不同黏度合成油下CrN/TiN多层薄膜的摩擦学特性研究

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作者 张全德 陈庆春 +3 位作者 苏桐 赵勤 郭峰 王晓波 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期171-180,共10页

目的探究在不同黏度合成酯润滑油的作用下,CrN/TiN多层薄膜的摩擦学性能及协同润滑机制。方法选用聚α烯烃(PAO)与三羟甲基丙烷辛癸酸酯(TME)复配,得到不同黏度梯度的合成油。利用全自动黏度测定仪、倾点测试仪、开口闪点测定器和傅里... 目的探究在不同黏度合成酯润滑油的作用下,CrN/TiN多层薄膜的摩擦学性能及协同润滑机制。方法选用聚α烯烃(PAO)与三羟甲基丙烷辛癸酸酯(TME)复配,得到不同黏度梯度的合成油。利用全自动黏度测定仪、倾点测试仪、开口闪点测定器和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分别对合成油的运动黏度(40、100℃)、倾点、闪点和表面官能团进行表征。利用反应磁控溅射技术在316不锈钢和单晶硅片基底表面制备CrN/TiN多层薄膜。采用X射线衍射仪和FIB-TEM表征手段对薄膜的微观结构进行分析,并用纳米压痕仪和划痕仪测试了薄膜的力学性能。利用球-盘式摩擦试验机表征薄膜在干摩擦和油润滑条件下的摩擦学性能,利用XPS对摩擦实验后的磨痕元素价态进行表征。结果CrN/TiN薄膜具有典型的面心立方结构(FCC)、异质多层结构,且其硬度可达32.2 GPa。在干摩擦条件下,与裸316基体相比,经表面镀制CrN/TiN薄膜后平均摩擦因数由0.95降至0.71,磨损深度由25.0μm降至16.8μm。在合成油作用下,316不锈钢-GCr15钢球(钢-钢摩擦副)、CrN/TiN多层薄膜-GCr15钢球(CrN/TiN多层薄膜-钢摩擦副)2种摩擦配副的摩擦因数和磨损率随着合成油黏度的增加均呈现降低趋势,且在同一黏度条件下薄膜试样的磨损率更低。结论CrN/TiN多层薄膜在PAO与TME复配获得的一系列不同黏度合成油的作用下,随着合成油黏度的增加,薄膜的磨损率和磨损深度逐渐下降,其减摩抗磨性能得到显著提升。通过磨痕表面的XPS分析可知,合成油中极性的酯基吸附在滑动界面,增强了油膜的承载性能,从而减缓了对偶间的摩擦阻力。 展开更多

关键词 crn/tin多层薄膜 聚α烯烃 多元醇酯 摩擦学性能 固-液复合润滑

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N_(2)/Ar流量比对TiZrN/TiN纳米多层薄膜微观结构和性能的影响

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作者 魏永强 张华森 +5 位作者 张晓晓 顾艳阳 刘畅 吕怿东 韦春贝 钟素娟 《表面技术》 北大核心 2025年第14期92-104,共13页

