(Ti,Al)N-AlN-VN-AlN-(Ti,Al)N-VN納米多層膜的微結(jié)構(gòu)與超硬效應(yīng)研究.pdf

1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文（Ti,Al）N/AlN\VN/AlN\(Ti,Al)N/VN納米多層膜的微結(jié)構(gòu)與超硬效應(yīng)研究姓名：田家萬申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：李戈揚2002.1.1●上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要偏離了其平衡位置，采用在A I N 層內(nèi)的原子受到拉應(yīng)力，( T i ，A 1 ) N 層內(nèi)原子受到壓應(yīng)力的原子模型能對此做出較好的解釋。隨周期的增大，A 1 N 則以六方結(jié)構(gòu)存在，說明( T i ，A 1 ) N

2、晶格約束A 1 N 使之形成立方相存在一定的作用范圍。4 ) 對( T i ，A 1 ) N ／A 1 N 納米多層膜力學(xué)性能的測量表明，其硬度隨調(diào)制周期減小呈單調(diào)上升的趨勢，在調(diào)制周期為1 ．3 n m 時出現(xiàn)的最高硬度( H v 3 1 ．5 G P a ) 高出其組元R O M 值的3 0 ％左右：彈性模量也隨調(diào)制周期的減小呈單調(diào)上升的趨勢，其最高彈性模量高亦出組元模量R O M 值的3 0 ％。多層膜中共格應(yīng)力的存在和小周期下形

3、成的立方A 1 N是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因。5 ) 通過對大周期下V N ／A 1 N 納米多層膜的H R T E M 研究表明，當(dāng)調(diào)制周期較大( 1 3 ．2 h a ) 時，V N 和A 1 N 難以以外延方式生長。多層膜晶粒細(xì)小，且v N 為面心立方結(jié)構(gòu)，而A l N 則成為阻擋層，僅部分晶化并呈六方結(jié)構(gòu)。力學(xué)性能上v N ／A l N 與( T i ，A 1 ) N ／A I N 多層膜體系相似，硬度和彈性模量隨周期的不斷增大而

4、單調(diào)降低，A 1 N亦由亞穩(wěn)態(tài)的立方相向六方相過渡，說明只有在一定的調(diào)制周期范圍下通過多層膜中共格應(yīng)力的約束才能得到立方相的A 1 N 。6 ) ( T i 。A 1 ) N ／v N 納米多層膜在小周期亦表現(xiàn)出硬度和彈性模量異常升高的超硬和超模量效應(yīng)，其維氏硬度高出組元R O M 值5 0 ％，彈性模量較之R O M 值的增量也達到o ／了3 0 ％。1，／關(guān)鍵詞硬質(zhì)薄膜，硬度測量，兩步壓入法，納米多層膜，硬發(fā)，彈性模量，交變應(yīng)力l