不同磁控溅射工艺对纳米晶TiN薄膜微观结构与力学性能的影响

来源 :稀有金属材料与工程 | 被引量 : 0次 | 上传用户:meomeo38
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对比研究了直流磁控溅射(dcMS)、高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)和调制脉冲磁控溅射(MPPMS)所沉积纳米晶TiN薄膜的组织结构与力学性能.结果 表明,因dcMS溅射粒子离化率与动能均较低,薄膜表现为存在少量空洞的柱状晶结构,薄膜力学性能差、沉积速率为51 nm/min.HPPMS因具有较高的瞬时离化率和较低的占空比,薄膜结构致密而光滑,性能得到了显著改善,但平均沉积速率较低,仅为25 nm/min.通过MPPMS技术可大范围调节峰值靶功率和占空比,从而得到较高的离化率和平均沉积速率,薄膜结构致密光滑、力学性能优异,沉积速率达45 nm/min,接近dcMS.“,”The structure and properties of nanocrystalline TiN films deposited by direct current magnetron sputtering (dcMS),high power pulsed magnetron sputtering (HPPMS) and modulated pulsed power magnetron sputtering (MPPMS) were compared.Results show that columnar structure with a few gaps is obtained through dcMS because of low ionization rate and low kinetic energy of sputtered species,which results in poor mechanical properties;the deposition rate is 51 nm/min.The TiN film deposited by HPPMS exhibits dense structure and smooth surface,which is because HPPMS can improve ionization rate of sputtered species under the conditions of high peak target power and low duty cycle.The mechanical properties are improved,but the average deposition rate is relatively low,only 25 nm/min.MPPMS has the capability to modulate peak target power and duty cycle to achieve high ionization degree and deposition rate.Thus,the TiN film deposited by MPPMS shows dense columnar structure,smooth surface,superior mechanical properties and enhanced deposition rate of 45 nm/min.
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通过真空电弧熔炼制备了一系列钛基非晶复合材料和钛基非晶合金,研究了合金中铍元素的含量对整体合金摩擦行为的影响.随着合金中铍元素的减少,非晶复合材料中的枝晶体积分数逐渐增加,整体合金的摩擦系数降低,但是合金的磨损率升高.所有材料的磨损表面都展现出了磨粒磨损的磨损机制,并且磨屑的尺寸随着枝晶体积分数的升高而逐渐降低.“,”A series of Ti-based bulk metallic glass composites (BMGCs) and a Ti-based bulk metallic glass
使用压力烧结方法制备了石墨烯纳米片(GNP)增强的7075铝基纳米复合材料,提出了一种通过在GNP的表面涂覆二氧化钛(TiO2)来优化界面结合的新工艺,并比对了原石墨烯及具有包覆层石墨烯对铝基纳米复合材料的力学性能和微观结构的影响.结果 表明,与添加纯GNP相比,添加具有TiO2涂层的GNP的纳米复合材料的力学性能提高.相比于基体,TiO2包覆GNP增强的纳米复合材料的屈服强度、抗拉强度和显微硬度分别增加了38.9%、34.4%和20.1%.性能的进一步改善是由于TiO2涂层优化了增强相与基体之间的界面结
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