AlNSiO2纳米多层膜的超硬效应与高温抗氧化性.pdfVIP

第23卷第3期 无机材料学报 Vbl．23，No．3 Journalof Materials May，2008 2008年5月 Inorganic 文章编号：1000—324X(2008)03—0562—05 A1N／Si02纳米多层膜的超硬效应与高温抗氧化性 吴 莹，赵文济，孔 明，黄碧龙，李戈扬 (上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室，上海200030) 摘要： 采用反应磁控溅射法制备了一系列不同Si02层厚的AIN／Si02纳米多层膜，利用x射线衍射仪，高 分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和力学性能，研究了多层膜微结构 与力学性能随Si02层厚的变化，考察了AIN／Si02纳米多层膜的高温抗氧化性．结果表明，受A1N层晶体结 构的模板作用，溅射条件下以非晶态存在的Si02层在厚度0．6nm时被强制晶化为与AIN相同的六方结构赝 晶体，并与A1N形成共格外延生长结构，多层膜相应产生硬度升高的超硬效应．Si02随自身层厚的进一步增 加又转变为以非晶态生长，致使多层膜的外延生长结构受到破坏，其硬度也随之降低．高温退火研究表明，高 Si02层的加入尽管能使多层膜获 硬度的AIN／Si02纳米多层膜的抗氧化温度为800。C，与A1N单层膜相当． 得较高硬度，但是并不能提高其抗氧化温度． 关 键 词t A1N／Si02纳米多层膜；外延生长；超硬效应；抗氧化性 中图分类号t 0484文献标识码：A Effectand OxidationResistanceof SuperhardnessHighTemperature AIN／Si02 Nano-multilayers WU Ying，ZHA0Wbn-Ji，KONGMing，HUANGBi-Long，LIGe-Yang ofMetalMatrix (StateKeyLaboratory Compositions，ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030，China) Abstract：Aseriesof withdifferentindividual thicknesseswere Si02 AIN／Si02nano-multilayers layer reactive microstructureandmechanical ofthesemul- preparedby magnetronsputtering．The properties werestudied transmissionelectron tilayers byX-raydiffraction，high-resolution electron andnanoindentation．Theinfluenceof thicknessonthemicr08tructure microscope Si02layer andmechanical of was the oxi- studied，andhightemperature