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TiN/SiO_2纳米多层膜的晶体生长与超硬效应

魏仑  梅芳华  邵楠  李戈扬  李建国  
【摘要】:高硬度的含氧化物纳米多层膜在工具涂层上具有重要的应用价值 .研究了TiN SiO2 纳米多层膜的晶体生长特征和超硬效应 .一系列具有不同SiO2 和TiN调制层厚的纳米多层膜采用多靶磁控溅射法制备 ;采用x射线衍射、x射线能量色散谱、高分辨电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和力学性能 .结果表明 ,虽然以单层膜形式存在的TiN和SiO2 分别形成纳米晶和非晶结构 ,它们组成多层膜时会因晶体生长的互促效应而呈现共格外延生长的结构特征 .在SiO2 调制层厚度约小于 1nm时 ,多层膜呈现强烈的 (111)织构 ,并伴随着硬度和弹性模量的显著上升 ,最高硬度和弹性模量分别达到 4 4 5

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