正文描述:《crain/tiain纳米多层膜的微结构及其性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第27卷第5期湖南工业大学学报Vo1.27NO.52013年9月JournalofHunanUniversityofTechnologySep.2013doi:10.3969/j.issn.1673—9833.2013.05.004CrAIN/TiAIN纳米多层膜的微结构及其性能研究苏波,钟春良,罗兰娥(湖南工业大学理学院,湖南株洲412007)摘要:采用磁控反应溅射法制备了不同调制周期的CrAIN/TiA1N纳米多层膜,并通过x射线衍射仪、显微硬度计、扫描电镜分析了调制周期对多层膜的微结构、力学性能和高温抗氧化性能的影响。结果表明:CrA1N/Ti
2、AIN纳米多层膜共格外延生长,呈现CrAIN(或TiAIN)面心立方结构,且呈(111)择优取向;CrAIN/TiA1N纳米多层膜在某些调制周期出现硬度异常升高的超硬度效应;CrA1N/TiA1N纳米多层膜比CrA1N.TiA1N单层膜具有更好的高温稳定性,高温时仍具有较高的硬度。关键词:CrA1N/TiAlN纳米多层膜;磁控溅射;微结构;硬度;高温稳定性中图分类号:TG174.44文献标志码:A文章编号:1673—9833(2013)05—0013—05StudyonMicrostructureandPropertiesofCrA1N/TiA1NN
3、anostructuredMultilayersSuBo,ZhongChunliang,LuoLan’e(SchoolofScience,HunanUniversityofTechnology,ZhuzhouHunan412007,China)Abstract:CrA1N/TiAINmultilayerfilmswithdifferentmodulationperiodsweredepositedbyreactivemagnetronsputtering.Theimpactsofmodulationperiodstothemicrostructure
4、s,mechanicalpropertiesandoxidationresistanceathightemperatureforthefilmswerecharacterizedbyX—raydiffraction(XRD),microhardnesstesterandscanningelectronmicroscopy(SEM).Itwasfoundthatthefilmstookthefcc—CrAIN(orfcc—TiAIN)structurewitha(111)preferentialorientation,whichresultedfrom
5、epitaxialgrowth.TheCrA1N/TiA1Nmultilayerfilmsreachedanunusualhardnessatacertainmodula—tionperiods.ThefilmshadbetterhightemperaturestabilitythanthemonolayerofCrA1NandTiA1N,andshowedhigherhardnesseveninhightemperature.Keywords:CrA1N/TiAINnanostructuredmultilayer;magnetronsputteri
6、ng;microstructure;hardness;hightemperaturestability0引语械加工)[1-41。随着制造技术的高速发展,特别是干切削、高速切削等工艺的出现,对刀具的切削性能近年来,过渡金属氮化物(TiN,CrN)由于具有较提出了更高要求。过渡金属氮化物涂层在高温性能高的硬度、良好的耐磨性、高温稳定性和化学惰性,方面不足,难以满足这一特殊要求。据报道,在过被广泛应用于机械保护涂层加工中(如切割刀具和机渡金属氮化物薄膜中加入少量A1,Cr,V等金属元素,收稿日期:2013-08-05基金项目:湖南工业大学大学生研究性学习和
7、创新性实验计划基金资助项目(湖工大教字[2013119—23),湖南省教育厅科研基金资助项目(12C0096),湖南工业大学自然科学基金资助项目(2012HZX14)作者简介:苏波(1992-),男,湖南浏阳人,湖南工业大学学生,主要研究方向为集成电路,E—mail:854149876@qq.com通信作者:钟春良(1979一),男,湖南邵阳人,湖南工业大学讲师,博士,主要从事纳米薄膜与太阳能电池方面的研究,E—mail:zhongcljust2007@163.com14湖南工业大学学报2013芷或添加非金属元素C,B等形成的多元化合物薄膜,因此,本
8、文采用复合的射频反应磁控溅射法制由于具有更高的硬度和优良的抗高温氧化性能而得备薄膜,以降低溅射气压,提高沉积
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