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低能离子束辅助真空电弧沉积TiN/Cu和(Ti,W)N/Cu纳米多层膜的结构与性能
【机构】 广东工业大学材料与能源学院；
【摘要】 用阴极靶Ti/Cu和(Ti,W)/Cu靶,在能量为4keV、束流为100mA的低能氮离子束作用下进行真空电弧沉积,制备了TiN/Cu和(Ti,W)N/Cu纳米多层膜,调制周期为27nm。用场发射扫描电镜、微负荷显微硬度仪、表面磨损性能测试仪和薄膜强度结合测试仪研究了膜层的结构特征和力学性能。结果表明,Ti-Cu或Ti-W-Cu共沉积的调幅作用将薄膜的柱状生长方式改变为层状生长方式,调幅结构清晰。在离子束的协同作用下,纳米多层膜表现为较高的硬度(最高达30GPa),同时具有较好的结合力(临界载荷为33～38N),而且耐磨性能也表现得相当优越,这主要是由于在软硬相交替的纳米多层膜的调幅结构中,软性相的协调作用使得膜层的内应力和界面应力得到释放。
【关键词】 TiN/Cu和(Ti,W)N/Cu纳米多层膜；
真空电弧沉积；
低能离子束辅助；
结构与性能；
【基金】 广东省“十五”重大专项,A3030202;广州市纳米专项计划。
- 【会议录名称】 2002年材料科学与工程新进展（上）——2002年中国材料研讨会论文集
- 【会议名称】2002年中国材料研讨会
- 【会议时间】2002-10
- 【会议地点】中国北京
- 【分类号】TB383
- 【主办单位】中国材料研究学会