ZrYN层厚度对CrN/ZrYN纳米多层膜微观结构和力学性能的影响

作者:沈嘉豪; 王静静; 杨志明; 岳建岭; 李伟*; 马迅
来源:有色金属材料与工程, 2023, 44(05): 53-74.
DOI:10.13258/j.cnki.nmme.2023.05.008

摘要

采用磁控溅射技术在单晶Si基片上交替沉积Cr N层、Zr YN层,制备不同厚度Zr YN层的Cr N/Zr YN纳米多层膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、纳米压痕仪表征纳米多层膜的微观结构和力学性能。结果表明:随着Zr YN层厚度的增大,纳米多层膜中Cr N相的结晶程度呈现出先上升后下降的趋势;纳米多层膜的硬度、弹性模量、韧性也呈现出先增大后减小的趋势;当Zr YN层厚度为0.9 nm时,纳米多层膜具有最高的硬度、弹性模量、韧性,分别为20.3 GPa、210.4 GPa、2.25 MPa·m1/2。上述结果表明,随着Zr YN层厚度的增大,纳米多层膜出现由晶态向非晶态转变,在非晶态下,能够获得良好的综合力学性能。

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