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陰 極 電 弧 沉 積 鉻 基 硬 質 薄 膜 之 機 械 性 質 研 究
The study of mechanical properties of Cr-based hard coatings by cathodic arc
deposition process
1‡
2†
1
1
何 偉 友 沈 家 煌 張 奇 龍 汪 大 永
Wei-Yu Ho、Chia-Huang Shen、Chi-Lung Chang、Da-Yung Wang
1
2
明 道 大 學 材 料 科 學 與 工 程 學 系 彰 化 師 範 大 學 機 電 研 究 所 研 究 生
國 科 會 計 畫 編 號 :(NSC-95-2745-E-451-002-URD)
摘 要
CrN 硬 質 薄 膜 已 廣 泛 應 用 在 工 業 模 具 上 , 其 優 點 是 脫 模 性 佳 、 耐 腐 蝕 性 佳 , 但 是 其 缺 點 是 硬 度 在 硬 質 薄 膜 中 仍
相 對 偏 低 , 改 善 CrN 之 硬 度 和 耐 磨 耗 特 性 已 成 為 必 要 之 工 作 。 本 研 究 利 用 PVD 陰 極 電 弧 蒸 鍍 系 統 製 備
Cr(N,O)/CrN 複 合 薄 膜 在 工 具 鋼 上 , 複 合 薄 膜 之 結 構 分 雙 層 和 四 層 , 並 同 時 比 較 CrN、Cr(N,O)/CrN 之 雙 層 和 四
層 結 構 之 差 異 性 。 而 各 種 薄 膜 之 特 性 分 析 包 括 利 用 X-ray 分 析 結 構 組 成 ,SEM 來 觀 察 表 面 形 貌 , Nano Indenter
測 得 薄 膜 硬 度 , 並 利 用 Rockwell 壓 痕 分 析 和 刮 痕 試 驗 分 析 附 著 性 , 水 接 觸 角 分 析 來 模 擬 脫 模 性 , 在 乾 式 條 件 下
之 磨 耗 行 為 來 比 較 機 械 性 質 。 結 果 顯 示 出 ,Cr(N,O)/CrN 雙 層 和 四 層 膜 具 有 比 CrN 較 高 之 硬 度 , 並 且 其 脫 膜 性
也 比 CrN 佳 。Cr(N,O)/CrN 四 層 薄 膜 之 內 應 力 低 於 雙 層 結 構 , 顯 示 具 有 較 佳 之 韌 性 。Cr(N,O)/CrN 雙 層 和 四 層 膜
可 以 取 代 CrN 成 為 模 具 之 新 保 護 性 硬 質 膜 。
關 鍵 詞 : 陰 極 電 弧 沉 積 、 氮 氧 化 鉻 、 磨 耗
Abstract
Chromium nitride (CrN) deposited by PVD technology has been identified as one of the most promising protective
coatings for industrial applications. Critical features of CrN coating include better wear resistance, corrosion resistance,
heat resistance, and most importantly, ease of mold release. However, the hardness of CrN is still low with respect to the
other hard coatings. Therefore, the hardness improvement of CrN became the task for surface engineering process. In
this study, Cr(N,O)/CrN based coatings were produced in the form of double-layered and four-layered structures, by the
cathodic arc deposition process. These coatings were deposited onto tool steel substrates. The phase structure and
morphology of coatings were observed by utilizing XRD, and SEM. The hardness of the coatings was measured by
nano-indentation test. The adhesive behaviors of these coatings were investigated using Rockwell and scratch tests. The
residual stress of the various coatings was also compared. The results turned out that the hardness of the double- and
four-layered Cr(N,O)/CrN coating was improved if compared to that of CrN coating. The residual stress of
Cr(N,O)/CrN four-layered coatings was lower than that of double-layered Cr(N,O)/CrN coatings, implied the better
toughness of the coating obtained. The double- and four-layered Cr(N,O)/CrN coatings exhibited the better performance
than CrN coating.
