TiN薄膜性能及結(jié)合強(qiáng)度研究.pdf

1、材料是人類生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，硬質(zhì)薄膜涂層材料是一種重要新型材料并廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。TiN薄膜作為最先產(chǎn)業(yè)化并廣泛應(yīng)用的薄膜涂層材料，具有一系列優(yōu)異性能，適用于一些對(duì)材料具有特殊要求的領(lǐng)域。TiN薄膜的廣泛應(yīng)用對(duì)薄膜質(zhì)量提出了更高要求，制備具有更高硬度、更高耐磨性，更好結(jié)合強(qiáng)度的TiN薄膜已成為國(guó)內(nèi)外硬質(zhì)涂層研究的熱點(diǎn)。
　　 薄膜制備工藝是決定薄膜質(zhì)量最重要的因素，常用的制備TiN薄膜方法有：物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積，在

2、制備薄膜時(shí)需要根據(jù)不同需求選擇相應(yīng)制備方法。本文采用磁過(guò)濾離子束濺射方法制備TiN薄膜，并對(duì)薄膜進(jìn)行表征，測(cè)得薄膜物性參數(shù)。用UMT-2多功能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)對(duì)薄膜進(jìn)行劃痕試驗(yàn)和摩擦試驗(yàn)，考察了膜基結(jié)合強(qiáng)度。
　　 本文分析了薄膜與基體界面產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因，建立模型分析熱載荷下的界面應(yīng)力分布，并同數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)照。對(duì)薄膜界面損傷破壞進(jìn)行理論研究，在ABAQUS中采用擴(kuò)展有限元法模擬了薄膜破裂擴(kuò)展過(guò)程，并且編譯了復(fù)合開裂指數(shù)型內(nèi)聚力模