磁控溅射Al-Ti合金薄膜的结构与性能变化

摘要

采用磁控溅射共沉积法制备A1-Ti合金薄膜,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)以及纳米压痕仪等研究了薄膜成分、薄膜结构、薄膜形貌与薄膜力学性能之间的相互关系.结果表明:当薄膜钛(Ti)含量低于26％时,薄膜为晶态固溶体(fcc Al(Ti));钛含量为32％时,薄膜为固溶体-非晶混合相;钛含量介于35％～62％时,薄膜为非晶;钛含量为73％时,薄膜为非晶-固溶体混合相;钛含量高于76％时,薄膜为晶态固溶体(hcp Ti(A1));A1-Ti薄膜的非晶区间为32％～73％Ti.同时非晶薄膜的内部结构较晶体更为致密.非晶薄膜的硬度和模量较晶体更高.这表明共沉积法可快速研究Al-Ti薄膜的结构、形貌及性能随薄膜成分的变化,并获取薄膜的非晶区间.