджено можливість регулювання складу Ti-Al-N-покриттів, які отримано вакуумно-дуговим методом шляхом змішування потоків плазми від генераторів із титановим та алюмінієвим катодом. Фільтрація потоків здійснювалась за допомогою спільного для обох генераторів T-подібного двоканального фільтра. Встановлено, що зміни вмісту алюмінію та титану в покритті можливо досягти шляхом регулювання співвідношення розрядних струмів генераторів плазми. Збільшення діапазону регулювання складу покриття досягається шляхом підбору інтенсивності магнітних полів в анодних секціях генераторів плазми. Отримані покриття однорідні за складом на підкладці діаметром 180 мм. Визначено умови, які дозволяють регулювати концентрацію алюмінію у межах від 14 до 60 ваг. %.

Исследована возможность регулировки состава Ti-Al-N-покрытий, получаемых вакуумно-дуговым методом путём смешения потоков плазмы от генераторов с титановым и алюминиевым катодом. Фильтрация потоков осуществлялась с помощью общего для обоих генераторов Т-образного двухканального фильтра. Установлено, что изменения содержания алюминия и титана в покрытии можно достичь путём регулировки соотношения разрядных токов в генераторах плазмы. Увеличение диапазона регулировки состава покрытия достигается путём подбора интенсивности магнитных полей в анодных секциях генераторов плазмы. Полученные покрытия однородны по составу на подложке диаметром 180 мм. Определены условия, позволяющие регулировать концентрацию алюминия в пределах от 14 до 60 вес. %.