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《α-SiNx納米多層薄膜結(jié)構(gòu)及性能的影響.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第33卷第1期摩擦學(xué)學(xué)報Vo133No12013年1月TribologyJan，2013基體偏壓對反應(yīng)磁控濺身寸ZrN／et—Si納米多層薄膜結(jié)構(gòu)及性能的影響胡明，高曉明，張立平，伏彥龍，楊軍，翁立軍，劉維民(1．中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤滑國家重點實驗室，甘肅蘭州730000；2．中國科學(xué)院大學(xué)，北京100039；3．中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所，吉林長春130033)摘要：采用中頻磁控濺射技術(shù)在3種偏壓條件下(0、一80、一300V)于AISI440C鋼及單晶si(100)基體表面制備了ZrN／a—SiN納米多層薄膜．通過高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)分析表征了各納
2、米多層薄膜微觀組織結(jié)構(gòu)，并通過納米壓人儀與真空球一盤摩擦試驗機分別測試了各薄膜力學(xué)及真空摩擦學(xué)性能．重點研究了基體偏壓對ZrN／o~一SiN納米多層薄膜微觀組織結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對其力學(xué)及摩擦學(xué)性能的影響機制．結(jié)果表明：較低的基體偏壓會導(dǎo)致納米多層薄膜中ZrN層差的結(jié)晶狀態(tài)，而較高的基體偏壓則易于引起ZrN層與SiN層層間界面的交混．上述兩種薄膜組織及結(jié)構(gòu)的變化均不利于該納米多層薄膜力學(xué)及摩擦學(xué)性能的改善．在適宜的偏壓條件下(一80V)，ZrN／~一SiN薄膜呈現(xiàn)出具備良好層間界面的晶體／非晶體納米多層結(jié)構(gòu)，與其他偏壓條件制備的納米多層薄膜相比，該薄膜表現(xiàn)出更好的力學(xué)及摩擦學(xué)性能．關(guān)鍵詞：ZrN／c
3、~一SiN納米多層薄膜；基體偏壓；微觀結(jié)構(gòu)；機械及摩擦學(xué)性能中圖分類號：TH117．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1004—0595(2013)01—0029—07EfectsoftheBiasVoltageontheMicrostructure，MechanicalandTribologicalPropertiesofZrN／a—SiNxNanoscaledMultilayerFilmsHUMing，GAOXiao—ming，ZHANGLi—ping，F(xiàn)UYan—long，YANGJun，WENGLi—iun，LIUWei—min(J．StateKeyLaboratoryofSolidLubr
4、ication，LanzhouInstituteofChemicalPhysics，ChineseAcademyofSciences，Lamhou730000，China2．GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences，Beifng100039，China3．ChangchunInstituteofOptics，F(xiàn)ineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China)Abstract：TheZrN／a—SiNnanoscaledmultilayerfilmsweredep
5、ositedunderdifferentsubstratebiasvoltagebyreactivemagnetronsputtering．Themicrostructuresofthesefilmswereanalyzedusinghighresolutiontransmissionelectronmicroscope(HRTEM)．Themechanicalandtribologicalpropertiesofthesefilmswerecomparativelyinvestigatedbynanoindenterandball—on—disctribometerinvacuumcond
6、ition．respectively．TheresultsrevealthatlowerbiasconditionmayresuhZrNlayerscharacterizedwithamorphous(oramorphous—like)microstructrueinmuhilayerfilms．AndthehigherbiasvoltageconditionmayresultmixingofinterfacesbetweenZrNlayersandSiNlayersinmuhilayerfilms．Thetransformationfromcrystaltoamorphousmicrost
7、ructureofZrNlayersandinterfacemixinginmuhilayerfilmsmaybothdegradethemechanicalandtribologicalpropertiesoftheZrN／a—SiNnanoscaledmultilayerfilms．TheappropriatebiasReceived12March2012，revised9November2012，acc
