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《高性能鋁基氮化物復合薄膜的制備與研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要摘要本文研究了在Bulat一6多弧離子鍍膜機上真空電弧沉積A1N薄膜的基礎上，對AlN基薄膜進行鉻元素的復合制備了(Al，cr)N薄膜，采用A1，si合金靶和鉻靶的組合沉積薄膜，從而把硅元素引入到薄膜中制各了(Al，cr，si)N薄膜，并且采用離子束輔助沉積工藝沉積(Al，Cr，Si)N薄膜。用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡對薄膜進行了結構和形貌的表征，用顯微硬度計、摩擦磨損實驗儀對薄膜的力學性能進行了檢測，并且初步研究了薄膜的高溫抗氧化性能。分析了AlN基薄膜中鉻元素含量的控制以及鉻元素的復合對薄膜組織結構、表面截面形貌、顯微硬度、摩擦磨損和高溫抗氧化性能的影響。研究
2、了在(Al，cr)N薄膜中加入硅元素的可行性、含量控制和硅元素的加入對薄膜組織結構與性能的影響，并且研究了離子束輔助沉積工藝對薄膜質量的影響。結果表明：真空電孤沉積AlN薄膜是可行的方法之一，浚方法制各的膜層中以AIN(100)相為主，并在此基礎上復合Cr元素固溶于AlN薄膜中，形成(Al，cr)N復合薄膜。比例調節(jié)器在0～25％可調的比例通量范圍內，可以比較精確控制(Al，cr)N薄膜中cr含量在9．2％以內變化。在本實驗中Cr元素的加入產(chǎn)生固溶強化的效果，而且隨著Cr含量的增加，薄膜的硬度和耐磨性提高。采用合金靶把si元素引入到薄膜中，多元的(Al，Cr，Si)N薄膜
3、中Si的含量比靶材中的含量嚴重偏低，存在著負的成分離析效應。si元素的加入，產(chǎn)生細化晶粒的作用，而且si代替晶格中的Al原子或Cr原子產(chǎn)生一定的晶格畸變，從而結構有所變化，在宏觀上表現(xiàn)成硬度及耐磨性都有所提升。制各方法上引入功能性更強的離子束輔助沉積，對薄膜的結構和性能都有所改善，從而提高了薄膜的質量。重點研究了AlcrN系薄膜的高溫抗氧化性能，薄膜的表面被迅速氧化形成的A1203和cr203為主的致密氧化物膜層，大大減緩了氧原子向基體的擴散，表現(xiàn)出良好的高溫抗氧化性能，同時Si元素的加入提高了薄膜的抗氧化性能。關鍵詞：(Al，Cr)N薄膜和(Al，Cr，Si)N薄膜多弧
4、離子鍍離子束輔助沉積高溫抗氧化性能耋童三些查蘭三蘭堡圭蘭堡絲圣AbstractAINfilmsweredepos“edbyBulat一6multi—arcsionfilmplatingmach血e，andthen，onthebasisofthistechnics，theAlCrNandAlCrSiNcompoundfilmswerepreparedbyVADandIBAD．SllrfaceandsectionaltopographywereobserVedbySEM；structureofthemmwasdeterminedbyXRDmachine；microhardne
5、ssofthefilmsweremeasuredbythemicrohardnesstestmachine；resistanceofabrasionandinoxidizablewerealsostudied．TheafkctionofCrorSicontenttothestmcture，appearance，microhardness，frictionperformanceandhi曲一teInperatureoxidationresistaIlceoftheAlNbasedmmswere柚alyzedintheanicle．TechnicsofpreparingAIN
6、filmwefefeasible，andthebestN2pressureisO．25Pa．TheCrcontentin(Al，Cr)NfilmscaIlbecontrolledaccllratelybytheproportionalregulator，anditspercentagecompositionvarieswiththefluxoftheproportionalfromzcroto9．2percent．Themicrohardnessandwear—resistingproertywereenhancedbyaddingCr，andmoreCrisadded，
7、betterperforImnceofthe士’lmsisobtained．InthewayofA1／sialloytargetspreparing(Al，cr，si)Nfilms，compos“iondemixingofSiwasobserved，Sicontentinfilmswasmorelowerthanitsintargets．Siexistinnlmsbythesolidsolutionoritsn“ride，so“does，thecharacterof(Al，cr，si)Nfllmswasimproved．Wha
