氮化钛涂层（TiN）是常用的通用型PVD涂层，具有较高的薄膜硬度，可以提高刀具硬度并且有较高的氧化温度，性价比较高，经济性良好。通常采用多弧离子镀技术或磁控溅射技术制备氮化钛涂层。后来，经研究发现在氮化钛涂层基础上发展起来的多元以及多层复合涂层，性能远优于单一的氮化钛涂层。那么，氮化钛涂层可制备哪些复合涂层呢？下面，小编为大家分享一下相关知识吧。
一、Al/TiN的复合涂层
氮化钛涂层中铝元素的加入，有效改善了抗氧化能力，提高了使用温度的范围,其关键在于TiN/Al涂层在高温时氧的扩散形成了Al2O3膜。用磁过滤多弧离子镀的方法，在-1 kV的偏压下，在-400 V下先镀底层铝，再在-200 V下镀氮化钛，将制得的AL/TiN涂层与单层TiN涂层在空气流动的箱式炉中做抗氧化性能对比试验,结果得出在550C时，保温20 h，Al/TiN颜色略有变化，而TiN薄膜此时颜色已经发生较大的变化，产生了氧化分解，氧化产物为TiO2。
二、Ti/TiN的复合涂层
氮化钛涂层中加入钛过渡层会降低涂层试样的表面硬度,同时也降低了承载能力。不过钛过渡层的引入并没有引起氮化钛涂层硬度值较大变化，涂层的硬度主要与N与Ti2之比和氮化钛涂层的孔隙率有关。钛过渡层的引入除能够提高粘着强度外，还可以提高氮化钛涂层的抗腐蚀性能。
当然，为了更好地提高涂层性能，也可以进行Ti/TiN/Ti/TiN等多层复合。另外，在增加钛中间层后，涂层的厚度没有出现迭加；相反，在相同条件下，沉积的Ti/TiN涂层的厚度比单层氮化钛的厚度还减小。这是因为，在基体上沉积得到的涂层对于有没有中间层得到的厚度是不一样的，并且被基体所吸收的涂层材料也是不一样的。
氮化钛涂层
三、TiN/Cr涂层
采用电弧离子镀制备方法，可以对独立的钛靶材和铬靶材的弧电流进行控制，在高速钢基体上制备不同成分配比TiN/Cr涂层。
TiN/Cr涂层中的铬原子部分置换氮化钛晶格中的钛原子，且部分与N反应生成氮化铬、一氮化二铬或以单质的形式存在。由于铬原子的加入，提高了TiN/Cr涂层的致密度，增强了涂层的耐腐蚀性。
四、Ti/Fe/Cr/N多元涂层
将不锈钢条镶在Ti中形成组合靶，通过采用多弧离子镀技术在高速钢基体上成功地沉积上质量良好的Ti/Fe/Cr/N多元涂层。在研究中发现Ti/Fe/Cr/N多元涂层的硬度、强度和耐蚀性能优于TiN涂层。这是因为与TiN涂层相比，Ti/Fe/Cr/N多元涂层孔隙度较低。
五、以TiN为过渡层的复合涂层
用脉冲激光沉积( PLD)技术在蓝宝石上沉积AIN/TiN双层，可提高其半导体性能。又例如，SiC/TiN作为过渡层起着联接SiC和基体的作用，解决了SiC 直接沉积在基体上的不匹配性，提高了SiC的承载能力。SiC/TiN 复合涂层能提高涂层与基体的结合能，从而延长钻头的工作寿命。
以上就是氮化钛涂层可制备哪些复合涂层的相关内容介绍。通过上述内容可知，氮化钛涂层不仅自身性能优异，在此基础上发展的多元涂层和多层结构复合涂层进一步扩展其性能，扩大应用范围。
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