磁控溅射沉积硬韧 ZrAlN 薄膜及薄膜力学性能

• 作者: 孟凡军 杜军 臧艳 郭蕾
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 磁控溅射 硬度 韧性 ZrAlN 薄膜
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 研究与探索 Research and Exploration
• 页码范围: 1-5
• 页数: 5页
• 分类号: TG174.444
• 字数: 3404字
• 语种: 中文

摘要

目的：获得具有高硬度、高韧性的 ZrAlN 薄膜。方法采用磁控溅射技术在钛合金和单晶 Si 上沉积不同 Al 含量的 ZrAlN 薄膜,对薄膜的微观组织和相结构进行表征,并测试薄膜的硬度(H)、弹性模量(E)和断裂韧性(K IC )。结果当 Zr1-x Alx N 薄膜 x 分别为0.05,0.23,0.47,0.63时,对应的硬度依次为24.5,40.1,17.1,19.1 GPa,断裂韧性依次为1.47,3.17,1.13,1.58 MPa·m-0.5。 x 为0.05和0.23时,Al 固溶到 ZrN 晶粒中,形成 NaCl 型面心立方(FCC)结构；x 为0.47和0.63时,则形成纤锌矿密排六方(HCP)AlN 第二相。结论 ZrAlN 薄膜的硬度和韧性与相组成密切相关。 Al 固溶时,ZrAlN 的硬度较高,韧性较好；超过固溶极限,形成六方 AlN 时,ZrAlN 硬度较低,韧性较差。相比之下,Zr0.77 Al0.23 N 薄膜同时具备最高的硬度和最高的韧性。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孟凡军	装甲兵工程学院再制造工程系	28	220	9.0	13.0
5	杜军	装甲兵工程学院再制造工程系	34	211	9.0	12.0
9	臧艳	装甲兵工程学院再制造工程系	23	191	8.0	12.0
13	郭蕾	装甲兵工程学院再制造工程系	7	25	3.0	4.0