目的 通过改变N2/Ar流量比,研究TiZrN/TiN纳米多层薄膜微观结构和性能的变化规律。方法采用电弧离子镀(Arc Ion Plating,AIP)和高功率脉冲磁控溅射(High Power Pulsed Magnetron Sputtering,Hi PIMS)复合方法,通过调节N_(2)/Ar流量比,... 目的 通过改变N2/Ar流量比,研究TiZrN/TiN纳米多层薄膜微观结构和性能的变化规律。方法采用电弧离子镀(Arc Ion Plating,AIP)和高功率脉冲磁控溅射(High Power Pulsed Magnetron Sputtering,Hi PIMS)复合方法,通过调节N_(2)/Ar流量比,分别在M2高速钢和单晶硅片(100)上制备TiZrN/TiN纳米多层薄膜。研究N2/Ar流量比对TiZrN/TiN纳米多层薄膜形貌结构、元素成分、相结构、纳米硬度、膜基结合力、摩擦磨损性能和耐腐蚀性能的影响。结果在N2/Ar流量比为35/65时,薄膜表面粗糙度最低达到0.298μm;在N2/Ar流量比为40/60时,薄膜总厚度最高达574 nm;TiZrN/TiN纳米多层薄膜均以(111)晶面为择优取向,硬度在22.95~27.15 GPa。在N2/Ar流量比为25/75时,TiZrN/TiN纳米多层薄膜离子轰击作用最强,Zr/(Ti+Zr)的值较大(0.088),硬度和弹性模量最高分别达到27.15 GPa和271.14 GPa。在N_(2)/Ar流量比为25/75和30/70时,TiZrN/TiN纳米多层薄膜的膜基结合力最好,达到HF1等级。TiZrN/TiN纳米多层薄膜稳定摩擦系数均在0.8左右,磨损率先增大后减小。N_(2)/Ar流量比为25/75时,TiZrN/TiN纳米多层薄膜的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为-0.546 V和1.167μA/cm^(2),薄膜对M2高速钢基体的保护率最高达到87.9%。结论采用电弧离子镀和高功率脉冲磁控溅射复合方法,大幅改善了薄膜表面质量;N_(2)/Ar流量比可改变离子轰击强度的强弱,随着N_(2)/Ar流量比的增加,沉积离子轰击强度逐渐减弱,薄膜硬度和耐腐蚀性能逐渐下降;在N_(2)/Ar流量比为25/75时,薄膜综合性能最优。 展开更多

关键词 高功率脉冲磁控溅射 电弧离子镀 TiZrN/tin纳米多层薄膜 N_(2)/Ar流量比 纳米硬度 耐磨性

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TC4钛合金表面电弧离子镀TiN／CrN纳米多层薄膜研究 被引量：14

3

作者 胡霖 胡建军 +3 位作者 林国强 张林 孙刚 马国佳 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期872-877,共6页

用电弧离子镀技术在TCA钛合金基体上通过改变偏压制备了4组TiN／CrN薄膜，对薄膜的表面形貌、厚度、相结构、硬度、膜基结合力和摩擦系数等组织、性能进行了测试表征。结果表明，薄膜是由TiN相和CrN交替叠加构成的纳米多层薄膜，薄膜的... 用电弧离子镀技术在TCA钛合金基体上通过改变偏压制备了4组TiN／CrN薄膜，对薄膜的表面形貌、厚度、相结构、硬度、膜基结合力和摩擦系数等组织、性能进行了测试表征。结果表明，薄膜是由TiN相和CrN交替叠加构成的纳米多层薄膜，薄膜的调制周期为60nm，总的厚度约为480nm。与基体钛合金相比，镀膜后样品的表面性能与偏压幅值密切相关并有显著提高：显微硬度从基体的3GPa提高到16．5-24．7GPa；摩擦系数从基体的0．35大幅度降低到0．14—0．17；薄膜与基体结合牢固，膜基临界载荷在60-80N之间。经电弧离子镀TiN／CrN纳米多层薄膜处理后，TC4钛合金可以满足沙粒和尘埃磨损条件下的耐磨性能要求。 展开更多

关键词 TC4钛合金 电弧离子镀 tin/crn纳米多层薄膜

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多弧离子镀沉积Ti/TiN多层薄膜的摩擦磨损及电化学性能 被引量：5

4

作者 史鑫 戴剑锋 +2 位作者 吴贵智 张广安 陈建敏 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期20-25,共6页

软硬交替多层结构的薄膜因其优异的抗摩擦磨损性能和耐腐蚀特性使其在工程领域具有重要的应用价值。利用多弧离子镀在不锈钢和Si(100)表面沉积了Ti N单层薄膜和3种不同Ti/Ti N调制比的多层膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)... 软硬交替多层结构的薄膜因其优异的抗摩擦磨损性能和耐腐蚀特性使其在工程领域具有重要的应用价值。利用多弧离子镀在不锈钢和Si(100)表面沉积了Ti N单层薄膜和3种不同Ti/Ti N调制比的多层膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、CSM摩擦磨损试验机和电化学工作站分别分析了薄膜的结构特征、耐磨损性能和电化学性能。结果表明:多层膜层状结构明显,Ti N相出现(111)面择优取向;Ti与Ti N沉积时间比为1∶5的样品具有较低的摩擦因数(0.26)和磨损率(6.6×10–7 mm3·N–1·m–1);在3.5%Na Cl溶液中,多层膜样品的腐蚀电流密度较不锈钢基体降低了两个数量级,腐蚀电位较不锈钢基体明显提高,表明多层膜可以提高不锈钢基体的耐腐蚀性。 展开更多

