无机材料学报
無機材料學報
무궤재료학보
JOURNAL OF INORGANIC MATERIALS
2008年
3期
562-566
,共5页
吴莹%赵文济%孔明%黄碧龙%李戈扬
吳瑩%趙文濟%孔明%黃碧龍%李戈颺
오형%조문제%공명%황벽룡%리과양
AlN/SiO2纳米多层膜%外延生长%超硬效应%抗氧化性
AlN/SiO2納米多層膜%外延生長%超硬效應%抗氧化性
AlN/SiO2납미다층막%외연생장%초경효응%항양화성
采用反应磁控溅射法制备了一系列不同SiO2层厚的AlN/SiO2纳米多层膜,利用X射线衍射仪,高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和力学性能,研究了多层膜微结构与力学性能随SiO2层厚的变化,考察了AIN/SiO2纳米多层膜的高温抗氧化性.结果表明,受AlN层晶体结构的模板作用,溅射条件下以非晶态存在的SiO2层在厚度<0.6nm时被强制晶化为与AIN相同的六方结构赝晶体,并与AlN形成共格外延生长结构,多层膜相应产生硬度升高的超硬效应. SiO2随自身层厚的进一步增加又转变为以非晶态生长,致使多层膜的外延生长结构受到破坏,其硬度也随之降低.高温退火研究表明,高硬度的AIN/SiO2纳米多层膜的抗氧化温度为800℃,与AlN单层膜相当. SiO2层的加入尽管能使多层膜获得较高硬度,但是并不能提高其抗氧化温度.
採用反應磁控濺射法製備瞭一繫列不同SiO2層厚的AlN/SiO2納米多層膜,利用X射線衍射儀,高分辨透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡和微力學探針錶徵瞭多層膜的微結構和力學性能,研究瞭多層膜微結構與力學性能隨SiO2層厚的變化,攷察瞭AIN/SiO2納米多層膜的高溫抗氧化性.結果錶明,受AlN層晶體結構的模闆作用,濺射條件下以非晶態存在的SiO2層在厚度<0.6nm時被彊製晶化為與AIN相同的六方結構贗晶體,併與AlN形成共格外延生長結構,多層膜相應產生硬度升高的超硬效應. SiO2隨自身層厚的進一步增加又轉變為以非晶態生長,緻使多層膜的外延生長結構受到破壞,其硬度也隨之降低.高溫退火研究錶明,高硬度的AIN/SiO2納米多層膜的抗氧化溫度為800℃,與AlN單層膜相噹. SiO2層的加入儘管能使多層膜穫得較高硬度,但是併不能提高其抗氧化溫度.
채용반응자공천사법제비료일계렬불동SiO2층후적AlN/SiO2납미다층막,이용X사선연사의,고분변투사전자현미경、소묘전자현미경화미역학탐침표정료다층막적미결구화역학성능,연구료다층막미결구여역학성능수SiO2층후적변화,고찰료AIN/SiO2납미다층막적고온항양화성.결과표명,수AlN층정체결구적모판작용,천사조건하이비정태존재적SiO2층재후도<0.6nm시피강제정화위여AIN상동적륙방결구안정체,병여AlN형성공격외연생장결구,다층막상응산생경도승고적초경효응. SiO2수자신층후적진일보증가우전변위이비정태생장,치사다층막적외연생장결구수도파배,기경도야수지강저.고온퇴화연구표명,고경도적AIN/SiO2납미다층막적항양화온도위800℃,여AlN단층막상당. SiO2층적가입진관능사다층막획득교고경도,단시병불능제고기항양화온도.
