CrAlN薄膜と基材間の結合強度を改善し、耐摩耗性を向上させるために。陰極アークスパッタリング技術を用いて、45鋼基材上にCrAlN薄膜を堆積した。磁場とターゲット基材距離がCrAlN薄膜の性能に及ぼす影響機構を解析し、磁場が薄膜の厚さ、表面形態、結合力および耐摩耗性能に与える影響を検討するとともに、無磁場状態で堆積した薄膜と比較した。結果は以下の通りである。薄膜の膜厚、表面粗さ、液滴の堆積サイズおよび数はターゲット基材距離の増加に伴い減少する。無磁場試料に比べ、磁場試料は表面粗さが小さく、曲率半径が大きく、結合力が向上した。磁場存在下では界面結合力は約60 Nであり、ターゲット基材距離の変化による影響は小さいが、無磁場では結合力の変動が大きい。同条件で比較すると結合力は20%〜80%向上した。薄膜の摩擦係数および摩耗率はターゲット基材距離の増加により減少し、同距離では磁場試料の摩擦係数および摩耗率が小さい。磁場存在下でターゲット基材距離が160〜180 mmの場合、堆積されたCrAlN薄膜の性能は最良であった。本研究結果はより高性能なCrAlN薄膜の製造に重要な参考となる。

磁場;ターゲット基材距離;液滴;結合力;摩耗率