关键词 Ti/tin多层薄膜 多弧离子镀 磨损率 耐腐蚀性

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TiN/NbN纳米多层薄膜的交变应力场和超硬效应 被引量：6

5

作者 赖倩茜 虞晓江 +2 位作者 戴嘉维 李戈扬 宁兆元 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第4期313-316,共4页

为了研究纳米多层薄膜的超硬效应 ,采用反应溅射法制备从 1 4nm至 2 7nm不同调制周期的一系列TiN/NbN纳米多层膜。高分辨电子显微镜对薄膜的调制结构和界面生长方式的观察发现 ,TiN/NbN膜具有很好的调制结构 ,并呈现以面心立方晶体结构... 为了研究纳米多层薄膜的超硬效应 ,采用反应溅射法制备从 1 4nm至 2 7nm不同调制周期的一系列TiN/NbN纳米多层膜。高分辨电子显微镜对薄膜的调制结构和界面生长方式的观察发现 ,TiN/NbN膜具有很好的调制结构 ,并呈现以面心立方晶体结构穿过调制界面外延生长的多晶超晶格结构特征。显微硬度测量表明 ,TiN/NbN纳米多层膜存在随调制周期变化的超硬效应。薄膜在调制周期为 8 3nm时达到HK39 0GPa的最高硬度。分析认为 ,两种不同晶格常数的晶体外延生长形成的交变应力场 ,对材料有强化作用 。 展开更多

关键词 纳米多层薄膜 超硬效应 tin/NbN超晶格薄膜 调制结构 超硬度 交变应力场 氮化钛 氮化铌

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磁控溅射Fe-N薄膜及Fe-N/TiN多层膜的结构和磁性 被引量：4

6

作者 李华飚 乔祎 +4 位作者 周剑平 赵春生 张永平 常香荣 田中卓 《真空科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期311-314,共4页

用磁控溅射法制备了Fe N薄膜和Fe N/TiN多层膜。结果表明 ,在常温下 ,使用较小的氮、氩比溅射 ,生成的Fe N薄膜主要是含氮α Fe固溶体 ,并且N原子进入α Fe晶格是饱和磁化强度提高的一个原因。Fe N/TiN多层膜的层间耦合作用以及减小每一... 用磁控溅射法制备了Fe N薄膜和Fe N/TiN多层膜。结果表明 ,在常温下 ,使用较小的氮、氩比溅射 ,生成的Fe N薄膜主要是含氮α Fe固溶体 ,并且N原子进入α Fe晶格是饱和磁化强度提高的一个原因。Fe N/TiN多层膜的层间耦合作用以及减小每一Fe N层厚度而引起的晶粒尺寸的减小可以有效地降低薄膜的矫顽力 。 展开更多

关键词 结构 磁性 溅射沉积 FE-N薄膜 Fe-N/tin多层膜

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Ti/TiN纳米多层薄膜改性层在Troyde's模拟体液中的抗腐蚀性能 被引量：3

7

作者 刘成龙 林国强 +2 位作者 杨大智 赵彦辉 邓新绿 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期940-946,共7页

用电弧离子镀设备,在医用不锈钢基体上沉积Ti/TiN纳米多层薄膜,考察薄膜在Troyde's模拟体液中的抗腐蚀性能.结果表明,在中性与酸性模拟体液中316L+Ti/TiN(45/45s) 体系的击穿电位分别提高5倍和2倍,腐蚀电流密度为基体的1/8与1/3,明... 用电弧离子镀设备,在医用不锈钢基体上沉积Ti/TiN纳米多层薄膜,考察薄膜在Troyde's模拟体液中的抗腐蚀性能.结果表明,在中性与酸性模拟体液中316L+Ti/TiN(45/45s) 体系的击穿电位分别提高5倍和2倍,腐蚀电流密度为基体的1/8与1/3,明显降低发生局部腐蚀的敏感性,但滞后环的出现说明薄膜被击穿后自修复能力较差.分析说明薄膜的纳米多层结构与纯Ti层的存在可有效提高医用不锈钢在Troyde's模拟体液中的抗点蚀能力. 展开更多

