磁控溅射制备BCN薄膜纳米力学和摩擦磨损行为的研究

摘要：

利用直流磁控溅射技术制备三元BCN薄膜,通过改变N2/Ar流量比(0.0～0.3)得到不同含氮量的薄膜.采用X射线光电子能谱仪和傅立叶红外光谱仪分析薄膜的成分和结构,采用纳米压入仪分析薄膜的纳米力学性能和纳米摩擦磨损特性,分别采用连续刚度测量法和横向力测量法测试薄膜的硬度和划痕行为.结果表明:薄膜中氮含量随N2/Ar流量比增加而增大并趋于稳定;反应气体中的氮优先与硼结合生成B-N键,当N2/Ar流量比超过一定值后,部分氮与碳结合生成C=N键;薄膜的纳米硬度和弹性模量随薄膜中氮含量的增加而下降;BCN薄膜的划痕深度与薄膜的结构密切相关,而摩擦系数受薄膜结构的影响不明显;在相同载荷下薄膜的划痕深度随薄膜中氮含量增加而增大;对于同一试样,薄膜在未破裂之前摩擦系数基本保持在0.10左右,薄膜破裂后摩擦系数迅速增至0.46.

关键词：BCN薄膜、组织结构、纳米力学性能、纳米摩擦磨损性能

所属期刊栏目：26

分类号：TH117.3

在线出版日期：2006-12-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：520-524