本标准规定了物理气相沉积TiN薄膜的技术要求。本标准适用于物理气相沉积TiN薄膜，也适用于其他方法制备的TiN薄膜。本标准也适用于其他材料沉积层(TiC，TiCN，TiAlN等)。 GB/T 18682-2002 物理气相沉积TiN薄膜技术条件 GB/T18682-2002 标准下载解压密码：www.bzxz.net
本标准规定了物理气相沉积TiN薄膜的技术要求。本标准适用于物理气相沉积TiN薄膜，也适用于其他方法制备的TiN薄膜。本标准也适用于其他材料沉积层（TiC，TiCN，TiAlN等）。

ICs 25. 220. 20
中华人民共和国国家标准
GB/T18682—2002
物理气相沉积TiN薄膜技术条件
Specifications of physical yapour deposition TiN films2002-03-10发布
中华人民共和国
国蒙凝量督检验检授总局
2002-08-01实施
规范性引用文件
术语和定义
技术要求
5性能及试验方法
附录A（规范性附录)
附录B(规范性附录)
附录C（规范性附录）
附录(规范性附录）
糖膜前零件表面质量控制技术要求物理气相沉积技术用敏靶·
物理气相沉积TiN设备的真空技术要求膜厚度测显方法
附录规范性附录）物理气相沉积「i薄膜防瘤能力试验方法附录F（规范性附录）物相沉积N薄膜摩擦学性能试方法GB/T 18682—2002
本标的附录A,附录B、附录C、附录D、附录E、附录F为规范性附录本标准由巾国机械工业联合会提出。本标准由全国金属所非金属覆益层标推化技术委员会叫口。和标准负责起草单位：武汉材料保扩研究所。GB/T18682-2002
本标雅参加起草单位：钢铁研究总院、中科院力学研究所中国航科集团公司五·研究所成都工具研究所、中科院兰州化学物理研究所、兴州真空设备有限责任公司、长沙科航新型表面技术研究所，本标准主要起草人：凌国、手健，侃瀚、茵济祥、曲学基、纪晓春、秦襄培。1范围
物理气相沉积TiN薄膜技术条件
本标雅规定丁物理气相沉积TN薄膜的技术要水。木标准适用于物理气和沉积TiN游膜.也适用于其他方法制备的1iN薄膜。本标准也适用T其他材料沉积层(TiC，TiCN，TiAIN等），2规范性引用文件bzxz.net
GB/T18682--2002
下列文件中的条款通过在本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注H期的引用件，其随后所有的修改单（不包括谢误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而.鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文什的最新版本，凡甚不注日期的引用文件，其最新版本适而于本标准，行B191包装储运图示标(eqvIS0780)GB/T3620.1钛及钛合金牌号和化学成分G13/T3620.2钛及钛合金加工产品化学成分及成分允许偏差GB/T4698海绵钻、钻及钛合金化学分析方法GB/T5158辆钛合金高低倍组织检验方法GB/T 51H$4
钛及钛合金加T.产品声被探伤方法（eqVAMS2631）真法（egv1S609)
GB/T 6070
GB/T 8180 t
钛及钛合金加工产品的包装，标志，运输和储存GB/T11164--1999真空镀膜设备通用技术条件GB/T 13384
机电产品包装通用技术条件