关键词 Ti/tin纳米多层薄膜 抗腐蚀性能 医用不锈钢 模拟体液

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调制周期对TiN/TiAlN多层薄膜微观结构和摩擦性能的影响 被引量：3

8

作者 魏永强 刘建伟 +1 位作者 文振华 蒋志强 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第18期151-155,共5页

采用电弧离子镀方法制备了TiN/TiAlN多层薄膜,研究了调制周期对薄膜多层结构和摩擦磨损性能的影响。结果表明:在相同的沉积时间内,随调制周期的增加,多层薄膜的层数减少,每一层的厚度增加,层与层之间的区分更加清晰。摩擦磨损测试结果表... 采用电弧离子镀方法制备了TiN/TiAlN多层薄膜,研究了调制周期对薄膜多层结构和摩擦磨损性能的影响。结果表明:在相同的沉积时间内,随调制周期的增加,多层薄膜的层数减少,每一层的厚度增加,层与层之间的区分更加清晰。摩擦磨损测试结果表明:由于多层薄膜的调制结构,引起薄膜对磨层的变化,当多层薄膜的调制周期为54 nm时,多层薄膜的摩擦系数最小;当调制周期为112 nm时,多层薄膜的摩擦系数最高;当调制周期为164 nm时,多层薄膜的磨痕宽度最小。在摩擦磨损过程中,GCr15钢球的磨损面一直处于快速磨损阶段,对磨痕能谱线扫描结果发现磨屑的主要成分是Fe和FeOx。 展开更多

关键词 电弧离子镀 tin/TiAlN多层薄膜 调制周期 摩擦磨损

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TiN/TiCN多层调制结构薄膜的结构和力学性能研究 被引量：2

9

作者 任鑫 江仁康 +2 位作者 赵瑞山 王丞 黄美东 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2019年第12期29-34,共6页

以304不锈钢为基体,利用复合离子镀技术制备了TiN/TiCN多层膜,主要研究了不同调制周期下薄膜组织结构和力学性能的变化规律。结果表明:不同调制周期下得到的TiN/TiCN多层膜表面比较致密、平整,随着调制周期的减小,表面质量有一定改善。... 以304不锈钢为基体,利用复合离子镀技术制备了TiN/TiCN多层膜,主要研究了不同调制周期下薄膜组织结构和力学性能的变化规律。结果表明:不同调制周期下得到的TiN/TiCN多层膜表面比较致密、平整,随着调制周期的减小,表面质量有一定改善。多层膜结构主要由fcc-TiN型固溶体构成,不存在a-C结构。随着调制周期的减小,物相分析表明TiN/TiCN多层膜发生了择优生长,出现了(111)晶面生长织构,其纳米硬度和弹性模量逐渐增大,在调制周期λ=0.15μm时达到最大值,分别为35.56GPa和436.2GPa。 展开更多

关键词 tin/TiCN多层膜薄膜 复合离子镀 调制周期 结构 力学性能

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201不锈钢表面弧光离子镀TiN和CrN薄膜的耐蚀性

10

作者 马志康 高原 +4 位作者 蔡航伟 王成磊 袁琳 张焱 吴炜钦 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2013年第8期670-672,689,共4页

