ZrN/TiSiN纳米多层膜的微观结构和力学性能研究

• 作者: 何代华 刘平 刘新宽 孟佳 李伟 郑伟 陈小红 马凤仓
• 来源期刊: 功能材料
• 学科: 工学
• 关键词: ZrN/TiSiN纳米多层膜 微观结构 力学性能 共格外延生长
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 研究·开发
• 页码范围: 1038-1042
• 页数: 5页
• 分类号: TG174.4
• 字数: 4063字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-9731.2016.01.008

摘要

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.