[1]張平,杜軍.Zr基氮化物/金屬Cu納米多層膜的強韌化研究[J].中國材料進展,2011,(10):030-39.
ZHANG Ping,DU Jun. Toughening and Strengthening of Zirconium Nitride/Mental Cu Nano Multilayer[J].MATERIALS CHINA,2011,(10):030-39.
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Zr基氮化物/金屬Cu納米多層膜的強韌化研究(
)
中國材料進展[ISSN:1674-3962/CN:61-1473/TG]
- 卷:
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- 期數:
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2011年第10期
- 頁碼:
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030-39
- 欄目:
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特約研究論文
- 出版日期:
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2011-10-25
文章信息/Info
- Title:
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Toughening and Strengthening of Zirconium Nitride/Mental Cu Nano Multilayer
- 作者:
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張平; 杜軍
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(裝甲兵工程學院 再制造技術國防科技重點實驗室，北京 100072)
- Author(s):
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ZHANG Ping; DU Jun
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(National Key Laboratory for Remanufacturing, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China)
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- 關鍵詞:
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; 納米多層膜; 氮化物; 金屬Cu; 強韌化
- 文獻標志碼:
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A
- 摘要:
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多層結構可以提高材料的強度、彈性模量和韌性。當尺寸減小到納米量級時，性能將產生飛躍變化。首先探討了多層結構提高強度、彈性模量和韌性等性能的基本原理，然后闡明了納米尺度效應及理論，重點以過渡族金屬氮化物ZrN納米多層膜為例，研究了氮化物/金屬(ZrN/Cu)納米多層膜、ZrAlN納米復合膜以及ZrAlN/Cu納米多層膜的強韌化性能。結果表明，ZrN/Cu納米多層膜的斷裂韌性約是二元ZrN薄膜的2倍。當納米多層膜的Cu單層厚度為20 nm時，多層膜的 K IC 值最高。ZrAlN復合膜的斷裂韌性與Al含量密切相關，當Al原子分數為23%時，薄膜的K IC值達3 17 MPa·m 1/2，其硬度> 40 Gpa，Al原子分數為47%的薄膜的 K IC值則降低到1 13 MPa·m 1/2，其硬度降低至17 1 GPa。與ZrN/Cu納米多層膜和ZrAlN復合膜相比，以ZrAlN層和Cu層為調制結構制備的ZrAlN/Cu納米多層膜具有最高的硬度和最好的韌性。
- Abstract:
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Multilayer film can improve the strength, elastic modulus and toughness of materials markedly, the performance of film will be significantly improved if multilayer period is reduced to nanometer scale. This paper studied the toughening and strengthening of ZrN/Cu nano multilayer film, ZrAlN composited film and ZrAlN/Cu nano multilayer film, the morphology of films were investigated by FESEM, the microstructure was studied by XRD, XPS and TEM.
更新日期/Last Update:
2011-11-09