薛增辉
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李伟
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卢建富
,
刘平
,
马凤仓
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刘新宽
,
陈小红
,
何代华
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.07.025
采用射频磁控溅射工艺在 Si 基底上制备TiSiCN 纳米复合膜,固定靶材中的 Ti 含量,通过改变Si 和 C 的含量比沉积得到一系列薄膜,采用 X 射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)和纳米压痕仪研究了不同 Si/C含量比对 TiSiCN 纳米复合膜的微观结构和力学性能的影响.结果表明,Si/C 含量比对 TiSiCN 纳米复合膜的微观结构和硬度具有显著影响,当 Si/C 含量比为Si2 C2时制得薄膜的微观结构为晶化的界面相(SiNx ＋C)与其包裹的 TiN 纳米晶粒共格外延生长,薄膜硬度达到最高值46 GPa.
关键词:
TiSiCN 纳米复合膜
,
微观结构
,
力学性能
,
共格外延生长
陈朋灿
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李伟
,
卢建富
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刘平
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张柯
,
马凤仓
,
刘新宽
,
陈小红
,
何代华
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.11.017
采用TiSi复合靶和 Al 靶,用射频磁控溅射工艺沉积不同 TiSiN 层厚度的 AlN/TiSiN 纳米多层膜.采用 X 射线衍射仪(XRD )、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和纳米压痕仪研究了不同 TiSiN 层厚度对 AlN/TiSiN 纳米多层膜的微观组织和力学性能的影响.结果表明,随着TiSiN层厚度的增加,AlN 相的结晶程度先增加后降低,涂层的硬度先提高后降低,当 TiSiN 层厚度为0．5 nm时具有最高的硬度和弹性模量.HRTEM观测可知,在TiSiN层厚度为0．5 nm 时,TiSiN 层在 AlN层的模板作用下呈密排六方结构,并与 AlN 层呈共格外延生长,薄膜的强化主要与共格外延生长结构有关.
关键词:
AlN/TiSiN 纳米多层膜
,
微观结构
,
力学性能
,
共格外延生长
郑伟
,
李伟
,
孟佳
,
刘平
,
马凤仓
,
刘新宽
,
陈小红
,
何代华
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.01.008
采用反应磁控溅射的方法,利用Zr靶与Ti-Si复合靶成功制备了不同TiSiN层厚度的ZrN/Ti-SiN纳米多层膜.利用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、扫描电子显微镜(SEM)和纳米压痕仪研究了不同TiSiN层厚度对ZrN/TiSiN纳米多层膜的微观结构和力学性能的影响.结果表明,ZrN/TiSiN纳米多层膜主要由面心立方的ZrN相组成,随着TiSiN层厚度的增加,纳米多层膜的结晶程度先增加后降低,其硬度和弹性模量也先升高后降低.当TiSiN层厚度为0.7 nm时,纳米多层膜具有最高的硬度和弹性模量,分别为28.7和301.1 GPa,远超过ZrN单层膜.ZrN/TiSiN纳米多层膜的强化效果可由交变应力场和模量差理论进行解释.
关键词:
ZrN/TiSiN纳米多层膜
,
微观结构
,
力学性能
,
共格外延生长
刘京京
,
李伟
,
孟佳
,
刘平
,
张柯
,
马凤仓
,
刘新宽
,
陈小红
,
何代华
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.12.019
采用反应磁控溅射工艺在Si基体上沉积了不同调制周期的CrAlN/WS2纳米多层膜,采用 X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、纳米压痕仪和 HSR-2M涂层摩擦磨损试验机、扫描电子显微镜(SEM),研究了调制周期对CrAlN/WS2纳米多层膜微观结构和力学性能的影响.研究结果表明,WS2层厚度低于0．8 nm时,六方结构的 WS2在CrAlN的模板作用下转变为B1-NaCl型面心立方结构并与 CrAlN 层发生共格外延生长,使薄膜得到强化,在 WS2层厚度为0．8 nm 时,薄膜硬度和弹性模量达到最大,分别为37．3和341．2 GPa.随着 WS2层厚度的进一步增加,WS2又转变回六方结构,使薄膜共格外延生长结构破坏,结晶度降低,耐磨性增强,硬度和弹性模量减小.CrAlN/WS2纳米多层膜的摩擦系数均在0．2~0．3之间,远低于单层CrAlN的摩擦系数的0．6,磨损率亦明显减小.获得了综合力学性能优异的CrAlN/WS2纳米多层膜.
关键词:
CrAlN/WS2纳米多层膜
,
微观结构
,
力学性能
,
共格外延生长
