不同厚度纳米Ti薄膜的力学性能

摘要：

通过直流磁控溅射方法制备出四个不同厚度的纳米Ti薄膜,并分别采用纳米压痕仪、电子薄膜应力分布测试仪研究了Ti薄膜的力学性能和残余应力大小,结合分形维数方法和原子力显微镜对薄膜表面粗糙度和表面形貌进行了分析.实验结果表明:随Ti薄膜厚度的增加,薄膜晶粒尺寸逐渐增大,表面粗糙度和残余应力值随厚度的增加先增大后减小,而Ti薄膜弹性模量和硬度随薄膜厚度增加呈现出先减小随后增大的趋势.当薄膜厚度为600,2400,3600nm时薄膜中存在残余压应力,厚度为1200nm时存在残余拉应力,薄膜中残余应力分布最为均匀,但此时薄膜具有较低的硬度和弹性模量值.分析得出Ti薄膜中存在残余拉应力会使薄膜硬度和弹性模量值变小,残余压应力反之.

关键词：薄膜、纳米压痕、分形维数、力学性能

所属期刊栏目：43

分类号：TG133.25(金属学与热处理)

资助基金：北京市自然科学基金重大项目3120001;国家自然科学基金51275105;国家杰出青年科学基金51125023

在线出版日期：2015-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：50-56