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TiN/Al2O3纳米多层膜的共格外延生长及超硬效应

孔 明 魏 仑 董云杉 李戈扬

TiN/Al2O3纳米多层膜的共格外延生长及超硬效应

孔 明, 魏 仑, 董云杉, 李戈扬
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-05-10
  • 修回日期:  2005-07-24
  • 刊出日期:  2006-02-15

TiN/Al2O3纳米多层膜的共格外延生长及超硬效应

  • 1. 上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海 200030
    基金项目: 

    上海市专利技术再创新基金(批准号:037252052)资助的课题.

摘要: 采用多靶磁控溅射法制备了一系列具有不同Al2O3调制层厚度的TiN/Al2O3纳米多层膜. 利用X射线能量色散谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的成分、微结构和力学性能. 研究结果表明,在TiN/Al2O3纳米多层膜中,单层膜时以非晶态存在的Al2O3层在厚度小于1.5 nm时因TiN晶体层的模板效应而晶化,并与TiN层形成共格外延生长,相应地,多层膜产生硬度明显升高的超硬效应,最高硬度可达37.9 GPa. 进一步增加多层膜中Al2O3调制层的层厚度,Al2O3层逐渐形成非晶结构并破坏了多层膜的共格外延生长,使得多层膜的硬度逐步降低.

English Abstract

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