Abstract
本研究採用田口式實驗規畫法，進行中空陰極放電式電漿離子鍍著機所產出的TiN覆膜硬度值、沈積速度與覆膜緻密度之最適化研究。經2次矩陣實驗與驗證實驗得到本鍍著機最適條件所產出之TiN覆膜硬度值>2000 Kgf/mm^2,覆膜緻密度>0.8，而且附著性與抗腐蝕性俱佳。氮化鈦覆膜微結構以接近等軸晶粒形狀由接近基板的小晶粒（?nm）成長至覆膜外部的較大晶粒（?100nm）；其結晶構造呈現11度?20度分佈的TiN（111）優選方向而且覆膜側面晶向為隨機分佈型態，此織構頗類似於纖維織構（Fibertexture）。覆膜腐蝕性質經由500小時鹽水噴霧腐蝕環境測試，結果顯示：其緻密度在0.8以下時，腐蝕因子容易沿著結構鬆散處侵入覆膜，進而引發基板腐蝕；此外，界面極限剪應力值高於4GPa以上時，覆膜承受額外壓應力能力減弱，因此基板腐蝕生成物擠壓會造成覆膜剝落現象，導致覆膜防腐蝕保護層功能失效。覆膜機械性質方面：覆膜硬度值與緻密度、TiN(111)優選結晶強度及界面極限剪力等覆膜性質具有正向變化的關連性。其中，覆膜結構愈緊緻，其抵抗塑性變形的能力愈強，因此覆膜硬度值有愈高的趨勢。此外，由於垂直基板作用力在TiN(111)優選結晶強度之滑移系統上分力均為0，因此TiN(111)優選結晶強度對覆膜硬度值為一強化因子。而覆膜內界面極限剪應力昇高推斷為殘留壓應力增加之貢獻，因此殘留壓應力增加有提昇鍍層抵抗塑性變形的能力，意即硬度值有昇高的趨勢。