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摘要
采用离子束辅助磁控溅射工艺制备CrNx薄膜,研究了不同氮气流量下薄膜微观形貌,组织结构以及力学性能的变化。采用台阶仪测量薄膜的厚度,采用场发射扫描电镜、扫描探针显微镜、X射线衍射仪测试薄膜的表面形貌特征以及组织结构,采用纳米压痕仪测试薄膜的硬度以及弹性模量。实验结果表明,随氮气流量增加,薄膜沉积速率先降低后保持稳定,粗糙度先减小后增加,相组成由Cr2N相转变为CrN相,硬度、弹性模量先增加后降低。由于Ar离子束的辅助轰击以及N离子的高反应活性,在氮气流量为10 ml/min时,获得了结构致密,表面光滑,晶粒细小,相组成为Cr2N的力学性能优异的薄膜。
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