金属学报  2006, Vol. 42 Issue (9): 993-997

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低能量离子束辐照磁控溅射沉积超硬质nc-TiN/nc-Cu纳米复合膜

李铸国; 俞海良; 吴毅雄; 三宅正司

上海交通大学材料学院

SUPERHARD nc-TiN/nc-Cu NANOCOMPOSITE FILM SYNTHESIZED BY MAGNETRON SPUTTERING WITH LOW ENERGY ION FLUX IRRADIATION

Li Zhuguo;Yu Hailiang; Wu Yixiong;MIYAKE　Shoji

上海交通大学材料学院

李铸国; 俞海良; 吴毅雄; 三宅正司 . 低能量离子束辐照磁控溅射沉积超硬质nc-TiN/nc-Cu纳米复合膜[J]. 金属学报, 2006, 42(9): 993-997 .
, , , . SUPERHARD nc-TiN/nc-Cu NANOCOMPOSITE FILM SYNTHESIZED BY MAGNETRON SPUTTERING WITH LOW ENERGY ION FLUX IRRADIATION[J]. Acta Metall Sin, 2006, 42(9): 993-997 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(214 KB)   摘要: 利用诱导型等离子体辅助双靶磁控溅射法在Si(100)基板表面沉积Cu含量(原子分数)为0—10.0% 的Ti-Cu-N膜, 研究了Cu含量对薄膜结构及硬度的影响. 结果表明, 添加少量Cu可极大地提高薄膜硬度. Cu含量为2.0%的Ti-Cu-N薄膜具有超硬特性, 硬度HV达到42, 约为纯TiN薄膜硬度的2倍. 超硬质Ti-Cu-N薄膜为nc-TiN/nc-Cu纳米复合薄膜, 具有柱状晶结构. 薄膜的超硬特性源于薄膜的纳米复合结构. 关键词 ： 磁控溅射,  离子照射,  纳米复合膜,  硬度     Abstract：Ti-Cu-N films containing approximately 0—10.0% Cu (atomic fraction) were synthesized by inductively coupled plasma assisted magnetron sputtering with two elemental targets. The effects of Cu content on film hardness and microstructure have been investigated. The addition of a small amount of Cu significantly enhanced film hardness. The Ti-Cu-N film containing 2.0%Cu has a superhard trait, with a hardness HV value of 42, which is nearly two times of that of pure TiN film. The Superhard Ti-Cu-N film was characterized as a nanocomposite structure, consisting of nanocolumns of TiN crystallites with nanocrystal Cu inside the column boundaries. The hardness enhancement was attributed to nanocomposite effect. Key words： magnetron sputtering    ion irradiation    nanocomposite film    hardness 收稿日期: 2005-06-29      ZTFLH:  TB383   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 李铸国 俞海良 吴毅雄 三宅正司 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2006/V42/I9/993 [1]Li S Z,Shi Y L,Peng H R.Plasma Chem Plasma Process,1992;12:287 [2]Vep(?)ek S,Reiprich S.Thin Solid Films,1995;268:64 [3]Vep(?)ek S,Reiprich S,Li S Z.Appl Phys Lett,1995;66:2640 [41 Vep(?)ek S.Thin Solid Films,1998;317:449 [5]Vep(?)ek S,Niederhofer A,Moto K,Bolom T,M(?)nnling H D,Neslásdek P,Dollinger G,Bergmaier A.Surf Coat Technol,2002;133-134:152 [6]Vep(?)ek S,Argon A S.J Vac Sci Technol,2002;20B:650 [7]Musil J,Zeman P,Hrub H,Mayrhofer P H.Surf Coat Technol,1999;120-121:179 [8]Zemen P,(?)erstv R,Mayrhofer P H,Mitterer C,Musil J.Mater Sci Eng,2000;A289:189 [9]Musil J,Karvánková,Kasl J.Surf Coat Technol,2000;139:101 [10]Musil J,Hrub H,Zeman P,Zeman H,(?)erstv R,Mayrhofer