1. 前 言
近 年 來 , 利 用 真 空 鍍 膜 技 術 在 刀 工 具 產 業 、3C
產 業 、 光 學 模 具 、 甚 至 醫 療 器 材 上 鍍 覆 硬 質 薄 膜 之 重
要 性 與 日 俱 增 。 目 前 產 業 界 大 多 藉 由 PVD 技 術 改 善
工 具 鋼 、 模 具 鋼 或 其 他 的 硬 質 合 金 工 件 的 使 用 壽 命 、
成 本 。 硬 質 薄 膜 種 類 繁 多 , 其 中 氮 化 鉻 (CrN)[1-11]
具 有 耐 磨 耗 、 耐 腐 蝕 、 脫 模 性 佳 等 優 良 特 性 , 但 是 其
缺 點 是 硬 度 在 硬 質 膜 中 仍 相 對 偏 低 (20 Gpa)。 而 CrN
暴 露 在 環 境 中 時 , 其 表 面 會 產 生 一 層 緻 密 且 穩 定 的
Cr 2 O 3 保 護 層 , 此 氧 化 層 可 為 CrN 提 供 抗 氧 化 的 屏 障
並 提 升 其 脫 模 性 。 然 而 , 當 CrN 鍍 膜 承 受 高 負 荷 時 ,
Cr 2 O 3 保 護 層 因 厚 度 太 薄 , 以 至 於 無 法 達 到 抗 磨 耗 的
要 求 。 由 先 前 研 究 氮 氧 化 鉻 (CrNO) 之 結 果 知 , 證 實 利
用 CAE 直 接 合 成 Cr 2 O3、 或 是 CrNO 薄 膜 之 可 行 性
[12-14], 但 是 由 於 在 製 程 中 , 腔 體 需 要 通 入 氧 氣 , 但
通 入 氧 氣 後 發 現 會 造 成 靶 材 之 毒 化 現 象 , 產 生 陰 極 弧
傷 (Arc Damage) 之 現 象 , 並 導 致 粗 糙 度 增 加 , 以 及
氧 氣 會 在 鍍 膜 的 過 程 中 被 電 弧 解 離 , 釋 出 正 離 子 , 吸
附 在 靶 材 上 , 而 在 靶 材 的 表 面 形 成 氧 化 物 , 導 電 率 下
降 , 電 阻 值 升 高 , 靶 材 解 離 率 下 降 , 因 此 沈 積 速 率 下
降 。
除 了 文 獻 中 已 發 表 的 結 果 外 [12-14], 關 於 鉻 基
硬 質 薄 膜 的 其 他 特 性 仍 有 待 發 掘 的 必 要 , 本 研 究 目 的
即 在 以 CAE 技 術 延 續 先 前 之 研 究 , 設 計 三 種 不 同 之 鉻
基 氮 化 鉻 、 氧 化 膜 結 構 , 薄 膜 的 結 構 設 計 分 為 單 層 之
CrN、 雙 層 和 四 層 之 Cr(N,O)/CrN 硬 質 薄 膜 , 藉 由 分 析
各 種 特 性 來 確 認 並 改 善 薄 膜 之 機 械 特 性 。
2. 實 驗 方 法
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沈 家 煌
何 偉 友 :523 45 彰 化 縣 埤 頭 鄉 文 化 路 369 號 E-mail:weiyuho@mdu.edu.tw。
TEL:04-8876660#8019

2.1 材 料 與 試 片 加 工
本 研 究 係 使 用 AISI M2 工 具 鋼 為 實 驗 基 材 , 將 材
料 加 工 成 直 徑 30 mm, 厚 度 為 10 mm 的 圓 形 試 片 。 在 完
成 必 要 之 熱 處 理 程 序 後 , 將 試 片 之 表 面 先 行 拋 光 至 鏡
面 程 度 , 以 避 免 殘 留 氧 化 物 和 粗 度 造 成 鍍 膜 不 良 之 問
題 。
層 20 分 鐘 、 第 二 層 10 分 鐘 、 第 三 層 7 分 鐘 、 第 四 層 7 分
鐘 。
比 較 薄 膜 的 斷 面 結 構 , 發 現 薄 膜 與 基 材 間 的 附
