文档介绍：天津师范大学
硕士学位论文
磁控溅射技术设计合成TaN/NbN和TaN/VN纳米多层膜的研究
姓名:张学华
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:李德军
20070401
摘要,~与气体流量的比例保持在簂,调制周期为本文利用超高真空射频磁控溅射技术设计合成疦纳米多层膜、能,包括表面硬度、弹性模量以及薄膜与基底的附着力:还通过湎哐苌和扫描电子显微镜确治鍪侄窝芯苛吮∧さ慕峁固卣鳌=沂径嗖隳ぬ逑档结构和性能以及工艺参数之间的相互关系,找出合成最佳多层膜的工艺,使多层谏杓坪铣蒚烈纳米多层膜的工艺参数中,氮气氩气比例、调制周期都对薄膜的晶体结构有较大影响,所有的多层膜都表现出了明锐的与结晶取向。总的工作气压为,与气体流量的比例保持在,阌隢层调制比例:抽小尸簂时制备的峰加强,结晶开始出现多元化。说明适当调节阸多层膜有很好的周期性调制结构,界面清晰。从小角度计。纳米多层膜的硬度、模量和临界载荷都较蚇单质薄膜有所提高。其中总工作气疦纳米多层膜硬度和模量值分别达到了最高值薄膜的硬度、弹性模量与工艺参数有着直接的关系。在最大载荷条件下,所有纳米多层膜的临界载荷都明显高于单层膜蚇。谏杓坪铣蒚/纳米多层膜工艺参数中,工作气压、调制周期对薄膜的晶体结构有较大影响,在总的工作气压为。纳米多层膜的硬度和弹性模量都较蚔ブ时∧び兴岣摺F疺擅锥嗖隳ひ约癟单层膜。利用纳米力学测试系统研究薄膜的机械性。膜体系的硬度和附着力优于单质薄膜材料。,调制周期为疦纳米多层薄膜,工艺参数有利于混合晶相的氮化物生成,这可能会影响多层膜的机械性能。,与气体流量的比例保持在,调制周期为时制备的1砻,与气体流量的比例保持在簂,调制周期为,阌隫愕髦票壤齮篰,时制各的擅锥嗖惚∧ぃ浣峁怪谐鱿至薚暇啵可能会影响多层膜的机械性能。小角度苌渫计缀蚐测试均表明多层膜的界面清晰,调制周期性好。计算出制备不同调制周期的疺嗖隳分别为和中总工作气压为、、中文摘要
时制备的擅锥嗖隳び捕群湍A恐捣直鸫锏搅俗罡咧1砻鞅∧さ挠捕取⒌阅A坑牍ひ詹问凶胖苯拥墓叵怠T谧畲笤睾条件下,所有纳米多层膜的临界载荷都明显高于单层膜蚔贸哒婵丈淦荡趴亟ι浼际跎杓坪铣蒚单层薄膜。化合物靶材相对于纯金属靶材对单层薄膜的晶体结构有较大影响。化合物靶制备的薄膜的硬度和弹性模量都较金属靶制备的薄膜有所提高。其中总工作气压为1砻鞅∧さ挠捕扔氚胁牧嫌凶以上结构表明,利用超高真空射频磁控溅射技术,通过控制合适的工艺参数,合成具有高硬度、高模量、高膜基结合力和低应力的疦和擅多层膜是可以实现的。通过选择适当靶材可以制各高硬度ゲ隳ぁ?赏为应用于刀具涂层的材料,提高刀具的切削速率,延长刀具的使用寿命。关键词:射频磁控溅射,疦纳米多层薄膜,疺擅锥嗖惚∧ぃ琓采用化合物靶制备的∧び捕却锏搅俗罡咧直接的关系。单层薄膜,机械性能中文摘要Ⅱ
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腐蚀⋯因为受到气、水及某些化学介质的作用;浸蚀⋯因接触高温金属熔体或其它熔体而被浸蚀,等等。磨损⋯因相互之间相对运动而产生;氧化~.因温度过高而发生;第一章绪论引言大家知道,所有的物体都不可避免与环境相接触,而与环境真正接触的是物体的表面。如各种机械设备和仪器仪表。它们在使用过程中会发生:所有这些都会首先使机件表面发生破坏或失效,进而引起整个机件的破坏或失效,因此,表面是防止设备失效的第一道防线。有资料统计,在各种机电产品的过早失效破坏中,约有怯筛春湍ニ随着现代工业的迅猛发展,对机械工业产品提出了更高的要求。要求产品能在高参数绺呶拢哐梗咚、高度自动化和恶劣的工况条件下长期稳定运转。求,在某些情况下我们可以选用贵金属或合金来制造整体设备及零件。有时虽然产品的竞争力,更何况在许多情况下也无法找到一种能够同时满足整体和表面要求的材料。而表面技术则可以在不增加或不增加太多材料成本的同时使产品表面受到保护和强化,从而提高产品的使用寿命和可靠性,改善机械设备的性能、质量、增强产品的竞争能力,所以,研究和发展机械产品的表面保护和表面强化技表面技术不仅具有重要的经济意义,而且它还具有重要的学术价值。这是因为:①材料物理、化学性能及其变化都从表面开始;②随着器件的微型化,表面与体相的原子比增大,会出现许多新的特性;③材料表面的研究是许多高新技术的理化基础等等。目前,对于材料科学的研究主要集中在对材料表面和材料内部结构和性能的研究。美国工程科学院为美国国会提供的年前集中力量加强发展的钚驴蒲Ъ际踔校泄夭牧戏矫娴慕鲇胁牧媳砻婵蒲в氡砻婕际醯难芯俊造