P H,Mitterer C.Surf Coat Technol,2001;142-144:603 [11]Klug H P,Alexander L E.X-Ray Diffraction Procedures.New York:Wiley,1974:661 [12]Li Z G,Miyake S,Kumagai M,Saito H,Muramatsu Y.Surf Coat Technol,2004;183:62 [13]Greene J E,Sundgren J E,Hultman L,Petrov L,Bergstrom D B.Appl Phys Lett,1995;67:2928 [14]Musil J,Vl(?)ek J,Zeman P,Setsuhara Y,Miyake S,Konuma S,Kumagai M,Mitter C.Jpn J Appl Phys,2002;41:6529 [15]Karlsson L,Hultman L,Johansson M P,Sundgren J E,Ljungcrantz H.Surf Coat Technol,2000;126:1 [16]Myung H S,Lee H M,Shaginyan L R,Han J G.Surf Coat Technol,2000;163-164:591 [17]Oh S T,Sekino T,Niihara K.J Eur Ceram Soc,1998;18:31 [18]Kim B S,Lee J S,Sekino T,Choa Y H,Niihara K.Scr Mater,2001; 44:2121 [19]Sekino T,Niihara K.Nanostruct Mater,1995;6:663 [20]Luo Q,Rainforth W M,M(?)nz W D Wear,1999;225-229:74 [21]Kingergy W D,Bowen H K,Uhlmann D R.Introduction to Ceramics.New York:John Wiley and Sons,1976:765 [1] 黄鼎, 乔岩欣, 杨兰兰, 王金龙, 陈明辉, 朱圣龙, 王福会. 基体表面喷丸处理对纳米晶涂层循环氧化行为的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 668-678. [2] 王海峰, 张志明, 牛云松, 杨延格, 董志宏, 朱圣龙, 于良民, 王福会. 前置渗氧对TC4钛合金低温等离子复合渗层微观结构和耐磨损性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1355-1364. [3] 梁琛, 王小娟, 王海鹏. 快速凝固Ti-Al-Nb合金B2相形成机制与显微力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1169-1178. [4] 王韬, 龙弟均, 余黎明, 刘永长, 李会军, 王祖敏. 超高压烧结制备14Cr-ODS钢及微观组织与力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 184-192. [5] 项兆龙, 张林, XIN Yan, 安佰灵, NIU Rongmei, LU Jun, MARDANI Masoud, HAN Ke, 王恩刚. Cr含量对FeCrCoSi永磁合金调幅分解组织及其性能的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(1): 103-113. [6] 胡龙, 王义峰, 李索, 张超华, 邓德安. 基于SH-CCT图的Q345钢焊接接头组织与硬度预测方法研究[J]. 金属学报, 2021, 57(8): 1073-1086. [7] 曹庆平, 吕林波, 王晓东, 蒋建中. 物理气相沉积制备金属玻璃薄膜及其力学性能的样品尺寸效应[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 473-490. [8] 张林, 郭晓, 高建文, 邓安元, 王恩刚. 电磁搅拌对TiB2颗粒增强钢组织和力学性能的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(9): 1239-1246. [9] 童文辉, 张新元, 李为轩, 刘玉坤, 李岩, 国旭明. 激光工艺参数对TiC增强钴基合金激光熔覆层组织及性能的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(9): 1265-1274. [10] 邓聪坤,江鸿翔,赵九洲,何杰,赵雷. Ag-Ni偏晶合金凝固过程研究[J]. 金属学报, 2020, 56(2): 212-220. [11] 刘艳梅, 王铁钢, 郭玉垚, 柯培玲, 蒙德强, 张纪福. Ti-B-N纳米复合涂层的设计、制备及性能[J]. 金属学报, 2020, 56(11): 1521-1529. [12] 刘海霞, 陈金豪, 陈杰, 刘光磊. NaCl溶液腐蚀后304不锈钢的射流空蚀特征[J]. 金属学报, 2020, 56(10): 1377-1385. [13] 李博,张忠铧,刘华松,罗明,兰鹏,唐海燕,张家泉. 高强耐蚀管钢点状偏析及带状缺陷的特征与演变[J]. 金属学报, 2019, 55(6): 762-772. [14] 李文涛,王振玉,张栋,潘建国,柯培玲,汪爱英. 电弧复合磁控溅射结合热退火制备Ti2AlC涂层[J]. 金属学报, 2019, 55(5): 647-656. [15] 吴厚朴,田修波,张新宇,巩春志. 双脉冲HiPIMS放电特性及CrN薄膜高速率沉积[J]. 金属学报, 2019, 55(3): 299-307. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed