銅箔鍍鎳及銅箔鍍錫 薄膜作為表面涂層在金屬的腐蝕防護(hù)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用.利用氣相沉積的非平衡性使鍍鎳銅薄膜形成超過(guò)飽和固溶體以提高力學(xué)性能是其重要的研究方向之一.為了探索Ti和N共同加入對(duì)鋁基超過(guò)飽和固溶復(fù)合薄膜的強(qiáng)化效果,本文采用Al和TiN磁控共濺射的方法制備了一系列Ti:N≈1的鋁基復(fù)合薄膜,研究了(Ti,N)含量,濺射溫度以及退火工藝對(duì)薄膜微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響.研究結(jié)果表明:1.室溫濺射時(shí),由于磁控濺射的非平衡條件,Ti,N分別以置換原子和間隙原子的形式固溶于Al晶格中,(Ti,N)/Al復(fù)合薄膜形成了兼具置換固溶和間隙固溶特征的―雙超過(guò)飽和固溶體‖.Ti,N原子的共同加入使得復(fù)合薄膜的晶粒尺寸顯著細(xì)化,并隨溶質(zhì)含量的提高,由納米晶向非晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變.在薄膜的納米晶中可觀察到層錯(cuò)和孿晶的存在,且晶界處可形成溶質(zhì)原子的富集區(qū).復(fù)合薄膜的硬度在含17.1at.%(Ti,N)時(shí)可迅速提高到8.9GPa.2.高溫退火研究表明,對(duì)室溫濺射薄膜在250°C下進(jìn)行退火處理,各薄膜樣品的硬度略有提高;退火溫度提高至450°C后,薄膜的硬度有所下降.含6at.%(Ti,N)的室溫濺射態(tài)薄膜在升溫至430°C時(shí),薄膜由超過(guò)飽和固溶的亞穩(wěn)態(tài)向穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變.3.提高基片溫度至400°C后,高溫濺射薄膜的硬度略低于450°C退火態(tài)的水平.各室溫及高溫濺射態(tài),退火態(tài)薄膜樣品均呈現(xiàn)出~120GPa的高彈性模量.室溫及400°C濺射薄
        用內(nèi)外靶配置的多弧-磁控濺射技術(shù)在單晶硅和硬質(zhì)合金上制備 Ti-Si-N納米復(fù)合涂層,研究襯底偏壓和Si靶濺射電流對(duì)涂層結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)參數(shù)優(yōu)化,在偏壓為-150 V,Si靶電流為15 A的沉積條件下,得到Si的原子分?jǐn)?shù)為6.3%的Ti-Si-N納米復(fù)合涂層.X射線(xiàn)衍射,X射線(xiàn)光電子能譜和透射電鏡分析表明,涂層中含有晶態(tài)TiN和 非晶Si3N4,納米尺寸的TiN顆粒鑲嵌在非晶Si3N4基體結(jié)構(gòu)中.納米硬度計(jì)測(cè)試表明涂層的顯微硬度為40 GPa,摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn)表明其摩擦因數(shù)為0.89,可滿(mǎn)足Ti-Si-N納米復(fù)合涂層的工業(yè)化應(yīng)用要求.