著 性 良 好 ,Cr(N,O) 層 的 結 構 比 CrN 層 緻 密 , 預 期 前 者
的 硬 度 高 於 後 者 , 詳 細 結 果 於 後 節 討 論 。
2.2 陰 極 電 弧 蒸 鍍 (CAE) 處 理
本 研 究 試 片 利 用 物 理 氣 相 沉 積 系 統 中 的 陰 極 電
弧 蒸 鍍 法 (CAE) 製 作 薄 膜 ,CAE 基 本 製 程 參 數 包 括 :
脈 衝 基 材 偏 壓 -150, 陰 極 電 弧 蒸 鍍 源 60A, 腔 體 壓 力
3.3Pa, 弧 源 與 基 材 距 離 為 15cm。 表 一 所 示 為 基 本 之
製 程 參 數 。 製 程 條 件 是 先 在 基 材 上 鍍 覆 CrN 薄 膜 做 為
界 面 層 , 然 後 再 鍍 覆 上 ㄧ 層 Cr(N,O) 薄 膜 形 成 雙 層 結
構 , 四 層 結 構 則 是 以 CrN/Cr(N,O)/CrN/Cr(N,O) 之 順 序
得 到 , 鍍 膜 之 時 間 為 45 分 鐘 。
表 一 薄 膜 製 程 參 數
Cr + bombardment
- 1000V bias
Substrate temperature ( o C) 200
Chamber pressure (Pa) 3.3
Substrate bias voltage (-V) 150
Evaporator current (A) 70
Source to substrate distance (cm) 15
CrN interlayer
N 2 flow rate (sccm) 300
Cr(N,O) top layer
N 2 flow rate ratio (sccm) 200
O 2 flow rate (sccm) 100
2.3 膜 層 性 質 分 析
為 了 探 討 硬 膜 特 性 , 本 研 究 利 用 掃 描 式 電 子 顯 微
鏡 (SEM) 觀 察 薄 膜 破 斷 面 , 藉 以 量 測 薄 膜 厚 度 ; 以 奈
米 壓 痕 量 測 系 統 (Nano Indenter) 測 得 硬 膜 實 際 硬 度 ;
以 X 光 繞 射 儀 (XRD), 測 得 硬 膜 的 相 及 結 構 。 最 後 以
Rockwell 壓 痕 分 析 和 刮 痕 試 驗 分 析 薄 膜 的 附 著 性 ; 水
接 觸 角 分 析 來 模 擬 脫 模 性 。
3. 結 果 與 討 論
3.1 薄 膜 結 構 分 析
利 用 SEM 觀 察 CrN、Cr(N,O)/CrN 雙 層 結 構 、 和 四
層 結 構 的 橫 截 面 形 貌 如 圖 1 所 示 , 薄 膜 厚 度 則 以 觀 察
斷 面 厚 度 量 測 而 得 。 經 由 圖 1. (a) 所 示 CrN 薄 膜 之 厚
度 大 約 為 4μm。Cr(N,O)/CrN 雙 層 結 構 ( 圖 1.(b)), 分 別
為 最 上 層 的 Cr(N,O), 中 介 層 為 CrN 以 及 最 下 層 的 WC
基 材 , 而 薄 膜 總 厚 度 大 約 為 3.6μm, 其 介 層 CrN 約 為
2.6μm, 最 上 層 的 Cr(N,O) 為 1.0μm, 沈 積 時 間 為 中 介
層 30 分 鐘 , 上 層 15 分 鐘 。Cr(N,O)/CrN 四 層 架 構 ( 圖
1.(c)), 薄 膜 總 厚 度 約 為 3.4μm。 其 第 一 層 CrN 約 為
1.6μm, 第 二 層 的 Cr(N,O) 為 0.6μm, 第 三 層 CrN 約 為
0.8μm, 第 四 層 的 Cr(N,O) 為 0.4μm, 沈 積 時 間 為 第 一
圖 1 Cr(N,O)/CrN 薄 膜 斷 面 結 構 示 意 圖 .
