| 全方位离子注入与沉积TiN薄膜的纳米压痕和纳米划擦行为 |
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| 引用本文： | 刘洪喜,蒋业华,汤宝寅. 全方位离子注入与沉积TiN薄膜的纳米压痕和纳米划擦行为[J]. 真空科学与技术学报, 2010, 30(5). DOI: 10.3969/j.issn.1672-7126.2010.05.19 |
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| 作者姓名： | 刘洪喜 蒋业华 汤宝寅 |
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| 作者单位： | 1. 昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明,650093
2. 哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室,哈尔滨,150001 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金，云南省自然科学基金，昆明理工大学分析测试基金 |
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| 摘 要： | 用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合改性技术在AISI52100轴承钢基体表面合成了高硬耐磨的TiN薄膜。膜层的相组成及其表面形貌分别用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)表征。合成薄膜前后试样的力学性能经纳米压痕和划痕实验评价。XRD结果表明,膜层中主要存在TiN相,择优取向(200),同时含有少量TiO2和钛氮氧的化合物。AFM形貌显示出试样表面TiN呈定向排列,膜层均匀完整,结构致密。纳米压痕测试结果表明,膜层具有较高的纳米硬度和弹性模量,最大值分别达到22.5和330 GPa,较基体分别增长104.5%和50%。根据纳米划痕形貌和划痕深度随划痕位置的变化关系分析出,薄膜在纳米划擦过程中先后经历了弹性变形,弹塑性变形,加载开裂或卸载剥落三个阶段。划擦剥落抗力达到80mN,表明TiN薄膜具有很好的弹性恢复能力和较强的疲劳剥落抗力。
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| 关 键 词： | 等离子体浸没离子注入与沉积 纳米压痕 纳米划擦行为 TiN薄膜 轴承钢 |
Nanoindentation and Scratch Behavior of TiN Films Fabricated by Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition |
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| Liu Hongxi,Jiang Yehua,Tang Baoyin. Nanoindentation and Scratch Behavior of TiN Films Fabricated by Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition[J]. JOurnal of Vacuum Science and Technology, 2010, 30(5). DOI: 10.3969/j.issn.1672-7126.2010.05.19 |
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| Authors: | Liu Hongxi Jiang Yehua Tang Baoyin |
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