反应磁控溅射制备CrAlN/AlON纳米多层涂层的微观结构和力学性能

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• 作者：李伟刘平郑康培马凤仓刘新宽陈小红何代华
• 会议时间：2012-05-01
• 关键词：纳米多层涂层 ; 制备工艺 ; 反应磁控溅射技术 ; 微观结构 ; 力学性能
• 作者单位：李伟,刘平,马凤仓,刘新宽,陈小红,何代华(上海理工大学材料科学与工程学院,上海 200093)郑康培(惠州市华阳光学技术有限公司,广东 惠州 516005)
• 母体文献：中国热处理技术路线图高层论坛暨第八届中国热处理活动周论文集
• 会议名称：中国热处理技术路线图高层论坛暨第八届中国热处理活动周
• 会议地点：厦门
• 主办单位：中国机械工程学会
• 语种：chi

摘要

通过反应磁控溅射制备了一系列不同AlON厚度的CrAlN/AlON纳米多层涂层,用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)和纳米压痕仪分别对涂层微观结构和力学性能进行了的表征和测量。研究表明:非晶态的AlON层在厚度小于0.9nm时,在B1-NaCl结构的CrAlN层的模板作用下转变为晶体结构,并与CrAlN层呈共格外延生长,涂层出现超硬效应;当AlON厚度为0.9nm时,涂层的硬度和弹性模量分别最高可达32.8GPa和404GPa;当AlON厚度超过0.9nm时,AlON逐渐转变回非晶结构并且破坏了涂层的共格外延生长,力学性能随之降低。CrAlN/AlON纳米多层涂层超硬效应的强化机制可解释为模量差效应和交变应力场效应的共同作用。