(a)CrN;(b)double-layered; (c)four-layered
利 用 SEM 觀 察 各 種 薄 膜 之 表 面 形 貌 ( 如 圖 2), 其
中 可 以 發 現 CrN 單 層 薄 膜 表 面 形 貌 有 著 較 為 平 整 且 微
粒 較 小 的 形 貌 , 而 Cr(N,O)/CrN 雙 層 薄 膜 由 於 通 入 氧 氣
造 成 靶 材 毒 化 以 至 於 產 生 表 面 不 平 整 以 及 微 粒 較 大
狀 況 , 但 在 Cr(N,O)/CrN 四 層 薄 膜 雖 然 通 入 氧 氣 但 其 微
粒 情 況 卻 大 大 改 善 , 推 判 原 因 為 氧 氣 通 入 時 間 較 短 降
低 靶 材 毒 化 情 形 因 而 降 低 微 粒 大 小 情 形 。
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沈 家 煌
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d αϕ-d0
1+
ν 2 2
= σ cos αsin
ϕ
d0
E
其 中 slope = σ(1+ν)/E, 即 σ= slope*E/(1+ν)
得 到 結 果 為 :CrN: -6.18654GPa、Cr(N,O)/CrN 雙
層 薄 膜 : -17.2548GPa、Cr(N,O)/CrN 四 層 薄 膜 :
-8.32418Gpa。 此 結 果 顯 示 Cr(N,O)/CrN 雙 層 薄 膜 的
Cr(N,O) 層 產 生 高 殘 留 壓 應 力 特 性 , 預 期 其 硬 度 亦 提
高 , 反 觀 Cr(N,O)/CrN 四 層 薄 膜 雖 有 Cr(N,O) 之 表 面
層 , 但 是 其 厚 度 相 對 較 薄 , 而 且 與 CrN 形 成 四 層 結
構 , 薄 膜 的 整 體 殘 留 壓 應 力 相 對 較 低 , 預 期 此 種 結 構
可 以 改 善 薄 膜 的 韌 性 。
圖 2、Cr(N,O)/CrN 薄 膜 表 面 結 構 .
(a)CrN;(b)double-layered;(c)four-layered.
圖 3 所 示 為 XRD 之 繞 射 圖 譜 ,CrN 鍍 膜 晶 體 結 構
以 強 (200) 和 弱 (220)、(111) 為 主 , 隨 著 Cr(N,O)/CrN 雙
層 結 構 之 形 成 , 相 組 成 與 晶 體 結 構 從 CrN(200) 為 主 的
特 性 峰 , 逐 漸 轉 變 為 CrN(111)、Cr 2 O 3 (113)、(202)、
(131) 共 存 晶 體 結 構 。 但 在 四 層 結 構 中 , 顯 示
CrN(200)、(200)、(111) 的 微 觀 結 構 , 其 與 CrN 之 結 構
幾 乎 相 同 。 從 文 獻 指 出 CrN 隸 屬 於 NaCl 類 別 的 FCC
空 間 晶 格 結 構 ,Cr 2 O 3 隸 屬 Al 2 O 3 類 別 Rhombohedral
空 間 晶 格 結 構 。 從 SEM 斷 面 圖 和 XRD 之 綜 合 分 析 ,
可 以 發 現 在 Cr(N,O)/CrN 雙 層 膜 有 很 明 顯 的 兩 種 不 同
結 構 存 在 , 底 層 為 CrN 屬 於 FCC 空 間 結 構 最 上 層
Cr(N,O) 屬 於 Rhombohedral 空 間 晶 格 結 構 。 其 原 因 為
Cr(N,O) 表 面 層 之 沉 積 時 間 夠 長 而 得 到 較 厚 之 表 面
層 , 足 以 形 成 以 Al 2 O 3 類 別 Rhombohedral 空 間 晶 格 結
構 , 但 是 XRD 繞 射 圖 譜 顯 示 Cr(N,O) 表 面 層 之 成 分 為
