Abstract
氮化鋁(AlN) 是一種六方最密堆積的共價鍵化合物，它擁有良好的熱穩定性和化學穩定性。氮化鋁具有多樣化的性質及多功能的用途，而鐵鋁錳合金具有良好的機械性質而且被認為可取代傳統鎳鉻系不凄鋼。本實驗是以反應性射頻磁控濺鍍方式，在鐵鋁錳合金基材表面被覆一氮化鋁鍍層。所用的氣體為氬氣與氮氣的混合氣體。固定輸入功率為150w以及總壓在10mTorr ，靶至基板的距離固定為六公分。實驗條件采用不同的氮氣流量與濺鍍時間。實驗結果顯示，濺鍍速率隨著氮氣含量的增加而減少，而且在地固定的氮氣流量下，濺鍍厚度隨著濺鍍時間的增加而呈盄性增加。由此可求得在50%N 時, 濺鍍速經為120A/min, 在25%N 時濺鍍速率為175A/min。實驗中使用X-光繞射儀、掃描式電子顯微鏡、電子微探儀、以及穿透式電子顯微鏡分析氮化鋁薄膜的微結構與元素分布。實驗結果指出氮化鋁薄膜的成長趨勢與濺鍍速率有很重要的關系。穿透式電子顯策鏡繞射圖形顯示一個多晶的六方最密堆積之氮化鋁結構。由於氮化鋁鍍層，鐵鋁錳合金的表面硬度有顯著地增加。而且硬度值隨氮氣含量的減少而增加。此外，硬度值亦隨濺鍍時間的增加而增加。關於氮化鋁的氧化行為的研究，實驗結果證明氮化鋁薄膜可使鐵鋁錳合多在20%O +80%N 的氣氛中能抗氧化至攝氏六百度以上。而且在熱處理之后可使表面硬度再次提高。另外，氮化鋁薄膜使得鐵鋁錳合金在百分之五的鹽霧氣氛中有抗腐蝕的作用。氮化鋁兼具有多項優良性質，結合鐵鋁錳合金與氮化鋁薄膜可為一頗具?力之金屬－－陶瓷新材料。