AlN/TiSiN纳米多层膜的微观组织和力学性能研究

陈朋灿¹，李伟²，卢建富³，刘平²，张柯²，马凤仓²，刘新宽²，陈小红²，何代华²

1. 上海理工大学机械工程学院2. 上海理工大学材料科学与工程学院3. 浙江金盾链条制造有限公司

摘 要：采用TiSi复合靶和Al靶,用射频磁控溅射工艺沉积不同TiSiN层厚度的AlN/TiSiN纳米多层膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和纳米压痕仪研究了不同TiSiN层厚度对AlN/TiSiN纳米多层膜的微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着TiSiN层厚度的增加,AlN相的结晶程度先增加后降低,涂层的硬度先提高后降低,当TiSiN层厚度为0.5nm时具有最高的硬度和弹性模量。HRTEM观测可知,在TiSiN层厚度为0.5nm时,TiSiN层在AlN层的模板作用下呈密排六方结构,并与AlN层呈共格外延生长,薄膜的强化主要与共格外延生长结构有关。

关键词：AlN/TiSiN纳米多层膜;微观结构;力学性能;共格外延生长;