CrN 和 Cr 2 O 3 共 存 之 雙 相 組 織 。 反 看 Cr(N,O)/CrN 四
層 膜 並 沒 有 很 明 顯 的 相 結 構 變 化 反 而 與 CrN 結 構 類
似 , 而 從 中 推 判 其 原 因 可 能 為 在 改 變 層 數 , 同 時 維 持
相 同 沉 積 時 間 造 成 每 ㄧ 層 沈 積 時 間 不 足 以 形 成 Cr 2 O 3
類 別 Rhombohedral 空 間 晶 格 結 構 , 因 而 造 成 結 構 上
依 然 以 CrN 結 構 為 主 。
本 研 究 方 法 是 以 以 X 光 繞 射 法 量 測 應 力 或 應
變 , 是 利 用 Bragg 繞 射 公 式 藉 由 X 光 求 出 薄 膜 結 構
中 微 晶 間 之 距 離 變 化 來 測 定 的 。 通 常 藉 著 薄 膜 平 面
(film plane) 晶 格 常 數 而 獲 得 薄 膜 應 力 值 。 因 為 在 應 力
作 用 下 , 晶 格 會 發 生 畸 變 , 從 而 使 晶 格 常 數 發 生 變
化 , 因 此 測 量 晶 格 畸 變 可 以 計 算 出 薄 膜 的 應 力 。 本 研
究 係 以 採 用 X 光 繞 射 法 的 多 點 量 測 法 , 改 變 PSI 的
角 度 得 到 2θ、d 值 以 及 α 值 求 出 其 斜 率 並 帶 入 下 列 公
式 [15]。
CrN(111)
CrN(111)
CrN(111)
CrN(200)
Cr 2
O 3
(113)
CrN(200)
Cr 2
O 3
(202)
4 Layers
2 Layers
CrN
20 30 40 50 60 70 80 90
2Theta
CrN(220)
CrN(220)
圖 3 不 同 鍍 膜 之 X-ray 繞 射 圖 譜 .
3.2 薄 機 械 性 質 分 析
3.2.1 硬 度 分 析
圖 4 為 為 各 種 塗 層 之 奈 米 壓 痕 硬 度 示 意 圖 。 由 結
果 顯 示 CrN 試 片 硬 度 由 27GPa 減 少 至 21Gpa。 而
Cr(N,O)/CrN 雙 層 膜 和 Cr(N,O)/CrN 四 層 膜 的 硬 度 明
顯 可 觀 察 出 比 CrN 高 , 並 最 高 達 到 為 37GPa。 由 此 可
知 , 表 層 的 Cr(N,O) 大 大 提 升 薄 膜 硬 度 。 比 較 雙 層 和
四 層 結 構 之 薄 膜 硬 度 , 結 果 發 現 四 層 結 構 之 硬 度 在 接
近 900nm 時 降 至 接 近 CrN 的 硬 度 值 , 表 示 奈 米 壓 痕
深 度 已 達 到 CrN 層 。 另 外 , 本 文 雖 沒 有 量 測 各 種 膜 層
之 韌 性 , 但 是 藉 由 圖 4 所 示 之 硬 度 變 化 , 四 層 結 構 薄
膜 層 之 硬 度 因 為 是 連 續 性 變 化 , 預 期 殘 留 應 力 和
Cr(N,O)-CrN 之 界 面 強 度 亦 能 獲 得 改 善 , 對 韌 性 應 該
會 有 較 佳 之 改 善 效 果 。
Cr2O3(217)
Cr2O3(223)
Cr 2
O 3
(131)
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40
35
Hardness(GPa)
30
25
20
15
10
5
2Layers
4Layers
CrN
圖 5 各 鍍 膜 壓 痕 試 驗 後 之 SEM 圖 .
3.2.3 刮 痕 試 驗 分 析
0 200 400 600 800 1000
Displacement Into Surface(nm)
圖 4 各 鍍 膜 各 種 薄 膜 之 奈 米 壓 痕 硬 度 示 意 圖 .