GB/T 15827
离子镀仿金氮化钛的颜色（1c9IS08654）JB/1 6075
氮化涂层金相检验方法
JB/T 7506
JB/F 7673
松散磨粒磨料磨摄试验方法橡胶轮法真空设备型号编制方法
西定磨粒磨料磨损销-砂纸盘滑动磨损法1B1 7705
JB/T8554气相沉积薄膜基体附着力的划痕试验法JH/『53021真空镀膜设备产品质量分等3术语和定义
下列术和定义适用下本标准。
极限压力ultimatevacuumpressure真空系统正常.1作时，空载燥的真空宝达到稳是的最低压力。单位为Pa。3.2
抽气时间 timefor pump down
真空系统正常工作时，将空载F燥的真空室从大气压（10\Ia）抽到规定的压力所需要的时间。单位为in
GR/T18682—2002
压升率ratenfpressurcriso
将空载正燥的真空家连续抽气至稳楚的最低压力后，载止抽气性空常内电于漏气惑内部放气所造成的单位时间的升压。单位为Pa/h。3.4
靶材targetmaterials
用作沉积源的材料，以组成溅射感蒸发装胃的电极、3. 5
试验负荷testload
销盘磨损试验中.沿销试样轴线垂直作用于盘试样表面的负荷。单位为。3. 6
试验行程slidingdistancc
销盘磨损试验中，销试样与盘试样相对滑动距离。单位为m。3.7
试验转速rotation speed fortest销盘廉损试验中，销与盘之间沿盘试样轴线相对转动速度。单位为T/mi3.8
膜试样coated sample
已形战物理气相沉积薄膜的试样。3.9
对偶试样samplemate
与薄膜试样组成滑动摩擦副的试样。4接术要求
物理气相积[iN薄膜的技术要求主要包括：镀膜前零件的表面质量，选用的靶材质量，设备的真念接术指标等，保证这些要求，是得会格的N薄膜的先决条能4.1镀膜前零件表面质量控制技术要求镀膜前对零件清洗前、清洗后、装炉和存放都有严格规定，若消洗后零件经检验表面质单不符合本标谁要求，将严重彩响镀膜让程和膜层质量，应不予镀膜：其体质量要求和检验方法见附录A。4.2靶材的质量要求
钛靶是物理气相沉积TiN薄膜的必备材料，用于制作钛靶的材料应采用特殊的真空熔炼方法，其牌号及组织状态、化学成分都必须符合相应规定；如固特殊情况，还须注明金相组织、无损探伤、表面证量要求等。靶的质量应由供方和需方接本标难的规定进行检验，具体质量要求和检验方法附录B。4.3物理气相沉积TiN设备的真空技术要求物理气相沉积TiNV的真空设备应符合相应的真空技术要求和指标，否则无正带沉积TiN搏膜，设备的真空技术要求士要包括：设备证带工作条件设备真空技术要求、设备结构要求、设备制造质量、设备安全防护等设备的真空指标中应严格把握的参数有：极限压力、抽气时问，压升率。具体技术要求、测量方法和点空指标见附录C。
5性能及试验方法
5.1颜色
符合GH/T15827要求，
5.2金相组织
按,TB/T 6075 进行i检测,用丁T具表面的 TiN 膜金相硬度≥2 200 HV 0. 025。5.3腰厚度
GB/T186822002
TiN 薄膜应达到所要求的厚度,对于装饰镀,根据产品对象和常与其他复合覆层组合使用的情况，厚度一般在0.3pm~1.5gm;用于工具表面的Ti膜厚度应达到2.0rm5.5m=具体测量方法采用球痕法或球面法+见录D。
5. 4膜与基体附若力
按JB/I8554进行检测+用于丁具表面的TiN膜结合力应不低于4UN。5.5TiN薄膜耐腐蚀行为
