【摘 要】
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采用多弧离子镀设备,靶位为对向设置,Ti靶和Cu靶一边,而Al靶在另外一侧,利用样品台的公转和自转,通过反应蒸镀,在不同N2分压下镀制均匀AlN/TiN-Cu多层复合薄膜,所有薄膜样品在空气气氛中经高温(500℃～900℃)氧化1 h.场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)被用来表征薄膜高温氧化前后微观结构和相结构的变化.结果 表
【机 构】
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四川大学 原子核科学技术研究所,四川成都 610031
【出 处】
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第十一届全国表面工程大会暨第八届全国青年表面工程学术会议
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采用多弧离子镀设备,靶位为对向设置,Ti靶和Cu靶一边,而Al靶在另外一侧,利用样品台的公转和自转,通过反应蒸镀,在不同N2分压下镀制均匀AlN/TiN-Cu多层复合薄膜,所有薄膜样品在空气气氛中经高温(500℃～900℃)氧化1 h.场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)被用来表征薄膜高温氧化前后微观结构和相结构的变化.结果 表明：不同N2分压下制得不同相结构和不同抗氧化性能的AlN/TiN-Cu多层膜,在较低N2分压下,得到的多层膜沉积态中形成fcc-Al(N)晶体结构；除氧化温度在800℃时氧化层较厚外,其余氧化层均较薄,且薄膜裂纹宽度变化与其一致,700℃和900℃时氧化层厚度均仅约170 nm,且只出现小宽度非贯穿性裂纹,抗氧化性良好,然而,800℃时薄膜氧化层很厚且出现贯穿性宽大裂纹.究其原因得到,其薄膜经不同高温氧化时发生了相结构的转变,主要是AlN与Al2O3晶体的相变.fcc-Al(N)晶体在600℃时转变为c-AlN晶体,800℃氧化后开始转变为h-AlN晶体,900℃后几乎完全转变为h-AlN.多层膜经600℃和700℃氧化后表层由非晶Al2O3相转变为晶体γ-Al2O3相,800℃时为γ-Al2O3和α-Al2O3晶体混合物,900℃时几乎完全转变并形成致密的α-Al2O3晶体.
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