Učinek toka izvora toka na trenje koeficienta ploščatih filmov

Zmanjšanje koeficienta trenja filma bo pripomoglo k večji odpornosti proti obrabi, kar lahko podaljša življenjsko dobo obdelovanca. Iz zgornjih rezultatov in vidimo, da ima vir obločnega toka velik vpliv na kakovost površine filma in zato pomembno vpliva na koeficient trenja.

Na sliki 1 je prikazana krivulja triboloških značilnosti filma in razmerje med tokovnim tokovnim lokom in koeficientom trenja. Kot je prikazano na sliki, koeficient trenja filma postopoma narašča, ko se poveča tok vir obločnice. Pri velikih tokovih ima cilj izvorne lučke višjo temperaturo, kar ima za posledico več makroskopskih delcev in grozdov, ki delujejo večjo energijo in jih med migracijo med ciljno usmerjenostjo izvornega lokusa na podlago ne zlahka blokirajo ( vzorec). Temperatura je visoka, ko dosežejo površino substrata (vzorec), zato je difuzija na površini hitra in hitrost nanašanja filma je tudi hitra. Prisotnost teh velikih delcev vodi do grobe površine končne prevlečene filmske površine, saj so delci velike in velikosti. Zato je pod enakimi pogoji koeficient trenja pri visokonapetostnem TiN-filmu večji od tlaka filma z majhnim tokom.

a) I = 40A; b) I = 70A; c) I = 80A; d) I = 90A; e) polirani nerjaveči jekleni substrat; f) razmerje med tokovno obločno vrednostjo in koeficientom trenja folije

Slika 1 Krivulje trenjnih karakteristik filmov, prevlečenih z različnimi lokacijskimi tokovi in poliranimi hitrimi jekli

Iz tribološke karakteristične krivulje filma je razvidno, da je ob izrivnem viru toka 40 A sila trenja filma TiN nizka, toda ko se poveča tok virnega obloka, se kakovost površine filma zmanjša zaradi povečanje kapljic in povečana sila trenja. Na začetku, zaradi vibracij, nekatere krivulje nihajo, vendar se postopoma stabilizira s časom.

Če primerjamo krivulje trenja filmov, prevlečenih s 40 A izvornega toka lokusa in krivulje trenja iz poliranega hitrega jekla, lahko vidimo, da je sila trenja filma nižja od tiste iz poliranega hitrega jekla, kapljice površina tanke plasti TiN, ki se nanese pod nizkim tokom, je majhna po velikosti in količinah, hrapavost je nizka. S povečanjem toka se trenje prevlečenega filma TiN ustrezno poveča, kar pomeni, da kakovost površine tankega filma, prevlečenega z velikim curkom, upada. Poleg tega lahko te krivulje odražajo tudi razliko v prehodu krivulje od začetne nestabilne cone do stabilnega območja. Ko je I = 40 A, prehodno območje je zelo kratko. Prehodna krivulja poliranega hitroreznega jekla je ravna in gladka. Kot povečanje toka krivulja v tranzicijski regiji postopoma postaja ostra, kar je, kot je bilo že omenjeno zgoraj, učinek kapljičnih delcev na površino filma.

Obstajajo določena pravila za spremembe karakteristične krivulje trenja. Na začetku se površina filma podvrže nenadni sili, na udarce pa vpliva udarce. Ker se ti kapljični delci le pritrdijo na površino filma, jih je zlahka potiskan in trenje je relativno majhno. Potem se sila trenja medsebojno ujema z velikimi kapljičnimi delci, ki so globoko globoko v notranjosti filma, zato se ti kapljični delci ne morejo zlomiti, zato se trenje nenadoma dvigne in nato stabilizira. Kapljice, ki so globoko zakopane v filmu, so povezane s tokovnim tokom. Če je vir oboda loka majhen, so kapljice majhne po velikosti in količini, zato so tudi kapljice, zakopane v filmu, majhne, film pa ima majhno trenje. Ker se tok virnega obtoka poveča, kapljice tudi povečajo in postanejo večje, zato se sila trenja poveča.