阎红娟,田沁叶,刘峰斌,司丽娜,张淑婷.调制周期对 纳米多层膜微观结构与性能影响[J].热喷涂技术,2019,11(4):25~30.
调制周期对 纳米多层膜微观结构与性能影响
Microstructure and Properties of TaN/TiSiNwith Different Modulation Period
  
DOI:10.3969/j.issn.1674-7127.2019.04.004
中文关键词:  TaN/TiSiN  共格外延生长  硬度  耐磨性
英文关键词:TaN/TiSiN  Coherent growth  Hardness  Wear resistance
基金项目:
              
作者单位
阎红娟 北方工业大学机械与材料工程学院
田沁叶 北方工业大学机械与材料工程学院
刘峰斌 北方工业大学机械与材料工程学院
司丽娜 北方工业大学机械与材料工程学院
张淑婷 北方工业大学机械与材料工程学院
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中文摘要:
      使用磁控溅射仪沉积一系列不同调制周期的 TaN/TiSiN 纳米多层膜。 采用 X 射线衍射仪 (XRD)、 显微硬度计、 摩擦磨损试验机分析与表征纳米多层膜微观结构和性能, 研究调制周期对 TaN/TiSiN 纳米多层膜的微观结构、力学性能和摩擦学性能的影响。 结果表明, TaN/TiSiN 纳米多层膜均为面心立方结构, 在 (111) 晶面和 (200) 晶面呈现择优取向。 当调制周期为 25nm 时, TaN/TiSiN 纳米多层膜硬度最大值为 30.9GPa, 摩擦系数与磨损量最小。TaN/TiSiN 纳米多层膜的位错穿过 TaN 层与 TiSiN 层界面时将受到多层膜界面对其施加的镜像力作用, 阻碍位错的运动, 引起薄膜的强化。
英文摘要:
      TaN/TiSiN nano-multilayers with different modulation period were deposited on 304 stainless steel by magnetron sputtering system. X-ray diffraction, Vicker hardness tester, and friction abrasion tester are used to characterize the microstructure and properties of TaN/TiSiN nano-multilayers. The results show that TaN/TiSiN nanomultilayers are face centered cubic structure and exhibit a strong preferred orientation in (111) and (200) planes. When the modulation period of TaN/TiSiN nano-multilayer is 25nm, the diffraction peak is highest, the maximum hardness of TaN/TiSiN nano-multilayers is 30.9GPa, the friction coefficient and the mass loss are smallest. When the dislocation of TaN/TiSiN nano-multilayer passes through the interface between TaN layer and TiSiN layer, the mirror force applied to the interface hinders the movement of dislocations. It will cause the strengthening of nano-multilayer.
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