利用弧光离子镀设备,对201不锈钢表面进行离子沉积TiN薄膜和CrN薄膜。分别在3.5%NaCl溶液、1mol·L-1 NaOH溶液和1mol·L-1 H2SO4溶液中进行电化学腐蚀性能测试。结果表明,通过弧光离子镀技术在201不锈钢表面分别形成了厚度为1.... 利用弧光离子镀设备,对201不锈钢表面进行离子沉积TiN薄膜和CrN薄膜。分别在3.5%NaCl溶液、1mol·L-1 NaOH溶液和1mol·L-1 H2SO4溶液中进行电化学腐蚀性能测试。结果表明,通过弧光离子镀技术在201不锈钢表面分别形成了厚度为1.2μm的致密TiN薄膜和3μm的致密CrN薄膜;201不锈钢、TiN薄膜和CrN薄膜在3.5%的NaCl溶液中耐蚀性相当;在1mol·L-1的NaOH溶液中,TiN薄膜的耐蚀性约是201不锈钢的2倍,CrN薄膜的耐蚀性是201不锈钢的24倍,TiN薄膜的12倍;在1mol·L-1的H2SO4溶液中,TiN薄膜和CrN薄膜的耐蚀性相比201不锈钢分别提高20倍和26倍。 展开更多

关键词 弧光离子镀 tin薄膜 crn薄膜 耐蚀性

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高引燃脉冲新HiPIMS模式对TiN/CrN多层膜结构和性能的影响 被引量：2

11

作者 高凯晨 巩春志 +1 位作者 徐啸尘 田修波 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期145-154,共10页

多层TiN/CrN薄膜能显著改善复杂环境下部件的性能和寿命,为获得性能良好的TiN/CrN多膜层,提出一种高引燃脉冲新HiPIMS模式(高功率脉冲磁控溅射技术)的新放电技术,在一到四引燃脉冲个数条件下制备TiN/CrN多层薄膜。结果表明,随着引燃脉... 多层TiN/CrN薄膜能显著改善复杂环境下部件的性能和寿命,为获得性能良好的TiN/CrN多膜层,提出一种高引燃脉冲新HiPIMS模式(高功率脉冲磁控溅射技术)的新放电技术,在一到四引燃脉冲个数条件下制备TiN/CrN多层薄膜。结果表明,随着引燃脉冲个数的增加,TiN/CrN薄膜膜基结合力增加,三引燃脉冲条件下结合力达到HF1(压痕法结合力指标,HF1为性能良好)压痕边缘膜层出现碎裂但膜层并未崩裂,在四引燃脉冲条件下膜基结合力也为HF1,且相较三引燃脉冲膜层碎裂也消失,膜基结合力最佳。同时,随着引燃脉冲个数的增加,膜层的粗糙度下降,磨痕变窄,硬度增强,硬度的波动范围减小,薄膜摩擦因数逐渐降低,四引燃脉冲条件下摩擦因数为0.25,膜层厚度呈先增加后减小的趋势,在三引燃脉冲个数条件下达到最大值332.1 nm试验结果表明引燃脉冲能够强化膜层与基体之间的结合力,硬度以及摩擦磨损的性能,细化晶粒。 展开更多

关键词 tin/crn多膜层 高功率脉冲磁控溅射技术 高引燃脉冲 引燃脉冲个数 结合力

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TiN缓冲层厚度对立方AlN薄膜显微组织结构的影响 被引量：1

12

作者 莫祖康 黄尚力 +3 位作者 翁瑶 符跃春 何欢 沈晓明 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第3期1192-1196,共5页

为了提高亚稳立方Al N薄膜的外延质量,采用激光分子束外延法,以Ti N为缓冲层在Si(100)衬底上制备立方Al N薄膜,主要研究了Ti N缓冲层厚度对立方Al N薄膜结晶质量和表面形貌的影响。结果表明,以Ti N为缓冲层可制备出高取向度的立方Al N薄... 为了提高亚稳立方Al N薄膜的外延质量,采用激光分子束外延法,以Ti N为缓冲层在Si(100)衬底上制备立方Al N薄膜,主要研究了Ti N缓冲层厚度对立方Al N薄膜结晶质量和表面形貌的影响。结果表明,以Ti N为缓冲层可制备出高取向度的立方Al N薄膜,当缓冲层沉积时间为30 min时,立方Al N薄膜的结晶质量最好,表面最平整。 展开更多

