Abstract
摘 要 本研究以中空陰極放電式離子鍍著系統披覆氮化鈦薄膜，鍍著在304不□ 鋼基材上。採用 田口式實驗規劃法找出硬度最適化的製程範圍，選取合 適的製程參數探討其對覆膜附著性 與腐蝕抗性的影響，並研究加入鈦中 間層的效應。薄膜組成由二次離子質譜儀測得縱深分 析，以X光光電子能 譜儀測得薄膜N/Ti計量比例，以X光繞射分析儀量測結晶結構。覆膜之 表 面狀態與鍍層厚度以掃描式電子顯微鏡觀察。附著性進行刮痕測試與界面 極限剪應力量 測作為代表，腐蝕抗性則以動電位極化掃描儀及鹽水噴霧 機進行。實驗結果顯示：薄膜的 硬度值為1686~3120 Kgf/mm2，結構多 為(111)優選方向，基板偏壓的增加造成硬度下降， 促使(111)方向成長 ；覆膜附著性受到擬擴散層厚度增加而改善，結構緻密也可使附著性 增 加；腐蝕抗性則受到(氮化鈦厚度)×(堆積因子)的加成影響，此一加成效 果愈大，抗腐 蝕的能力愈佳。而腐蝕抗性也與附著性有關，附著性佳則 覆膜不易剝離而使基板受侵蝕； 尤其臨界電流密度受到擬擴散層的控制 ，當擬擴散層厚度增加時，臨界電流密度下降，擬 擴散層厚達0.2μm以 上時，臨界電流密度降至一門檻值；另製程參數亦會影響附著性，當 基 板偏壓40~60V與氮氣分壓1.0~1.5mtorr時，覆膜有較大的界面極限剪應力 。綜合以往的研究，發現本鍍膜系統在偏 壓40V與氮氣分壓1.0~1.5mtorr 時覆膜有較優良的性質且覆膜結構較為緻密。