不同厚度纳米Ti薄膜的力学性能
[Abstract]:Four nanocrystalline Ti thin films with different thickness were prepared by DC magnetron sputtering. The mechanical properties and residual stress of Ti thin films were studied by nano-indentation instrument and electron film stress distribution tester. The surface roughness and surface morphology of the films were analyzed by means of fractal dimension method and atomic force microscope (AFM). The experimental results show that the grain size increases with the increase of Ti film thickness, and the surface roughness and residual stress increase firstly and then decrease with the increase of Ti film thickness. However, the elastic modulus and hardness of Ti film decrease first and then increase with the increase of film thickness. When the thickness of the film is 600,2400Nm ~ 3600nm, there is residual compressive stress in the film, and when the thickness of the film is 1200nm, there is residual tensile stress. The distribution of the residual stress in the film is the most uniform, but the film has lower hardness and modulus of elasticity. It is concluded that the hardness and elastic modulus of Ti thin films will be reduced by the existence of residual tensile stress, whereas the residual compressive stress will be reversed.
【作者单位】: 装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院;中国地质大学(北京)工程技术学院;
【基金】:北京市自然科学基金重大项目(3120001) 国家自然科学基金(51275105) 国家杰出青年科学基金(51125023)
【分类号】:TB383.2;TG146.23
【参考文献】
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1 毛卫国;陈强;张斌;万杰;;等离子喷涂热障涂层材料弹性模量与硬度的压痕测试分析[J];材料工程;2011年10期
2 胡望宇,管恒荣,孙晓峰,李诗卓,福本昌宏,冈根功;ZrO_2-Ni等离子喷涂涂层的残余应力[J];材料工程;1999年02期
3 吴化;陈涛;宋力;;PVD法制备(Ti,Al)N涂层中残余应力对其质量的影响[J];材料工程;2013年02期
4 王成,张贵彦,马莹,肖孟超,钱龙生;薄膜应力测量方法研究[J];激光与光电子学进展;2004年09期
5 李远士,牛焱,吴维鈸;Fe—Cr合金在450℃的KCl及KCl—ZnCl_2盐膜中的腐蚀[J];金属学报;2001年09期
6 王红美,徐滨士,马世宁,董世运,李小英;纳米压痕法测试电刷镀镍镀层的硬度和弹性模量[J];机械工程学报;2005年04期
7 夏冬生;张会臣;孙昌国;高玉周;严立;;离子束增强沉积Ni、Ti纳米金属薄膜的表面形貌与摩擦特性研究[J];润滑与密封;2007年04期
8 汪渊,徐可为;Cu-W薄膜表面形貌的分形表征与电阻率[J];物理学报;2004年03期
9 曹猛;李强;杨莹;邓湘云;李德军;;离子束流和基底温度对ZrN/TiAlN纳米多层膜性能的影响[J];真空科学与技术学报;2008年S1期
【共引文献】
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1 王华清;卢维强;郝孟尧;薛唯;;不同制备方法对薄膜性能的影响[J];北京理工大学学报;2008年10期
2 魏琪;刘旭;李辉;印志勇;;抗氧化耐氯腐蚀电弧喷涂铁基粉芯线材[J];中国表面工程;2012年02期
3 严富学;白力静;殷鹏;;偏压对GLC镀层的结构及应力的影响研究[J];表面技术;2010年02期
4 张涛;吴一辉;张平;王淑荣;;Si基Cu/NiFe薄膜的生长及其粘附特性研究[J];传感技术学报;2006年05期
5 马海涛,郭贵芬,王来;铁基合金在KCl盐膜下的腐蚀[J];材料保护;2003年01期
6 张轲,牛焱,吴维鈸;铬钢在高温还原性含氯气氛中的腐蚀行为[J];材料保护;2003年07期
7 马海涛,郭贵芬,赵杰,王来;氯化钾蒸气对纯铬材高温氧化行为的影响[J];材料保护;2005年06期
8 刘晓亮;马海涛;王来;林中楠;;Fe-Cr合金预氧化后涂覆KCl盐膜的热腐蚀行为[J];材料保护;2009年09期
9 马海涛,赵杰,韩双起,王来;纯Cr在O_2-ZnCl_2混合气中的高温腐蚀[J];材料科学与工艺;2003年03期
10 ;Mechanical Properties of Coating and Part by Laser Engineered Net Shaping by Nanoindentation Testing[J];稀有金属材料与工程;2011年S4期
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1 李华一;李国禄;王海斗;徐滨士;;纳米压痕法表征复合电刷镀n-Al_2O_3/Ni涂层的应力—应变关系[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
2 汪渊;白宣羽;徐可为;范多旺;;基于小波变换的磁控溅射Cu-W薄膜生长表面形貌评价[A];薄膜技术学术研讨会论文集[C];2003年
3 李华一;李国禄;王海斗;徐滨士;;纳米压痕技术在涂层性能检测中的应用[A];第八届全国表面工程学术会议暨第三届青年表面工程学术论坛论文集(二)[C];2010年
4 吴畏;张鹏;;生活垃圾催化气化—改质制清洁合成气的研究[A];2014中国环境科学学会学术年会(第七章)[C];2014年
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1 熊辉;CuCl/Schiff base配合物在液相氧化羰化反应中的催化活性、寿命及腐蚀性研究[D];华中科技大学;2010年
2 张小辉;秸秆燃料锅炉受热面高温腐蚀机制及防护研究[D];沈阳工业大学;2012年
3 王戎;纳米掺杂Al_2O_3+13wt%TiO_2等离子喷涂陶瓷涂层及应用研究[D];西南石油学院;2003年
4 王成;介质薄膜膜基体系力学光学特性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
5 公衍生;氧化铱薄膜的脉冲激光沉积、结构控制及其性能研究[D];武汉理工大学;2006年
6 廖晓明;新型金刚石薄膜辐射剂量计的基础研究及设计[D];四川大学;2006年
7 洪波;电沉积铜薄膜中织构与内应力的研究[D];上海交通大学;2008年
8 王鸿博;非织造基纳米银薄膜的制备及性能研究[D];江南大学;2007年
9 魏莹;Ge/Si异质结及其光电探测器特性研究[D];兰州大学;2012年
10 陈建春;铝合金变质、细化、合金化材料及铝熔体物理净化材料的设计、工艺及应用研究[D];武汉大学;2011年
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1 周日学;离子束增强沉积钛合金薄膜的空蚀磨损特性研究[D];大连海事大学;2008年
2 杨松;表面粗糙度的三维motif评定方法研究[D];南京农业大学;2008年
【二级参考文献】
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1 张铭,何家文;薄膜X射线应力测试三种衍射几何比较[J];兵器材料科学与工程;2001年01期
2 黄磊;陈四海;何少伟;史锡婷;李敏杰;李毅;易新建;;蒸发制备金属薄膜实现MEMS工艺中电互连[J];半导体技术;2005年12期
3 弓满锋;乔生儒;卢国锋;姬浩;;X射线测量高速钢上不同厚度氮化钛涂层残余应力[J];材料科学与工艺;2010年03期
4 梁爱民,徐洮,王立平,林义民,孙蓉;离子束流密度和基底温度对TiN纳米薄膜性能的影响[J];材料科学与工程学报;2005年04期
5 李美Y,
本文编号:2128046
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