tiv元素对crn基薄膜的微观组织力学性能及摩擦性能的影响(附件)【字数：12882】
本论文采用多靶磁控溅射制备了Cr-Ti-N复合膜和Cr-Ti-V-N复合膜纳米多层，研究了不同Ti含量对Cr-Ti-N复合膜的微结构、力学性能和摩擦性能的影响；不同V含量对Cr-Ti-V-N复合膜的微结构、力学性能和摩擦性能的影响；研究结果如下对Cr-Ti-N复合膜的研究表明，随着Ti靶功率的改变, 在多弧离子镀膜机上制备了不同 Ti含量的Cr-Ti-N复合薄膜。并用各种实验器材对其进行了各项性能及微观组织的分析。结果表明:随着Ti含量的增加,粗糙度降低，沉积速率提高 。其微观组织相由 Cr-N类型结构转变为Ti-N和 Cr-N并存的混合相结构，随着时间的增加，其结构相转变成Ti-N类型结构；薄膜的择优取向发生了改变，由原来的(111)晶面慢慢的转变成(220)晶面。随着Ti元素含量的增加，薄膜的硬度增加的比较快，由实验数据可以得到，Ti原子质量分数大约在21.32时，薄膜硬度达到最高值，为23.172GPa.由于加入Ti元素后，使得薄膜硬度得以提高，这样就使得复合薄膜具有比单一薄膜有更好的耐磨性能。对Cr-Ti-V-N复合薄膜的研究表明无论V靶的功率如何增加，Cr-Ti-V-N复合薄膜的择优向都是(111)晶面，衍射峰相对于Cr-N衍射峰未发生偏移。随V靶功率的增大，薄膜的硬度呈逐渐下降的趋势，摩擦系数同时呈逐渐下降趋势。与Cr-Ti-N涂层相比，随着V元素含量的增加，硬度略微下降了大约2GPa，但摩擦系数从0.526降低至0.2694。 得出的数据或以表格或以曲线的形式呈现在本文中特定的位置。经过分析我得到了影响成膜速率的因素的验证、Cr-Ti-N薄膜和Cr-V-N薄膜经摩擦磨损实验后的宏观图片，且对其产生原因进行合理的分析、两种薄膜的硬度及合理分析、两种薄膜的微观组织结构形貌。关键词: Cr-Ti-N复合膜；Cr-Ti-V-N复合膜；微结构；力学性能；摩擦性能 Ⅰ
目录
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅲ
第一章 绪 论 1
1.1 引言 1
1.2 纳米复合膜 1
1.2.1 制备方法 1
1.2.2 分类 1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1.2.3 致硬机理 2
1.3 纳米多层膜 2
1.3.1 制备方法 3
1.3.2 分类 3
1.3.3 纳米多层膜的致硬机理 3
1.4 摩擦性能 3
1.4.1 摩擦 3
1.4.2 磨损 4
1.5 选题的意义 6
1.6 研究内容 6
第二章 薄膜的制备与表征 7
2.1 引言 7
2.2 制备薄膜的实验设备和制备原理 7
2.2.1 实验设备 7
2.2.2 制备原理 7
2.3 薄膜的检测设备和检测的方法 9
2.3.1 扫描电子显微镜 9
2.3.2 X射线衍射仪 10
2.3.3显微硬度测试仪 11
2.3.4 能谱仪 11
2.3.5 摩擦磨损测试仪 12
2.3.6 薄膜厚度的测量 12
第三章CrTiN、CrVN复合膜的显微结构与各项性能研究 13
3.1 引言 13
3.2 CrTiN复合膜的显微组织结构和各项力学性能研究 13
3.2.1 实验过程 13
3.2.2实验结果与讨论 15
3.2.2.1 CrN复合膜中的微结构 15
3.2.2.2 CrTiN复合膜中的Ti含量 16
3.2.2.3Ti含量对CrTiN复合膜微结构的影响 17
3.2.2.4 Ti含量对CrTiN复合膜力学性能的影响 18
3.2.2.5 Ti含量对CrTiN复合膜摩擦性能的影响 19
3.2.2.6 CrTiN复合膜截面形貌 20
3.3 CrVN复合薄膜的微结构与力学性能研究 20
3.3.1实验过程 20
3.3.2实验结果与讨论 21
3.3.2.1 CrTiVN复合薄膜中的V元素的含量 21
3.3.2.2 V含量对CrTiVN复合膜微结构的影响 22
3.3.2.3 V含量对CrTiVN复合膜力学性能的影响 23
3.3.2.4 V含量对Cr TiVN复合膜摩擦磨损性能的影响 23