3.2.2 Rockwell 壓 痕 分 析
利 用 Rockwell 壓 痕 器 量 測 鍍 膜 的 附 著 性 , 附 著 性
的 判 別 則 依 HF mode 所 示 , 一 般 來 說 洛 氏 壓 痕 符 合
HF1 和 HF2 級 的 附 著 性 , 則 表 示 其 附 著 性 佳 , 若 為 HF5
和 HF6 則 表 示 仍 待 加 強 。 圖 5 為 CrN 及 Cr(N,O)/CrN 雙
層 膜 和 Cr(N,O)/CrN 四 層 膜 壓 痕 試 驗 後 之 SEM 圖 。 由
圖 4.5(a) Cr(N,O) / CrN 雙 層 膜 層 與 圖 4.5 (b) Cr(N,O) /
CrN 四 層 膜 層 , 其 附 著 性 相 當 優 異 , 屬 於 HF2 之 等
級 。CrN 鍍 膜 硬 度 較 其 他 條 件 試 片 低 , 且 膜 層 厚 度 也
較 厚 , 經 壓 痕 試 驗 後 , 發 現 壓 痕 周 圍 膜 層 有 剝 落 的 現
象 , 但 是 附 著 性 仍 屬 於 HF2 之 等 級 。
薄 膜 與 基 材 間 的 附 著 性 亦 可 以 刮 痕 試 驗 分 析 ,
其 附 著 力 之 量 化 結 果 係 藉 由 刮 痕 尖 端 與 薄 膜 之 磨 擦
力 大 小 以 及 經 由 荷 重 之 變 化 以 及 音 波 , 來 判 定 膜 層 之
剝 落 位 置 並 在 光 學 顯 微 鏡 (OM ) 下 觀 察 剝 裂 型 態 為
何 。 圖 6 顯 示 試 片 (a) CrN 單 層 薄 膜 、(b) Cr(N,O)/CrN
雙 層 薄 膜 (c) Cr(N,O)/CrN 四 層 薄 膜 於 直 線 行 進 刮 痕
測 試 的 情 形 。 圖 6.(a) 顯 示 CrN 在 破 裂 點 較 早 發 生 ,
薄 膜 附 著 力 已 無 法 抵 抗 探 針 刮 擦 薄 膜 的 下 壓 力 , 開 始
剝 離 破 碎 。 在 圖 6.(b),Cr(N,O)/CrN 雙 層 薄 膜 可 以 發
現 在 音 訊 上 並 無 偵 測 到 強 度 較 強 的 訊 號 , 在 由 OM 下
去 觀 測 雖 然 有 破 裂 情 形 產 生 但 無 大 範 圍 面 積 剝 落 。
圖 6 各 鍍 膜 刮 痕 試 驗 後 之 OM 圖 (a) CrN 單 層 薄 膜 、
(b) Cr(N,O)/CrN 雙 層 薄 膜 (c) Cr(N,O)/CrN 四 層 薄 膜 .
3.2.3 水 接 觸 角 試 驗 分 析
本 實 驗 利 用 純 水 定 量 滴 在 各 薄 膜 之 表 面 , 利 用 光
學 量 測 方 式 做 水 接 觸 角 量 測 , 結 果 如 表 2 所 示 , 可 以
發 現 在 雙 層 薄 膜 與 四 層 薄 膜 角 度 明 顯 比 CrN 高 , 其 原
因 可 能 是 Cr(N,O)/CrN 雙 層 薄 膜 和 四 層 薄 膜 的 表 面 能
改 變 , 或 是 薄 膜 層 含 有 氧 分 子 有 助 於 提 升 其 疏 水 性 。
再 比 較 雙 層 薄 膜 與 四 層 薄 膜 , 發 現 其 四 層 薄 膜 角 度 比
雙 層 薄 膜 高 其 原 因 應 是 與 表 面 粗 糙 度 有 關 , 因 表 面 較
為 粗 糙 , 膜 層 表 面 較 不 緻 密 , 因 此 導 致 水 接 觸 角 的 下
降 。
實 驗 參 數 水 接 觸 角 ( 度 )
CrN 82.6
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Cr(N,O)/CrN 雙 層 薄 膜 86.6
Cr(N,O)/CrN 四 層 薄 膜 92.0
15. C.-H. Ma, J.-H. Huang , (2002), Haydn Chen, Residual
stress measurement in textured thin film by
grazing-incidence X-ray diffraction, Thin Solid Films,
pp. 73-.