关键词 立方AlN薄膜 tin缓冲层 激光分子束外延 显微组织结构

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微纳尺度TiN多层薄膜/涂层力学性能研究进展

13

作者 靳巧玲 王海斗 +2 位作者 李国禄 张建军 刘金娜 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1085-1091,共7页

TiN纳米多层薄膜/涂层由于其高的硬度、耐磨性和断裂韧性等优点在精密刀具和模具方面备受青睐。近些年TiN纳米多层薄膜在力学性能方面的研究主要集中于超硬性能、摩擦磨损性以及断裂韧性三个方面。本文分别从膜层间作用关系、微观结构... TiN纳米多层薄膜/涂层由于其高的硬度、耐磨性和断裂韧性等优点在精密刀具和模具方面备受青睐。近些年TiN纳米多层薄膜在力学性能方面的研究主要集中于超硬性能、摩擦磨损性以及断裂韧性三个方面。本文分别从膜层间作用关系、微观结构以及裂纹扩展机制等角度讨论多层构造对薄膜的超硬性能、耐磨性性以及断裂韧性的影响机理。提出超硬机理指导薄膜制备,残余应力影响裂纹的双重效应,建立多层微观结构与宏观力学性能映射关系三个研究方向,以期为研究TiN纳米多层薄膜力学性能提供新思路。另外,简单介绍了多层结构能够提升薄膜的高温抗氧化性和耐腐蚀性,并展望了TiN纳米多层膜的发展方向。 展开更多

关键词 tin 纳米多层薄膜 超硬机理 超硬性 摩擦磨损 断裂韧性

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温度对TiN/Ti多层膜微观结构和氧化行为的影响 被引量：6

14

作者 龚海飞 邵天敏 王喜眉 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期20-25,共6页

研究了TiN/Ti多层膜不同温度下的微观结构和氧化行为。采用阴极弧离子镀沉积的方法制备了19层调制周期为200 nm的TiN/Ti多层膜及相应的TiN单层膜。采用高分辨场发射电子显微镜(HR–FESEM)、光学显微镜和X射线衍射仪(XRD)分别对膜层断面... 研究了TiN/Ti多层膜不同温度下的微观结构和氧化行为。采用阴极弧离子镀沉积的方法制备了19层调制周期为200 nm的TiN/Ti多层膜及相应的TiN单层膜。采用高分辨场发射电子显微镜(HR–FESEM)、光学显微镜和X射线衍射仪(XRD)分别对膜层断面结构、表面形貌和物相进行分析。结果表明,随着加热温度的升高,TiN单层膜在350℃时开始出现局部剥落,550℃出现大范围的剥落,而多层膜未发生剥落;相对TiN单层膜,TiN/Ti多层膜具有层状结构,其抗氧化能力有一定的提高。结合试验结果,讨论了TiN/Ti多层膜和TiN单层膜的工作温度。 展开更多

关键词 tin/TI 多层薄膜 微观结构 氧化行为

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多弧离子镀沉积TiAlN/TiN多层膜的结构与性能 被引量：9

15

作者 黄美东 李云珂 +2 位作者 王萌萌 王宇 陈广宵 《天津师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第1期26-29,共4页

为研究调制周期对薄膜结构和性能的影响,采用多弧离子镀技术在高速钢上制备TiAlN/TiN多层膜,通过改变调制周期制备了不同层数的TiAlN/TiN多层膜,使用扫描电子显微镜(SEM)、XP-2台阶仪、X线衍射仪(XRD)和维氏硬度计对薄膜的表面形貌、厚... 为研究调制周期对薄膜结构和性能的影响,采用多弧离子镀技术在高速钢上制备TiAlN/TiN多层膜,通过改变调制周期制备了不同层数的TiAlN/TiN多层膜,使用扫描电子显微镜(SEM)、XP-2台阶仪、X线衍射仪(XRD)和维氏硬度计对薄膜的表面形貌、厚度、物相结构和硬度进行测量,并对实验结果进行分析和讨论.结果表明:TiAlN/TiN多层薄膜中膜层的择优生长方向主要表现为Ti Al N相的(0010)取向;调制周期的改变对薄膜的沉积速率基本没有影响;随着调制周期的减小,样品的表面质量提高,显微硬度明显变大. 展开更多

