過渡金屬氮化物薄膜具有高熔點(diǎn)、高硬度、高韌性的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工領(lǐng)域。過渡金屬氮化物薄膜自出現(xiàn)以來,歷經(jīng)了性能單一的二元膜層、可提供多種性能需求的多元膜層,如今發(fā)展到了可以滿足更高工業(yè)需求的納米復(fù)合膜層和多層結(jié)構(gòu)膜層。本文采用磁控濺射法,在硬質(zhì)合金YG8和(100)單晶硅上制備了CrAlN-AlN系和CrAlN-VN系單層膜及周期膜,系統(tǒng)地研究了調(diào)制結(jié)構(gòu)對周期膜層性能的影響。分別采用X射線衍射儀、能譜儀、激光共聚焦顯微鏡、納米壓痕儀對膜層的相結(jié)構(gòu),成分表面形貌、膜層的硬度與彈性模量進(jìn)行表征和分析;并且采用維氏硬度計(jì)和激光共聚焦顯微鏡對膜層韌性進(jìn)行表征,采用X射線反射率法表征了膜層的界面結(jié)構(gòu)特征。研究結(jié)果表明:CrAlN/AlN周期膜在不同調(diào)制結(jié)構(gòu)下均具有面心立方結(jié)構(gòu)。在調(diào)制周期的變化范圍內(nèi),周期膜硬度始終低于單層CrAlN膜21.78GPa,最大值為19.2GPa(調(diào)制周期27nm);調(diào)制比為(CrAlN/AlN)8:1²:1時(shí),硬度高于CrAlN單層膜,在22GPa附近波動(dòng);調(diào)制比在5:1時(shí),周期膜硬度達(dá)到最大值22.86GPa,產(chǎn)生致硬效應(yīng)。抵抗塑性變形...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1QHV-JGP400BII多靶磁控濺射納米膜層系統(tǒng)

單層CrAlN、AlN和VN的薄膜進(jìn)行對比，得出調(diào)制周期、CrAlN/VN周期膜層力學(xué)性能變化間的關(guān)系。出調(diào)制周期、調(diào)制比對CrAlN/AlN、CrAlN/VN周期膜層射膜層的制備工藝設(shè)備處理設(shè)備：芝生物科技股份有限公司生產(chǎn)的SB-5200DTD超聲波清洗進(jìn)行....

圖2.3日本理學(xué)生產(chǎn)的UtimaⅣX射線衍射儀Fig.2.3UtimaIVX-raydiffractioninstrumentmanufacturedbyRigaku為了更好的表征膜層信息，人們在普通X射線衍射技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出了掠

-17-圖2.3日本理學(xué)生產(chǎn)的UtimaⅣX射線衍射儀timaIVX-raydiffractioninstrumentmanufactured征膜層信息，人們在普通X射線衍射技術(shù)（GIXRD）技術(shù)。該技術(shù)采用平行光系統(tǒng)，全反射臨界角附近時(shí)，射線穿透深....

圖2.4奧林巴斯生產(chǎn)的LEXTOLS4100激光共聚焦顯微鏡Fig.2.4LEXTOLS4100laserconfocalmicroscopymanufacturedbyOLYMPUS

程時(shí)考慮到X射線折射的影響，公式如式（2-1）所示=(1-ndΛ—晶面間距；射線衍射平均指數(shù)；周期；入射X射線與晶面的夾角。=nλ/2sinθn。貌檢測顯微鏡的分辨率極限是0.35μm，而激光共聚焦顯微鏡光共聚焦顯微鏡既具有光學(xué)顯微鏡分析的便易性又具和事實(shí)形貌觀察的....

圖2.5日立生產(chǎn)的S-3400N掃描電鏡附屬能譜儀Fig.2.5S-3400NscanningelectronmicroscopeattachedspectrometermanufacturedbyHitachi

采用奧林巴斯（OLYMPUS）公司所生產(chǎn)的LEXTOLS對膜層表面形貌、粗糙度進(jìn)行表征。該顯微鏡分辨率XY分辨率為10nm。分檢測S-3400N掃描電子顯微鏡附屬能譜儀（EDX）對薄膜成對樣品成分進(jìn)行分析，但對于氧（O）和氮（N）這些分析時(shí)不具備準(zhǔn)確性。本文能譜數(shù)據(jù)均....

本文編號：4001398