仇越秀
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李波
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赵栋梁
钢铁研究学报
为开发适用于干式切削的既硬又润滑的涂层,采用磁控溅射工艺制备调制周期厚度为20nm的CrAlN/VN多层膜结构涂层,研究不同CrAlN/VN调制比对涂层性能的影响;利用场发式电子探针(FE-EPMA)、掠入射X射线衍射分析仪(GIXRD)、场发式扫描电镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)表征涂层的微观结构和化学组成;利用纳米压痕仪表征涂层的纳米硬度和弹性模量;利用Ball-on-disc磨耗试验仪表征涂层的摩擦因数.结果表明:当CrAlN/VN的调制比为1∶2时,涂层具有最高硬度(21.8GPa);涂层与碳化钨合金的摩擦因数最低为0.26.随着CrAlN/VN调制比的增大或减小,伴随着CrAlN或VN子层厚度减薄,涂层的硬度有增强的趋势;随着VN含量的增加,涂层的摩擦因数略有下降.
关键词:
CrAlN/VN
,
多层膜结构涂层
,
调制比
,
力学性能
张金钰
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牛佳佳
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张欣
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雷诗莹
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张鹏
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刘刚
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孙军
中国有色金属学报
采用磁控溅射方法分别在聚酰亚胺基体以及单晶硅基体上制备恒定调制比(η)以及恒定调制周期(λ)的Cu-Cr纳米金属多层膜;通过单轴拉伸试验以及纳米压痕试验系统研究Cu-Cr多层膜屈服强度及硬度的尺度依赖性.微观分析结果表明:基体对多层膜的微观结构无影响,Cu-Cr多层膜在生长方向上均呈现Kurdiumov-Sachs取向关系,即{111}Cu//{110}Cr和(110)Cu//(111)Cr.力学测试结果表明:调制比恒定的Cu-Cr多层膜的屈服强度及硬度随调制周期的缩短而增加;调制周期恒定的Cu-Cr多层膜的屈服强度/硬度随调制比的增加而增加.Cu-Cr多层膜变形机制在临界调制周期(λc≈25 nm)和临界调制比(ηc≈1)由Cu层内单根位错滑移转变为负载效应.
关键词:
纳米金属多层膜
,
强度
,
硬度
,
调制周期
,
调制比
郭中正
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孙勇
,
段永华
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彭明军
,
吴大平
,
朱雪婷
稀有金属材料与工程
以单晶硅和聚酰亚胺为衬底,用磁控溅射沉积调制周期λ=25～150 nm、调制比η=0.5～2的Cu/W纳米多层膜,用XRD、SEM、EDS、AFM、微力测试系统、纳米压痕仪和四探针法对多层膜微观结构、表面形貌和力学及电学性能进行研究.结果表明:λ和η显著影响多层膜结构和性能.多层膜Cu层和W层均为纳米晶结构,分别呈Cu(111)和W(110)择优取向.W(110)晶面间距减小且减幅与1/λ或η值呈正相关,Cu/W层间界面处存在扩散混合层.表面Cu层晶粒尺寸随Cu层厚增加而增大.裂纹萌生临界应变ε.总体上随λ增大或η减小而下降,屈服强度σ0.2、显微硬度H和电阻率p总体上均与λ或η呈负相关.因Cu层和W层厚度随λ或η的变化而改变,相应地改变了Cu层晶粒度及其晶界密度、W层体积分数和Cu/W层间界面数量,使位错运动能力及电子散射效应变化,最终改变Cu/W纳米多层膜性能.
关键词:
Cu/W纳米多层膜
,
调制周期
,
调制比
,
屈服强度
,
电阻率
肖娜
,
杜菲菲
,
杨波
材料与冶金学报
采用反应磁控溅射的方法在Ti6Al4V基板上沉积(TiN/Ti)n多层膜,交替沉积Ti层和TiN层,以通入/关闭氮气实现对TiN含量的控制.共溅射10层,每层TiN膜和Ti膜的厚度之和即调制周期不变,二者之间的厚度比即调制比分别为1:9、1:5、1:3和1:2.利用XRD、SEM分别研究了薄膜的微观结构和表面形貌,利用显微硬度仪和划痕仪测量了薄膜的硬度和膜基结合力.研究结果表明:随着调制比的增大,TiN(200)逐渐消失,出现Ti2N等新相;硬度、结合力有明显增大的趋势,与单层膜相比,多层膜的硬度和结合力最多分别增加250 HV和22 N.
关键词:
反应磁控溅射
,
TiN/Ti
,
调制比
,
结合力