TiN薄膜经盐雾瘤蚀试验和恒定湿热试验，其耐腐蚀性能应达到要求，见录E。5.6TiN薄膜摩擦学性能
本标准来用销盘磨损试验测量TiN薄膜在滑动摩换条件下的摩擦系数、磨损量、磨损系数，磨性，其体规定见附求F。
GB/T18682—2002
A.1零件清洗前表面质置要求
附爱A
（规范性附录）
镀膜前零件囊面质量控制技术要求零件清洗前应做好表面准备工作，清洗水应当用去离子水。A.1.表面清除各种油,蜡、胶等脏物、A，1.2经盐浴热处理的塞件残盐应清洗下净，不充许有残留物（如盐，酸、碱等）。A.1.3组合零件麻拆H清洗。
A.1.4经磨削如.1.后的零,不应剩磁,磁粉、磨料或杂质粒子和磨削烧伤等。A1.5表面不允许有裂纹锈蚀，毛刺，卷刃和划痕等缺陷。装饰性或其他功能性零件可根据具体技术条件而定。
A.1.6表面不允许有发黑、发蓝、钝化等覆盖层。A.1.7零件被镀区表面粗糙度Ru值应不高于0.40Jm。A.1.8焊接件成无多余的煤料和烯渣，焊缝成经喷砂或其他方法清理，焊缝应无气孔和未焊牢等缺陷。
A.1.9未经精加工面和有氧化皮的零件表面，应进行唢砂或喷丸处理，也可用梭法去除氧化皮等方法。
41.10儿对材料疲劳寿命要求较高的零件均应采用喷砂.并选用对零件表面无摄伤的砂料：喷砂后的表面不碰残余的氧化皮，锈蚀，油迹、残砂，手印等。A.1.11电键件.不应有酸性或碱性物残留，不应行镀层起度，起范泡、脱落，漏镀等缺陷。A.1.12凡设计规定有配合要求的件，必须留有镀厚度的尺寸余最，并成严格接[艺文件规定进尺寸检验和验妆，
A，1.13除另有规定外，镀载应在机械加工全部荒成后实施。A,1.14镀覆中使用的工装、卡具必须另行施以相应的预清洗。A.2零件清洗后衰面质量和技术要求A.2. 1零件经过清除油污、活化、漆洗、脱水下爆等1.序后表面不得有油污、油脂、水诱和水溃等残留物
4.2.2清洗后的零件严禁裸手触摸。装夹时必须用十净夹具或洁净手套（战一次性塑料于套）。A.3零件清洗后装入镀膜室期限和存放条件A.3.1清洗后的等件应及时镜膜或存放于真空室内或洁净的干燥器内了燥器内相对度≤540%，存敢时间一股不得超过 24 h。
A.3.2凡经喷砂处理的高强度零件应在2h内并始键覆（包括预处理）。A.4零件清洗后表面质量的检验方法零件清洗后的表面质量，可以根据具体情说采用下列三种方法之进行检验：A.4.1目测法
用肉眼在自然光（或功率不低下0W的口光灯）下，距检测面20T-~30Cm处观蔡.衣面成光岳，无残存的污迹和水为合格，否则不台格。A-4.2挂水法表面张力法）
GB/T 18682--2002
将材质与零件相同的试片[尺寸:50 mm×50 mm×(3~5)mm,数量23片/次]浸人人工油污中沥干后,随零件清洗后用蒸馏水浸湿，水平放置5s～105后进行观察，表面水膜均勾和完为合格，否则为不合格。
A.4.3硫酸铜法
将试片(数量、尺寸、材质和处理方法见A.4.2)或零件浸人酸性硫酸铜水溶液中[配方:硫酸铜(化学纯)50g/L，碗酸(化学纯)20g/L、蒸馏水余量门停留10s～30 s后提起.用水洗后，观察衣面，著膜均匀、色泽一致为合格，否则为不台格。GB/T 18682—2002
B.1技术要求
15. 1.1牌号及状态
附录B
（规范性附录）
物理气相沉积技术用钛艳
钛靶所用材料应符合 GB/T 3620. 1 及 GB/T 3620. 2,材料等级优于 TA2,建议牌号及状态示于表13. 1.
