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反应溅射Ti-Al-Si-N纳米晶复合薄膜的微结构与力学性能

董云杉  孔明  胡晓萍  李戈扬  顾明元  
【摘要】:采用 Ar、N2 和 SiH4 混合气体反应溅射制备了一系列不同 Si 含量的 Ti- Al- Si- N 薄膜,并采用EDS、AES、XRD、TEM和微力学探针研究了薄膜的微结构和力学性能。结果表明通过控制混合气体中SiH4 分压可以方便地获得不同 Si 含量的 Ti- Al -Si N纳米晶复合薄膜。当 Si 含量达到 3. 5% (原子分数)时,薄膜中出现 TiSix 界面相,造成(Ti,Al)N 晶粒细化,使薄膜力学性能得到提高,硬度和弹性模量的最高值分别为 36.0GPa和 400GPa。进一步提高 Si 含量,薄膜的力学性能逐渐降低。

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