Ar/N2气体比例对TaN/NbN纳米多层膜机械性能的影响

摘要

采用射频磁控溅射系统,以TaN和NbN作为体材料,制备了一系列TaN/NbN纳米多层膜.通过XRD,纳米力学测试系统分析了该体系合成中Ar/N2气体比例对多层膜结构与机械性能的影响.结果表明,纳米多层膜的硬度值普遍高于两种个体材料混合相的值;当FAr:FN2=10时TaN的(110)峰加强,TaN的晶体结构以六方结构为主,NbN的晶体结构以面心立方结构为主,此时,多层膜体系的硬度、弹性模量以及膜基结合性能均达到最佳效果(最大硬度为30 GPa),摩擦磨损实验表明,Ar/N2比为10:1的TaN/NbN多层膜较其他Ar/N2比的多层膜耐磨性更好,不易发生破损,适合实际应用.