残余氧对TiN+Si3N4纳米复合薄膜硬度的影响

金属学报

2004, Vol. 40

Issue (10): 1037-1040

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残余氧对TiN+Si3N4纳米复合薄膜硬度的影响

马大衍马胜利徐可为 S.Veprek

西安交通大学金属材料强度国家实验室; 西安 710049

Impact of Residual Oxygen on Hardness of Nano Structured TiN+Si3N4 Film

MA Dayan; MA Shengli; XU Kewei;S.Veprek

引用本文:

马大衍; 马胜利; 徐可为; S.Veprek . 残余氧对TiN+Si3N4纳米复合薄膜硬度的影响[J]. 金属学报, 2004, 40(10): 1037-1040 .
, , , . Impact of Residual Oxygen on Hardness of Nano Structured TiN+Si3N4 Film[J]. Acta Metall Sin, 2004, 40(10): 1037-1040 .

全文: PDF(46017 KB)

摘要: 用直流等离子体增强化学气相沉积设备在不锈钢表面沉积纳米晶TiN和纳米非晶TiN+Si3N4复相薄膜。主要研究了氧元素对薄膜硬度的影响。结果表明,薄膜中极其微量的氧含量就会使nc－TiN + a－Si3N4薄膜的硬度大幅降低。薄膜中氧含量小于0.2%(原子分数)，薄膜硬度可以达到45—55 GPa，而氧含量升至1%—1.5%后，薄膜硬度降至30 GPa左右。其原因与晶界处形成SiOx相有关。

关键词 ： PCVD, TiN, Si3N4

Abstract：Using direct current plasma enhanced chemical vapor deposition (PCVD) techniques, the nanocomposite films of nc-TiN + a-Si3N4 were synthesized. The detrimental effects of residual oxygen on the films hardness were explored. A minor content of residual oxygen can strongly decrease the hardness of the superhard film. Oxygen impurity of 1%-1.5% (atomic fraction) can make the hardness of film decrease to about 30 GPa as compared to 45-55 GPa for the film with below 0.2% oxygen, which is related to the formation of SiOx at interface of crystalline.

Key words： PCVD TiN Si3N4

收稿日期: 2003-11-28

ZTFLH:

TB43

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