钛靶材料的牌号及组织状态
B.1.2化学成分
钛靶所用材料的化学成分应符合表B.2的规定。表B.2钛靶材料的化学成分
热加工/迅火状态
逛火状态
化学成分()
主成分
杂质元素
1其他元素一般包括Al,Sn,Mo.Cr,Mn,Zr,Ni,Cu,Si,YN
2产品出厂时不捡骏其他元亲用户要求并在合同中注明时才予检聆B.1.3金相组织
其他元素
靶材的横截面经低倍品微镜观察，不允许有裂纹、气孔、金属或非金夹杂物及其他肉眼可见的缺陷，
B.1.4无损探伤
若需方需要进行充探伤时.所用探伤方法及判定级别由双方商定，并在合同中注明。B.2试验方法
B.2.1化学成分仲裁分析
产品的化学成分仲裁分析方祛按GET4698的规定进行，B. 2. 2 尺寸的测量
产品的尺寸测量可使用游标卡尺等。B.2.3金相组织检验
金相组织检验参照.B/T5168的规定方法进行。6
B.2.4无损探伤
GR/T 18682--2002
产品的超声波探按GB/I5193的规定进行：若采用其他行法探伤：其标准及判定级别由供方商定，并在合同中注明。
B.3检验规则
B.3. 1检查和验收
B.3.1.1产品应出供方技术监替部门检验，保证产品质量符合本标准规是，开填质量证明书B.3.1.2需方对收到的产品应按本标准的规定进行验收。B.3.2组批
产品应成批提交检验。每批应由同一牌专、熔炼炉专、制作方法、状态、规格和热处理炉次的产品组成，
B.3.3检验项目
每批产品均应避行化学成分，尺寸及金相组织检验。B. 3. 4取样位置和取样数量
B.3.4.1化学成分分析试样由供方在原链锭或坏料上截取，需方可在成品上任取。B.3.4.2金相组织判定的试样，对每批产品均应任取一件。B，3.4.3产品成速件进行无报探伤检期。B. 3. 4. 4产品应逐件进行尺寸测量。B, 3. 5 量复试险
在化学成分的分析中，如有一个试样的分析结果不合格，则应从该批产品上取效倍试择再对不合格项耳重复进行分析；若重复分析的结果仍有一个试样不合格，判定整批报废或责成逐个检验，合格者重新组批验收。
B.4标志、包装，运输,储存
B.4.1产品标志
在已检验的产品上应明显给出如下标记：a）牌号；
bh）舰格；
）状态
d）熔炼炉号；
e）批号。
B.4.2包装、包装标志、运输储存产品的包装，包装标志、运输和储存应符合GB/T81B0的规定。B.4.3质量证明书
每批产品应有质量证明书，注明以下内容：a）供方名称、地址：
b）产品名称；
c）牌号，状态和规格；
d）熔炼炉号、批号；
产品净重，件数；
各项分析检验的结果及技术监督部门的印记非g)
本标准编号：
包装日期。
GB/T 18682—2002
C.0范围
附录C
（规范性附录）
物理气相沉积TiN 设备的真空技术离求本附录规定了物理气推沉积TiN设备的真空技术要求本附录适用于物理气相沉积TiV搏膜的溅射类和离子镀类真空镀膜设备（以下简称设备）。C.1技术要求
C. 1.1设备正常工作条件
.1.1.1环境温度:10℃--35℃。
C.1.1.2相对凝度：不大于80%。C.1.1.3冷却水进水温度：不高于25CC.1.1.4冷却水质：城市白来水或当质量的水。C.1.1.5供电电源：三相(380±38)V,(50士1)Hz或单相(22022)V,(50±1)Hz。C.1.1.6设备所而的压缩空气、冷却水压力，温度，均应在产品使用说明书中写明。C.事.1.7设备对镀懂工件镀前的处理要求，见附录A。C.1.1.8设备周间应环境整洁，空气清活；不应有可小起电器及其他金属件表面腐蚀或叫起金属间电的尘埃或气体存在。
C.1.2设备再空技术要求
C. 1. 2. 1 设备的主要真空技术要求除满足 GB/T 11161和 JB/T 53021 的规定外,还应符合表 C.1 的规定。
设备的真空技术指标
暴数名称
梭限压力/Pa
抽气时间/min
压升率/(Pa/h)
真空室尺寸
工件尺寸及转动式
工件烘烤方式及烘烤温度(真空室的工作温度）
