HfN/HfB2纳米多层膜结构调制及其力学性能

• 作者: 余建刚 时永治 李德军 聂宇尧 董磊
• 来源期刊: 功能材料
• 学科: 工学
• 关键词: 磁控溅射 HfN/HfB2纳米多层膜 调制周期 力学性能
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 工艺·技术
• 页码范围: 2187-2192
• 页数: 6页
• 分类号: TG174
• 字数: 4041字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-9731.2018.02.032

摘要

为了进一步了解调制周期对HfN/HfB2纳米多层膜力学性能的影响,利用多靶磁控溅射技术,在Si(100)基底上制备了一系列具有相同厚度不同调制周期的HfN/HfB2纳米多层膜.利用XRD、TEM、XP-2台阶仪、纳米压痕仪及摩擦试验机分别分析了多层膜的结构特征、力学性能和室温下摩擦性能.结果表明,室温下沉积的多层膜呈现出结晶/非晶的混合结构;随着调制周期的增大,多层膜的结晶程度先增加后降低,其硬度和弹性模量也呈现出先升高后降低的趋势;当调制周期为40 nm时,多层膜的硬度和弹性模量均达到最大值,分别为(36.72±1.3)和(378.41±5.6) GPa,并且此时多层膜具有较高的膜基结合力(Lmax =67.3 mN)和较低的平均摩擦系数(0.061);在调制周期为20 nm时,多层膜的残余应力达到最小值为-0.82 GPa;经过高温退火后,多层膜的硬度和弹性模量均无明显变化,说明其具有良好的热稳定性;多层膜的结构和力学性能随调制周期的变化归因于晶粒的细化.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	董磊	天津师范大学物理与材料科学学院	17	30	3.0	4.0
3	聂宇尧	天津师范大学物理与材料科学学院	3	1	1.0	1.0
5	余建刚	天津师范大学物理与材料科学学院	2	2	1.0	1.0
13	时永治	天津师范大学物理与材料科学学院	2	1	1.0	1.0