偏压对CrN/Si₃N₄纳米多层膜结构、硬度和断裂韧性的影响

白晓明¹，张成顺²，佘辉¹，刘有军¹，濮春英¹

1. 空军航空大学飞行基础训练基地2. 长春工业大学材料科学与工程学院

摘 要：利用磁控溅射法在不同基底偏压条件下制备了CrN/Si3N4纳米多层膜,分别用X射线衍射仪、原子力显微镜及纳米压痕仪表征多层膜的微观结构及力学性能,结果表明,衬底偏压对CrN/Si3N4纳米多层膜微观结构、界面结构、硬度和磨损性能有重要影响。漂浮电位时多层膜界面粗糙,CrN呈(200)、(111)共同生长,硬度和弹性模量低,有偏压且变化时界面宽度和粗糙度变化不大,硬度和模量变化的主要原因是不同衬底偏压下的晶格畸变导致两层材料弹性模量变化和晶粒尺寸变化。基底偏压的优化有助于改善涂层的屈服应力和断裂韧性。

关键词：CrN/Si3N4;微观结构;界面结构;力学性能;