磁控溅射ZrAlCuN薄膜的微观组织与力学性能

摘要：

采用磁控溅射技术制备不同原子比的ZrAlCuN薄膜.采用场发射扫描电镜(FESEM)观察截面形貌,高分辨透射电镜分析微观组织结构,纳米压入法测定薄膜的硬度,压入法(维氏压头)测定薄膜的韧性.结果表明:Zr0.36Al0.15Cu001N0.48薄膜截面呈纳米尺度柱状晶,沿沉积方向生长,仅存在[111]、[200]、[220]、311]取向的5～10 nm ZrN晶粒,未发现AlN及Cu独立相,硬度约41.7 GPa(载荷10 mN),弹性模量约257.8 GPa.Zr0..Al0.24Cu0.08N0.39薄膜呈纳米尺度柱状晶,存在10～20nmZrN纳米晶以及Cu[111]纳米晶,硬度约27 GPa(载荷10 mN),弹性模量约225.8 GPa.由于前者具备较高的硬度/弹性模量比,从而表现出较好的韧性.

关键词：磁控溅射、薄膜、硬度、韧性、微观组织

所属期刊栏目：27

分类号：TG174.444(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51102283

在线出版日期：2014-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：109-114