Si含量对(TiAlCrZrNb)-SiX-N高熵薄膜微观结构、力学性能和断裂韧性的影响

作者：高鑫; 王静静; 刘平; 马迅; 张柯; 马凤仓; 李伟^*; 徐魁; 鄢子茗; 应盈悦

来源：功能材料, 2023, 54(09): 9145-9151.

• 磁控溅射技术
• (TiAlCrZrNb)-Six-N薄膜
• 微观结构
• 力学性能
• 断裂韧性

为了得到力学性能和断裂韧性都更为优异的薄膜，采用磁控溅射技术，在Si衬底上沉积了不同Si含量的(TiAlCrZrNb)-Six-N(x=0,4%,8%,12%,16%)高熵陶瓷纳米复合膜。采用X射线衍射仪、扫描电镜、高分辨率透射电镜和纳米压痕仪研究了Si元素的加入对所制薄膜微观结构、力学性能和断裂韧性的影响。结果表明，随着Si元素的掺入，薄膜的力学性能和断裂韧性都先升高后降低，这种趋势归因于形成的纳米复合结构。当Si含量为4%(体积比)时，(TiAlCrZrNb)-Six-N薄膜具有最好的综合力学性能，其最大硬度和弹性模量分别为22.7 GPa和192.0 GPa,此时断裂韧性也达到最好，径向裂纹长度C为6.760μm,KIC为1.77 MPa·m1/2。

• 单位
  上海理工大学