CrAlN涂层的界面结构、生长取向和力学性能

作者:周晟昊; 邱兆国; 曾德长
来源:第三届粤港澳大湾区真空科技创新发展论坛暨2019年广东省真空学会学术年会, 中国广东东莞, 2019-11-28.
DOI:10.26914/c.cnkihy.2019.007846

摘要

由于A1-N键具有很强的共价键特性,CrAlN涂层具有很强的陶瓷性-高的硬度和热稳定性,但同时也具有很强脆性,容易发生过早断裂失效而限制了其性能的充分发挥。我们研究发现,在较高温度(550℃)制备的CrAlN涂层具有整齐排列的、结晶完整的柱状晶结构,晶粒平均尺寸大约为30nm。沉积过程中形成较大的残余压应力钉扎在晶界处。同时,较大应变能促使涂层沿应变能最低的(111)面取向生长;而(111)面具有最大的表面能,促使晶粒间倾向形成小角度晶界。CrAlN涂层的主要变形方式为晶界滑移、转动和细碎化。压应力和小角度都提高了晶界滑移的阻力,同时促进了硬度和韧性的提高。

全文