NbSiN纳米复合膜的显微结构、超硬效应和机理的研究

发布时间：2017-10-10 12:00

  本文关键词：NbSiN纳米复合膜的显微结构、超硬效应和机理的研究

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【摘要】：采用NbSi复合靶,通过调节Nb与Si的比例,利用磁控溅射射频工艺,在单晶硅片上沉积不同Si含量的NbSiN纳米复合膜。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪和高分辨透射电镜等,研究了Si含量对NbSiN纳米复合膜的微观结构和力学性能的影响。结果表明:随着薄膜中Si含量的增加,其结晶程度先升高,然后降低,硬度和弹性模量先增加后降低,当n(Si):n(Nb)=5:20时,NbSiN薄膜硬度和弹性模量均达到最大值33.6和297.2 GPa。微观组织观察表明,此时NbSiN薄膜内部形成Si_3N_4界面相包裹NbN纳米晶粒的纳米复合结构,Si_3N_4界面相呈结晶态协调相临NbN纳米晶粒间的位向差,并与NbN纳米晶粒之间形成共格外延生长,其微结构可用nc-NbN/c-Si_3N_4模型来表示,表明其超硬效应源于NbN基体相和Si_3N_4界面相之间形成的共格外延生长界面。
【作者单位】： 上海理工大学机械工程学院;上海理工大学材料科学与工程学院;
【关键词】： NbSiN纳米复合膜 显微结构 超硬效应 强化机制
【基金】：国家自然科学基金项目(51471110)
【分类号】：TB383.2
【正文快照】： 纳米结构的复合薄膜近几年已被国内外许多学者研究,所谓纳米复合膜是由两种材料形成,界面相 (interfacial phase )包裹着基体相(matrix phase )的一种三维网状结构的薄膜。李世直等[1]早在1992年就报道了一种由互不相溶的TiN相和Si3N4相组成的TiSiN复合膜,该薄膜具有很高的硬

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本文编号：1006227