含过渡金属氮化物的纳米多层薄膜增韧的研究进展

摘要

过渡金属氮化物(transition metal nitrides,TMNs)因具有硬度高、热稳定性好等特点,被作为一种硬质纳米多层薄膜在工程领域得到广泛使用。但TMNs低的韧性限制了其作为纳米多层薄膜在先进制造领域的发展。如何在保持高硬度的前提下增加薄膜的韧性,成为超硬薄膜面临的新挑战。综述了TMNs纳米多层薄膜的增韧研究进展,包括TMNs薄膜传统的增韧方法(延性相增韧、相变增韧、压应力增韧、结构优化增韧)以及通过提高价电子浓度来增强硬质陶瓷薄膜韧性的可行途径;并提出通过合理的化学成分、宏观结构(衬底约束)和微观结构(原子有序)的设计,可以获得超硬和超韧的超晶格TMNs薄膜。