材料研究学报  2004, Vol. 18 Issue (3): 280-284

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纳米结构TiN薄膜的制备及其摩擦学性能

张玉娟(兰州);吴志国;阎鹏勋;薛群基

1.兰州大学730000; 2.中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室

Preparation and tribological behaviour of nanostructure TiN films

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1.兰州大学730000; 2.中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室

张玉娟兰州; 吴志国; 阎鹏勋; 薛群基 . 纳米结构TiN薄膜的制备及其摩擦学性能[J]. 材料研究学报, 2004, 18(3): 280-284.
, , , . Preparation and tribological behaviour of nanostructure TiN films[J]. Chin J Mater Res, 2004, 18(3): 280-284.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(2071 KB)   摘要: 在室温条件下, 用磁过滤等离子体装置在单晶硅基底上制备了纳米结构TiN薄膜. 分析了薄膜的表面形貌、晶体结构, 测量了TiN薄膜的硬度, 研究了基底偏压对薄膜结构性能的影响. 结果表明, 用此方法制备的TiN薄膜表面平整光滑, 颗粒尺寸为50$\sim$80 nm; 随着基底偏压的增大薄膜发生(111)面的择优取向. 随着偏压的提高, 薄膜的颗粒度稍有增大, 摩擦系数增大, 偏压提高, 晶面在较密排的(111)面有强烈的择优取向, 硬度也有所增大. 在其它条件相同的情况下载荷越大, 摩擦系数越大.不起 用磁过滤等离子体法制备的纳米结构TiN薄膜具有较低的摩擦系数 (0.14$\sim$0.25). 关键词 ： 无机非金属材料,  氮化钛,  磁过滤等离子体,  纳     Abstract：Nano--structure TiN thin films were deposited on silicon substrate at room temperature using filtered cathodic arc plasma (FCAP) system. The effects of negative substrate bias on the structure and property were studied. The microstructure and morphology of TiN thin films were characterized by AFM and XRD. The results show that the TiN thin films deposited by FCAP are very smooth and dense, and the grain size of the TiN ranges from 50$\sim$80 nm that increases with increasing the negative voltage. The preferred crystalline orientation was on the denser (111) orientation, and the friction coefficients of this kind of TiN films were lower than that of conventional TiN films. SEM photographs of wear trace indicated that the films were dense and macroparticle--free Key words： inorganic non-metallic materials    TiN    filtered cathodic arc plasma    nano-structure thin films    tribolog 收稿日期: 2004-07-19      ZTFLH:  TG321   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 张玉娟兰州 吴志国 阎鹏勋 薛群基 44.8K 链接本文: https://www.cjmr.org/CN/      或      https://www.cjmr.org/CN/Y2004/V18/I3/280 1 M.Y.A1 Jaroudi, H.T.G.Hentzell, S.Gong, Thin Solid Films, 195, 63(1991) 2 M.Stoiber, E.Badischa, C.Lugmairc, Surface And Coatings Technology, 163-164, 451(2003) 3 LIU Yukei, CAO Jnn, Vacuum & Cryogenics, 10(3) , 19(1991) (刘玉魁,曹军,真空与低温,10(3) ,19(1991) ) 4 A.Matthews, A.R.Lefkow, Thin Solid Films, 126, 283(1985) 5 J.E.Daalder, J. Phys. D: Appl. Phys., 9, 2379(1976) 6 I.Konyashin, G.Fox-Rabinovich, A.Dodonov, J. Materials Science, 32, 6029(1997) 7 HAN Xiuxun, YAN Pengxun, YAN Fengyuan, LIU Weimin, YU Huayang, XU Jianwei, WU Zhiguo, Tribol-ogy, 22, 175(2002) (韩修训,阎鹏勋,闫逢元,刘维民,余画洋,徐建伟,吴志国,摩擦学学报,22,175(2002) ) 8 A.Anders, R.A.Macgill, Surf. Coat. Technol., 133-134, 96(2000) 9 D.R.Mckenzie, Y.Yin, W.D.Mcfall, N.H.Hoang, J. Phys.: Condens.Matter, 8(32) , 5883(1996) 10 U.C.Oh, Jung Ho Je, J. Appl. Phys., 3, 74(1993) 11 Joshua Pelleg, L.Z.Zevin, S. Lungo, Thin solid film, 197, 117(1991) [1] 宋莉芳, 闫佳豪, 张佃康, 薛程, 夏慧芸, 牛艳辉. 碱金属掺杂MIL125的CO2 吸附性能[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 649-654. [2] 邵鸿媚, 崔勇, 徐文迪, 张伟, 申晓毅, 翟玉春. 空心球形AlOOH的无模板水热制备和吸附性能[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 675-684. [3] 任富彦, 欧阳二明. g-C3N4 改性Bi2O3 对盐酸四环素的光催化降解[J]. 材料研究学报, 2023, 37(8): 633-640. [4] 刘明珠, 樊娆, 张萧宇, 马泽元, 梁城洋, 曹颖, 耿仕通, 李玲. SnO2 作散射层的光阳极膜厚对量子点染料敏化太阳能电池光电性能的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(7): 554-560. [5] 李延伟, 罗康, 姚金环. Ni(OH)2 负极材料的十二烷基硫酸钠辅助制备及其储锂性能[J]. 材料研究学报, 2023, 37(6): 453-462. [6] 姜水淼, 明开胜, 郑士建. 晶界偏析以及界面相和纳米晶材料力学性能的调控[J]. 材料研究学报, 2023, 37(5): 321-331. [7] 余谟鑫, 张书海, 朱博文, 张晨, 王晓婷, 鲍佳敏, 邬翔. N掺杂生物炭的制备及其对Co2+ 的吸附性能[J]. 材料研究学报, 2023, 37(4): 291-300. [8] 张锦中, 刘晓云, 杨健茂, 周剑锋, 查刘生. 温度响应性双面纳米纤维的制备和性能[J]. 材料研究学报, 2023, 37(4): 248-256. [9] 朱明星, 戴中华. SrSc0.5Nb0.5O3 改性BNT基无铅陶瓷的储能特性研究[J]. 材料研究学报, 2023, 37(3): 228-234. [10] 张开银, 王秋玲, 向军. FeCo/SnO2 复合纳米纤维的制备及其吸波性能[J]. 材料研究学报, 2023, 37(2): 102-110. [11] 刘志华, 岳远超, 丘一帆, 卜湘, 阳涛. g-C3N4/Ag/BiOBr复合材料的制备及其光催化还原硝酸盐氮[J]. 材料研究学报, 2023, 37(10): 781-790. [12] 周毅, 涂强, 米忠华. 制备方法对磷酸盐微晶玻璃结构和性能的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(10): 739-746. [13] 谢锋, 郭建峰, 王海涛, 常娜. ZnO/CdS/Ag复合光催化剂的制备及其催化和抗菌性能[J]. 材料研究学报, 2023, 37(1): 10-20. [14] 余超, 邢广超, 吴郑敏, 董博, 丁军, 邸敬慧, 祝洪喜, 邓承继. 亚微米Al2O3 对重结晶碳化硅的作用机制[J]. 材料研究学报, 2022, 36(9): 679-686. [15] 方向明, 任帅, 容萍, 刘烁, 高世勇. 自供能Ag/SnSe纳米管红外探测器的制备和性能研究[J]. 材料研究学报, 2022, 36(8): 591-596. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed