Si含量对NbN/CrSiN纳米多层膜微观结构和力学性能的影响 |
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引用本文: | 袁庆,李伟,刘平,张柯,马凤仓,刘新宽,陈小红,何代华.Si含量对NbN/CrSiN纳米多层膜微观结构和力学性能的影响[J].功能材料,2018(1). |
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作者姓名: | 袁庆 李伟 刘平 张柯 马凤仓 刘新宽 陈小红 何代华 |
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作者单位: | 上海理工大学材料科学与工程学院; |
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摘 要: | 采用磁控溅射工艺在Si底片依次沉积NbN、CrSiN纳米层,通过改变靶材的Si含量,制备出一系列NbN/CrSiN纳米多层膜。分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高透射电子显微镜(HRTEM)和纳米压痕仪研究Si含量对NbN/CrSiN纳米多层膜显微结构和力学性能的影响。实验结果表明,随着Si含量的增加,NbN相的结晶程度先增加后降低,薄膜的硬度和弹性模量也是先增高后降低,在n(Si)∶n(Nb)=3∶22时获得最高硬度和弹性模量,分别为31.92和359.3GPa。显微结构表征表明,当n(Si)∶n(Nb)=3∶22时,NbN/CrSiN纳米多层膜柱状晶生长状况最好,CrSiN层在NbN层的模板作用下转变为面心立方结构,并与NbN层呈共格外延生长。薄膜力学性能的提高主要与CrSiN与NbN形成的共格外延生长结构有关。
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