关键词 多弧离子镀 TiAlN/tin多层膜 薄膜结构 力学性能

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TiN/TiB_2纳米多层膜的共格外延生长

16

作者 戴嘉维 岳建岭 李戈扬 《电子显微学报》 CAS CSCD 2005年第4期275-275,共1页

关键词 纳米多层膜 共格界面 外延生长 TIB2 tin 超硬效应 纳米多层薄膜 调制周期 生长结构

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CrN基复合薄膜研究进展 被引量：10

17

作者 关晓艳 赵美艳 +2 位作者 史镐荣 王志新 张留学 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期80-93,共14页

主要综述了Cr N基多元复合薄膜、多层薄膜及多元多层复合薄膜的研究进展,详细叙述了多元复合、多层结构设计及多元多层复合设计对薄膜力学性能、摩擦学性能和耐腐蚀性能的影响,并重点阐述了薄膜的腐蚀机理及其耐磨损机制。指出了多元复... 主要综述了Cr N基多元复合薄膜、多层薄膜及多元多层复合薄膜的研究进展,详细叙述了多元复合、多层结构设计及多元多层复合设计对薄膜力学性能、摩擦学性能和耐腐蚀性能的影响,并重点阐述了薄膜的腐蚀机理及其耐磨损机制。指出了多元复合、多层结构设计和多元多层复合设计,均可一定程度上提高Cr N薄膜的力学性能、耐磨损性能和耐腐蚀性能。一般而言,多元多层设计可通过非晶/纳米晶微观结构调控、晶粒细化、界面强化、提高致密度、降低内应力等,使复合薄膜呈现出优异的耐腐蚀和耐磨损性能。最后对CrN基复合薄膜的发展及应用前景进行了展望,表明CrN基复合薄膜将继续朝着多元多层复合化、纳米多层化及超晶格等方向发展,其制备技术也更加多元复合化。随着Cr N基复合薄膜综合性能的不断提高,其应用领域也将更加广泛。 展开更多

关键词 crn基复合薄膜 摩擦学性能 耐腐蚀性能 多元复合 多层结构 多元多层复合

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基于FIB/SEM双束系统的原位、实时观测三点弯曲薄膜测试方法 被引量：2

18

作者 刘兴光 张凯锋 周晖 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期351-357,共7页

目的需要直接测量薄膜的极限形变这一关键参数,来评价某种薄膜在一定服役载荷下的某种基体表面是否能胜任。方法借助聚焦离子束显微镜/扫描电子显微镜(FIB/SEM)双束显微分析测试系统,提出了一种在微米尺度下、原位进行三点弯曲薄膜测试... 目的需要直接测量薄膜的极限形变这一关键参数,来评价某种薄膜在一定服役载荷下的某种基体表面是否能胜任。方法借助聚焦离子束显微镜/扫描电子显微镜(FIB/SEM)双束显微分析测试系统,提出了一种在微米尺度下、原位进行三点弯曲薄膜测试的方法,同时可以进行实时观测与分析记录。之后,使用磁控溅射技术制备了具有强择优晶体生长取向的CrN薄膜和Cr/CrN多层薄膜,并使用上述三点弯曲测试方法对这两种薄膜进行了弯曲测试。结果CrN薄膜的极限形变量为(1.8±0.1)%,且其在原位三点弯曲试验中断裂前的变形类型为纯弹性形变,而不是塑性形变或者弹性/塑性混合形变。而Cr/CrN多层薄膜的极限形变达到了9.1%,是纯CrN薄膜的5倍,且对“预裂纹”等缺陷不敏感。结论将此测试方法与在微米尺度使用FIB测量薄膜残余应力的方法相结合,将可以有效地评估多种薄膜的形变能力及形变特性。所获得的薄膜相关性能数据,对于针对不同基体、不同使用工况(如不同的表面受力状态、变形状态等)的薄膜体系或结构的选择与设计,具有很好的指导意义。 展开更多

关键词 原位 三点弯曲 FIB/SEM双束系统 crn薄膜 Cr/crn多层薄膜 极限形变

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