3.4 本章小结 24
结论 26 致谢 27
参考文献 28
第一章 绪 论
1.1 引言
科技的快速发展，形形色色的材料更层出不穷。无论器件的尺寸大小，其对材料要求也非常的高，在各领域，薄膜材料占据着无可替代的角色，就普通材料而言，若根据器件的需要，在其表层覆上一层薄膜，只为增加材料的某个或某些性能是一般的普通材料不可比拟的。故薄膜材料已在我们生活中的各方面占有很大的不可替代地位。
一般来说，我们所知道的薄膜，无外乎就是为增强材料的某方面的性能而采用特殊手段覆盖在原材料上一种特殊增强材料性能的物质，增强材料性能可以在一个点增强，也可以是一条线上增强，亦可在一个面上增强，当然薄膜层的厚度可随这材料的要求进行合理的安排和选择。
在无论是经济还是科技飞速发展的今天，纳米薄膜已成为我们急需创新和研发的一种新材料，按照功能来分类的话，纳米结构薄膜和纳米功能薄膜是薄膜的两大分流。
目录
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅲ
第一章 绪 论 1
1.1 引言 1
1.2 纳米复合膜 1
1.2.1 制备方法 1
1.2.2 分类 1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1.2.3 致硬机理 2
1.3 纳米多层膜 2
1.3.1 制备方法 3
1.3.2 分类 3
1.3.3 纳米多层膜的致硬机理 3
1.4 摩擦性能 3
1.4.1 摩擦 3
1.4.2 磨损 4
1.5 选题的意义 6
1.6 研究内容 6
第二章 薄膜的制备与表征 7
2.1 引言 7
2.2 制备薄膜的实验设备和制备原理 7
2.2.1 实验设备 7
2.2.2 制备原理 7
2.3 薄膜的检测设备和检测的方法 9
2.3.1 扫描电子显微镜 9
2.3.2 X射线衍射仪 10
2.3.3显微硬度测试仪 11
2.3.4 能谱仪 11
2.3.5 摩擦磨损测试仪 12
2.3.6 薄膜厚度的测量 12
第三章CrTiN、CrVN复合膜的显微结构与各项性能研究 13
3.1 引言 13
3.2 CrTiN复合膜的显微组织结构和各项力学性能研究 13
3.2.1 实验过程 13
3.2.2实验结果与讨论 15
3.2.2.1 CrN复合膜中的微结构 15
3.2.2.2 CrTiN复合膜中的Ti含量 16
3.2.2.3Ti含量对CrTiN复合膜微结构的影响 17
3.2.2.4 Ti含量对CrTiN复合膜力学性能的影响 18
3.2.2.5 Ti含量对CrTiN复合膜摩擦性能的影响 19
3.2.2.6 CrTiN复合膜截面形貌 20
3.3 CrVN复合薄膜的微结构与力学性能研究 20
3.3.1实验过程 20
3.3.2实验结果与讨论 21
3.3.2.1 CrTiVN复合薄膜中的V元素的含量 21
3.3.2.2 V含量对CrTiVN复合膜微结构的影响 22
3.3.2.3 V含量对CrTiVN复合膜力学性能的影响 23
3.3.2.4 V含量对Cr TiVN复合膜摩擦磨损性能的影响 23
3.4 本章小结 24
结论 26 致谢 27
参考文献 28
第一章 绪 论
1.1 引言
科技的快速发展，形形色色的材料更层出不穷。无论器件的尺寸大小，其对材料要求也非常的高，在各领域，薄膜材料占据着无可替代的角色，就普通材料而言，若根据器件的需要，在其表层覆上一层薄膜，只为增加材料的某个或某些性能是一般的普通材料不可比拟的。故薄膜材料已在我们生活中的各方面占有很大的不可替代地位。
一般来说，我们所知道的薄膜，无外乎就是为增强材料的某方面的性能而采用特殊手段覆盖在原材料上一种特殊增强材料性能的物质，增强材料性能可以在一个点增强，也可以是一条线上增强，亦可在一个面上增强，当然薄膜层的厚度可随这材料的要求进行合理的安排和选择。
在无论是经济还是科技飞速发展的今天，纳米薄膜已成为我们急需创新和研发的一种新材料，按照功能来分类的话，纳米结构薄膜和纳米功能薄膜是薄膜的两大分流。
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