高功率调制脉冲磁控溅射沉积NbN涂层的强韧性研究

发布时间：2021-01-01 18:57

　　硬质涂层增韧始终是难以克服的技术挑战,价电子的Friedel振荡是限制异质界面的纳米多层或纳米复合硬质涂层增韧的关键。本文采用高功率调制脉冲磁控溅射技术（Modulated Pulsed Power Magnetron Sputtering,MPPMS）沉积同质异构NbN硬质涂层,通过研究氮气流量比、强离化阶段微脉冲占空比、充电电压和负偏压等不同工艺参数对NbN涂层相组成和微结构的影响规律,分析具有纳米复合结构NbN涂层的力学性能,明确纳米复合结构NbN涂层硬度和韧性同时获得增强的条件,取得的主要结论如下:1)MPPMS放电参数的变化是影响NbN涂层相组成和结构的重要参数。随着氮气流量比、微脉冲占空比和充电电压的增加,峰值功率由0.4 kW增加到1.3 kW,NbN涂层中δ’-NbN相含量减少,δ-NbN相含量增加。施加负偏压,峰值功率为0.9 kW,NbN涂层由δ’-NbN单相结构组成。随着峰值功率的增加,所有涂层的柱状结构越来越致密。2)NbN涂层均由立方δ-NbN相或六方δ’-NbN相组成。氮气流量比从15%增加到30%时,NbN涂层的结构由立方δ-NbN相为主的结构转变为以六方... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 高功率脉冲磁控溅射技术沉积硬质涂层
    1.2 硬质涂层的强韧化
        1.2.1 多层结构对硬质涂层强韧性的影响
        1.2.2 纳米复合结构对硬质涂层强韧性的影响
    1.3 硬质涂层强韧性的研究
        1.3.1 硬质涂层强韧性的实验研究
        1.3.2 硬质涂层强韧性的理论研究
    1.4 研究目的和内容
2 实验
    2.1 实验装置
    2.2 实验步骤
    2.3 实验数据记录及分析
3 工艺参数对NbN涂层微结构和相组成的影响
    3.1 氮气流量比的影响
    3.2 微脉冲开启时间的影响
    3.3 充电电压的影响
    3.4 负偏压的影响
    3.5 讨论
    3.6 本章小结
4 工艺参数对NbN涂层力学性能的影响
    4.1 氮气流量比的影响
    4.2 微脉冲开启时间的影响
    4.3 充电电压的影响
    4.4 负偏压的影响
    4.5 讨论
    4.6 本章小结
5 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]气相沉积硬质薄膜韧性评价方法——压入法[J]. 杜军,王尧,朱晓莹.  测试技术学报. 2016(02)
[2]硬质陶瓷涂层增韧及其评估研究进展[J]. 裴晨蕊,孙德恩,Sam Zhang,黄佳木.  中国表面工程. 2016(02)
[3]硅化锆（ZrSi）弹性及其各向异性研究[J]. 陈志谦,林兴香,李春梅.  西南大学学报(自然科学版). 2016(03)
[4]Si含量对CrSiN涂层结构和性能的影响[J]. 贾丛丛,王恩青,葛芳芳,黄峰,李朋,鲁晓刚.  表面技术. 2016(01)
[5]Al代位合金化对D88-Ti5Si3力学性能与电子结构影响的第一性原理研究[J]. 黄豪杰,徐江.  物理化学学报. 2015(02)
[6]高功率脉冲磁控溅射技术沉积硬质涂层研究进展[J]. 王启民,张小波,张世宏,王成勇,伍尚华.  广东工业大学学报. 2013(04)
[7]物理气相沉积技术的研究进展与应用[J]. 吴笛.  机械工程与自动化. 2011(04)

硕士论文
[1]TiN系硬质薄膜的制备及性能研究[D]. 张启沛.华南理工大学 2014
[2]NbN薄膜和NbN/SiNx纳米多层膜的制备及性能研究[D]. 马治军.吉林大学 2008



本文编号：2951816