4. 結 論
本 研 究 成 功 以 陰 極 電 弧 蒸 鍍 法 (CAE), 沉 積 高 附
著 性 CrN/Cr(N,O) 四 層 薄 膜 以 及 ,CrN/Cr(N,O) 雙 層
薄 膜 。 從 XRD 分 析 得 知 Cr(N,O) 薄 膜 之 組 成 主 要 包
括 較 多 Cr 2 O 3 成 分 的 相 和 較 少 之 CrN 相 , 並 發 現
CrN/Cr(N,O) 四 層 薄 膜 有 著 隨 著 層 數 提 升 逐 漸 生 成 於
CrN 的 相 。 再 從 nano-indentation 觀 察 發 現 雖 然 從 XRD
下 發 現 CrN/Cr(N,O) 四 層 薄 膜 趨 近 CrN 的 相 但 硬 度
卻 由 21Gpa 提 升 為 37Gpa 大 大 提 高 其 硬 度 , 並 且 由 壓
痕 試 驗 中 四 層 膜 壓 痕 等 級 在 HF2 級 , 比 CrN 薄 膜 的
HF3 級 來 的 好 , 因 為 四 層 膜 有 許 多 層 的 界 面 , 可 釋 放
出 內 部 應 力 , 阻 擋 裂 紋 的 產 生 , 從 而 具 有 較 高 的 負 載
能 力 。。 故 我 們 得 知 利 用 陰 極 電 弧 蒸 鍍 法 (CAE), 沉
積 CrN/Cr(N,O) 四 層 薄 膜 , 而 此 薄 膜 應 能 有 效 應 用 於
模 具 產 業 中 。
5. 致 謝
本 研 究 承 國 科 會 補 助 經 費 , 其 計 畫 編 號 為
NSC-94-2745-E-451-006-URD, 特 此 感 謝 。
6. 參 考 文 獻
1. Navinšek, B., Panjan, P., (1995) Surface Coatings
Technol., 74-75, 919-926.
2. Lee, S.C., Ho, W.Y., Pao, W.L., (1995) Surface Coatings
Technol., 73, 34-38.
3. Van Stappen, M., Stals, L.M., Kerkhofs, M. ,
Quaeyhaegens, C., (1995) Surface Coatings Technol.,
74-75, 629-633.
4. Dearnley, P.A., (1999) Wear, 225-229, 1109-1113.
5. Su, Y.L., Yao, S.H., (1997) Wear, 205, 112-119.
6. Matthews, A., Leyland, A., (1995) Surface Coatings
Technol., 71, 88-92.
7. Xu, J., Umehara, H., Kojima, I., (2002) Applied Surface
Sci., 201, 208-218.
8. Persson, A., Bergstrom, J., Burman, C., Hogmark, S.,
(2001) Surface Coatings Technol., 146-147, 42-47.
9. Ichimura, H., Ando, I., (2001) Surface Coatings
Technol., 88-93
10. Wang, D., Weng, K., (2002) Surface Coatings Technol.,
156, 195-200.
11. Wang, D. Y., Chiu, M., (2001) Surface Coatings,
Technol., 137, 164-169.
12. Ho,Wei.Yu.,Hsu,Cheng.Hsun.,Huang,Dung.Hau.,Cheng.
,Yen.Ping.,Lin,Yen.Chun.,Chang,Chi.Lung.,(2004)
Surface Coatings Technol., 188-189, 129-134.
13. Ho, Wei.Yu., Huang, Dung.Hau., Huang, Li.Tian., Hsu,
Cheng.Hsun.,Wang, Da.Yung.,(2004) Surface Coatings
Technol., 177-178, 172-177.
14. Ho, Wei.Yu., Hsu, Cheng.Hsun., Huang, Dung.Hau.,
Lin, Yen.Chun., Chang, Chi.Lung., Wang,
Da.Yung.,(2005) Surface Coatings Technol., 200,
1303-1309.
†
‡
沈 家 煌
何 偉 友 :523 45 彰 化 縣 埤 頭 鄉 文 化 路 369 號 E-mail:weiyuho@mdu.edu.tw。
TEL:04-8876660#8019