材料研究学报  2004, Vol. 18 Issue (6): 617-622

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纳米Ti--Si--N薄膜的高温热稳定性

马大衍;马胜利;徐可为;S.Veprek

西安交通大学

Thermal stability of nano--structure Ti--Si--N coatings at elevated temperature

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西安交通大学

马大衍; 马胜利; 徐可为; S.Veprek . 纳米Ti--Si--N薄膜的高温热稳定性[J]. 材料研究学报, 2004, 18(6): 617-622.
, , , . Thermal stability of nano--structure Ti--Si--N coatings at elevated temperature[J]. Chin J Mater Res, 2004, 18(6): 617-622.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(1389 KB)   摘要: 用直流等离子体增强化学气相沉积(PCVD)方法在不锈钢基体上制备了Ti--Si--N硬质纳米复合薄膜, 研究了Si含量对薄膜硬度的影响及高温退火对薄膜晶粒尺寸及其硬度的影响. 结果表明: 薄膜的硬度随着Si含量的增加有先增大后减小的趋势, 最大硬度可达70 GPa以上. 薄膜表现出了较高的热稳定性能, 对于晶粒尺寸在4 nm以下的薄膜, Ti--Si--N薄膜的纳米结构和硬度可以维持在1000℃以上. 沉积态薄膜的晶粒尺寸是影响薄膜再结晶温度的主要因素. 薄膜的高热稳定性是由于沉积过程中发生的自发调幅分解形成了纳米复合结构, 偏析使得纳米晶晶界具有强的热力学稳定性. 关键词 ： 无机非金属材料,  纳米薄膜,  PCVD,  硬度,  热稳定     Abstract：The super--hard nanocomposite films of Ti--Si--N were prepared by direct current plasma enhanced chemical vapor deposition (PCVD) on strain--less steel substrate. Dependence of Si content and annealing at elevated temperatures on the microstructure and hardness of Ti--Si--N coatings were investigated. The results showed that plastic hardness increased with increasing the Si content and then decreased in these films. The maximum value hardness of exceeding 70 GPa can be achieved. Furthermore, the films show a superiority thermal stability. To as--received coatings of 4 nm crystallite size, the microhradness and crystallite size remain stable even at 1000℃. it was found that recrystallization temperature mainly depends on crystallite size of as--received films. The possible origin of high thermal stability of superhard nanocomposite was discussed. The results are explained by spinodal decomposition that occurs during deposition. Key words： inorganic non-metallic materials    nanocomposite films    PCVD    hardness    thermal stability 收稿日期: 2004-12-29      ZTFLH:  TB383   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 马大衍 马胜利 徐可为 S.Veprek 44.8K 链接本文: https://www.cjmr.org/CN/      或      https://www.cjmr.org/CN/Y2004/V18/I6/617 1 C.Leyens, M.Peters, P.Eh.Hovsepian, D.B.Lewis, Q.Luo, W.-D. Munz, Surf. Coat. Technol., 155, 103(2002) 2 R.Suchentrunk, G.Staudigl, D.Jonke, H.J.Fuesser, Surf. Coat. Technol., 97, 1(1997) 3 S.Veprek, A.Arogn, J. Vac. Sci. Technol., B20, 650(2002) 4 MA Shengli, LI Yanhuai, NAN Junma, XU Kewei, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 10, 489(2000) (马胜利,李雁淮,南俊马,徐可为,中国有色金属学报,10,489(2000)) 5 B.Selbach, K.Schmidt, M.Wang, Thin Solid Films, 188, 267(1990) 6 S.Veprek, S.Reiprich, Li Shizhi, Appl. Phys. Lett., 66, 2640(1995) 7 D.Heim, R.Hochreiter, Surf. Coat. Technol., 98, 1553(1998) 8 MA Shengli, JIE Wangqi, XU Kewei, China Vacuum Science & Technology, 22, 438(2002) (马胜利,介万奇,徐可为,中国真空科学与技术学报,22,438(2002)) 9 S.Veprek, S.Reiprich, Thin Solid Films, 268, 64(1995) 10 S.Veprek, A.Niederhofer, K.Moto, T.Bolom, H.-D.Mannling, P.Nesladek, G.Dollinger, A.Bergmaier, Surf. Coat. Technol., 133-134, 152(2000) 11 W.C.Oliver, G.M.Pharr, J.Mater.Res., 7, 1564(1992) 12 S.Sambasivan, W.T.Petuskey, J. Mater. Res., 9, 2362(1994) [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] 刘继浩, 迟宏宵, 武会宾, 马党参, 周健, 徐辉霞. 喷射成形M3高速钢热处理过程中组织的演变和硬度偏低问题[J]. 材料研究学报, 2023, 37(8): 625-632. [4] 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. [5] 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. [6] 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. [7] 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. [8] 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. [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] 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. [11] 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. [12] 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. [13] 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. [14] 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. [15] 李福禄, 韩春淼, 高嘉望, 蒋健, 许卉, 李冰. 氧化石墨烯的变温发光[J]. 材料研究学报, 2022, 36(8): 597-601. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed