Ti-B-C-N纳米复合薄膜结构及力学性能研究

编号：NMJS03380

篇名：Ti-B-C-N纳米复合薄膜结构及力学性能研究

作者：罗庆洪； 陆永浩； 娄艳芝；

关键词：Ti-B-C-N薄膜； 磁控溅射； 微观结构； 力学性能；

机构： 北京航空材料研究院； 北京科技大学材料物理与化学系；

摘要： 利用反应磁控溅射方法在单晶硅和高速钢(W18Cr4V)基片上制备出不同C含量Ti-B-C-N纳米复合薄膜.使用X射线衍射和高分辨透射电子显微镜研究了Ti-B-C-N纳米复合薄膜的组织和微观结构,用纳米压痕仪测试了它们的硬度和弹性模量.结果表明,利用往真空室通入C2H2气体的方法制备得到的Ti-B-C-N纳米复合薄膜中,在所研究成分范围内只发现TiN基的纳米晶.当C2H2流量较小时,C元素的加入可以促进Ti-B-C-N薄膜的结晶,使晶粒有所增大,力学性能得到提高;当晶粒尺寸约为6nm时(C2H2流量为2cm3/min),Ti-B-C-N薄膜的硬度、弹性模量和断裂韧性均达到最大值,分别为35.7GPa,363.1GPa和2.46MPa·m1/2;进一步增加C含量,薄膜力学性能将急剧降低.