磁控溅射法制备二硼化钛/二氧化锆梯度纳米结构薄膜及其应用

摘要

本发明涉及一种TiB₂/ZrO₂梯度纳米结构薄膜及其应用。它是利用磁控溅射技术，制备得到的TiB₂/ZrO₂梯度纳米结构薄膜。TiB₂/ZrO₂梯度纳米结构薄膜由在单晶的硅Si（100）基片上交替沉积TiB₂和ZrO₂层，TiB₂层厚度由上到下为30+n×3nm(10>n≥0,n为正整数)，ZrO₂层厚度不变，为30 nm，设定10个调制周期，然后在多层膜表面溅射一层100nm厚的TiB₂作为多层膜的顶层，总层厚为1‑1.3μm。随后进行600℃有氧保温30 min的高温氧化实验，探究TiB₂/ZrO₂梯度纳米结构薄膜的抗氧化性变化。通过对薄膜机械性能测试得到具有高硬度、高膜基结合力、断裂韧性好、抗氧化性好的优良综合特性的TiB₂/ZrO₂梯度纳米结构薄膜，该薄膜在切割刀具、机械零部件和功能陶瓷技术领域中将有重要的应用前景。