過渡金屬氮化物薄膜具有高熔點、高硬度、高韌性的特點,廣泛應用于機械加工領域。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)需求的納米復合膜層和多層結構膜層。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)制結構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構,成分表面形貌、膜層的硬度與彈性模量進行表征和分析;并且采用維氏硬度計和激光共聚焦顯微鏡對膜層韌性進行表征,采用X射線反射率法表征了膜層的界面結構特征。研究結果表明:CrAlN/AlN周期膜在不同調(diào)制結構下均具有面心立方結構。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,硬度高于CrAlN單層膜,在22GPa附近波動;調(diào)制比在5:1時,周期膜硬度達到最大值22.86GPa,產(chǎn)生致硬效應。抵抗塑性變形...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：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的薄膜進行對比，得出調(diào)制周期、CrAlN/VN周期膜層力學性能變化間的關系。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備處理設備：芝生物科技股份有限公司生產(chǎn)的SB-5200DTD超聲波清洗進行....

圖2.3日本理學生產(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射線衍射技術的基礎上開發(fā)出了掠

-17-圖2.3日本理學生產(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（GIXRD）技術。該技術采用平行光系統(tǒng)，全反射臨界角附近時，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顯微鏡分析的便易性又具和事實形貌觀察的....

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行分析，但對于氧（O）和氮（N）這些分析時不具備準確性。本文能譜數(shù)據(jù)均....

本文編號：4001398