【作者】 杨瑾； 张学华； 曹猛； 乔林； 王明霞； 邓湘云； 李德军；

【Author】 Yang Jin Zhang Xuehua Cao Meng Qiao Lin Wang Mingxia Deng Xiangyun Li Dejun (College of Physics and Electronic Information Science,Tianjin Normal University,Tianjin 300074,China)

【机构】 天津师范大学物理与电子信息学院；

【摘要】 选择 ZrC 和 ZrB₂为个体层材料,利用射频磁控溅射系统在室温下制备具有纳米尺寸的 ZrC/ZrB₂多层膜。通过 X 射线衍射仪、扫描电子显微镜、俄歇电子能谱、表面轮廓仪及纳米力学测试系统研究了调制周期与 ZrC,ZrB₂单层厚度比例 (t_ZrC:t_ZrB2)对多层膜生长结构和力学性能的影响。结果表明,多层膜的界面清晰,调制周期性好,大部分多层膜的纳米硬度和弹性模量值都高于两种个体材混合相的值,在调制比例 t_ZrC:t_ZrB2=1:1．7、调制周期为32 nm 时,薄膜显示出很强的 ZrC（111）择优趋向和较弱的 ZrB₂（001）及 ZrB₂（002）结构,同时产生硬度异常升高的超硬效应,其硬度达到42GPa。多层膜的机械性能改善明显与其调制结构和多晶结构有着直接的联系。更多还原

【Abstract】 Nanoscale ZrC/ZrB₂ multilayers were grown by rf magnetron sputtering at room temperature.Its microstructures and mechanical properties were characterized with X-ray diffraction,scanning electron microscopy,Auger electron spectroscopy and nano-indentation.The results show that the polycrystalline ZrC/ZrB₂ multilayers have well-defined interfaces and good modulation period;and that the microstructures strongly affect its mechanical properties.For example,the nanohaxdness and elastic modulus of most multilayers are higher than the rule-of-mixture val- ues of monolithic ZrC and/ZrB₂.At a thickness ratio of t_ZrC:t_ZrB2=1:1.7 and a modulation period of 32 nm,the multilayers show a strong ZrC （111） preferential growth orientation and fairy weak ZrB₂ （001） and ZrB₂（002） textures.Besides,its maximized hardness reaches 42 GPa.更多还原