衍积源形式、尺小、数景、功率沉积源供电电源的工作电和T作电流离子轰击电压，工件偏压功率
设备的控制方式及控制精度
设备最人耗电量
$5X10-*
参数数值
(10Pa抽至1.3×10Pa)
$6×10
(10*Pa抽至6.7×10-3Pa)
根据设计要求
心1.2.2设备的划号编制见JB/T7673。C.1.3结构要求
C.1.3.1设备中的真空管道、静动密封零部件的结构形式和尺寸见GB/16070。GB/T18682—2002
C1.3.2在粗抽管路、前级真空管路水冷挡板（若主泵为扩散泵时）及真空室上安装真空测试规管，分别测量各部位的压力。
C.1.3.3如果设备的主泵为油扩散泵时，应在泵的人日一侧安装水羚挡油帽和水冷挡板。C.1.3.4设备的真空室和真空机组之间应安装真空调节阀。心.1.3.5设备的真空室应有观察窗。C.1. 3.6兰
当设备用于高温沉积TiN薄膜时，真空室应有冷却水套。当设备中的工件架具有公转利自转时，公转转速和自转转速之比不得为整数。C. 1. 3. 7
C，1.3.8真空室内的绝缘套、垫应采用耐高温的绝缘材料，如案四氟乙烯、陶瓷等，并采取防护措施防止绝缘套垫沉积工镀膜材料。
心.14制造质量
C.1.4.1设备主要签部件制造所用的原材料应符合相应的材料标准的规定，且应具有质量合格证书。如证·书不全或有问题时应由制造厂检验部门负责复检。C.1.4.2备的零部性的机加工质量及设备的焊接质量均应符合制造厂技术文件的规定。C.1.4.3设备的装配厨量应符合制造厂技术文件的规定，装配时工作中处于真空的各零部性表面应进行有效的真空清洗处埋并予以下爆，各运动件装配后应运动灵活平稳。C.1.4.4设备中镀膜沉积源、离子轰击、工件偏压、工件加热、膜埠监控等装置均应逐项调试和联合调试，性能均应达到设计要求运行可靠。工件加热过程中设备应能正带运转。C.1.4.5设备所配用的自制或外购的泵，阀、表、计等各类机械、电气元器件都应符合相应产品标准的规定，并应具有质量合格证书或经制造厂检验部门检验合后后方可使用：C.1.4.6与设备配套的电器装置的制造质量应符合制造」技术文件的规定，并应保证设备运行和操作时的安全可靠。装登中线路的排布应整齐清晰，便于检修。装置中务电器回路的绝缘电阻值，对于500V以下回路，不得低于2M0，501V-1000V回路，不得低于2.5M01001V～~3000V向路.个得低于3.5M0,3001V~-10000V回路，不得低于6M0。C.1.4.7设备的外表应没有非功能性需要的尖角棱角、凸起及粗糙不平表面。部结合面边浩应整齐勾称，不应有明显错位，金展零件的镀层应牛固，无变质、脱落及生锈现象。所有紧固件应有防腐层。设备的涂速表面应光活、美观、牢固+无剥落起皮现象。C.1.4.8真空室必须采用奥氏体不锈钢制造，C.1.4.9对装饰镀，设备放保证在正常情况下不给工件表面留弧班。C.1.5安全防护
C.1.5.1关键部件的水冷系统中应有断水或水压不足的报警装置和应急冷却水接口，并在与电源、真空系统、传动系统相关联部分有联锁保护机构.这些保护机构的动作应灵敏可靠。C.1.5.2真空系统中采用电动或气动阀门时均应有联锁保扩。C.1.5.3设备及其附属的电气装置均应装设接地装置.接地处应有明显标感。C.1.5.4设备与其属的电气装置之间的连接导线应有防止磨损或碰伤的保护措施。C.1.5.5设备的电气线路及电气光件应保证不受冷却被，润滑油及其他有害物质的影响。C.1.5.6操作中突然停电后，再恢复供电时应能防止电器自动接通：C.1.5-7在设备电气线路中，针对负载情况应采取短路保护，过恒流保护等必要保护措施。C、1.5.8成用高压电源的设备，其装有高压电极的真空室的开片与高压线路的接通应有安全联锁装置。
C.1.5.9设备中的高压.高赖以及其他存可能摄害人体的辐射部分应安装屏蔽装置。9
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