磁控溅射Ti掺杂NbN薄膜的机械和摩擦学特性研究

论文摘要

为研究Ti掺杂的NbN薄膜的机械和摩擦学特性,采用射频和直流磁控共溅射技术制备了Ti掺杂的NbN（Ti:NbN）薄膜.利用X射线衍射仪（XRD）、能量色散X射线光谱仪（EDX）、扫描电子显微镜（SEM）、纳米压痕仪、高温摩擦磨损实验机分别对Ti掺杂的NbN薄膜的微观结构、组成成分、表面形貌、机械和摩擦学性能进行了研究.XRD测试结果显示,薄膜的结晶性随着Ti靶掺杂功率的增加（从0 W逐渐升高到40 W）而呈明显增强趋势,晶粒尺寸也由18.010 nm增加到21.227 nm.当Ti靶的掺杂功率为30 W时,NbN薄膜的硬度由4.5 GPa（未掺杂）增加到20.4 GPa,弹性模量由145.8 GPa（未掺杂）增加到224.5 GPa;当Ti靶的掺杂功率为40 W时,NbN薄膜的摩擦系数由0.73（未掺杂）下降到0.51,磨损率由3.3×10-6mm3/（N·mm）（未掺杂）下降到2.1×10-6mm3/（N·mm）.这表明,掺杂Ti可使NbN薄膜的机械性能和摩擦学性能得到很大的改善.

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 韩玉蕊,杜安天,顾广瑞

关键词: 磁控溅射,薄膜,机械性能,摩擦学性能

来源: 延边大学学报(自然科学版) 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,工业通用技术及设备

单位: 延边大学理学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51272224)

分类号: TB383.2

DOI: 10.16379/j.cnki.issn.1004-4353.2019.03.004

页码: 208-214

总页数: 7

文件大小: 1508K

下载量: 48

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