典型文献
反应磁控溅射制备CrN涂层的热稳定性
文献摘要：
目的 研究了真空、大气2种环境下CrN涂层的热稳定性与氧化行为.方法 采用反应磁控溅射技术在(100)取向的P型单晶硅基底上制备了CrN涂层.利用真空热脱附谱(TDS)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)以及加装的能谱仪(EDS)等表征方法,研究了在不同温度下涂层的热稳定性与氧化行为.结果 在真空退火时,TDS结果表明CrN涂层中的N在664℃左右开始释放,在温度达到1000℃时释放结束.而在温度高于900℃时释放速率和释放量开始迅速上升,在温度达到930℃时达到峰值.在加热过程中,涂层中的CrN相部分转变为Cr2N相,在温度达到1000℃时,完全转变为CrSi2相.在大气环境中,当温度达到700℃时,涂层开始被氧化,涂层表面生成了一层约136 nm厚的致密氧化层,同时在氧化层下方生成了一层CrOxN1?x的过渡层,并且涂层也出现了Cr2O3的拉曼峰.当温度达到800℃时,Cr2O3氧化物拉曼峰和衍射峰的数量和强度显著增加,说明涂层表面生成的氧化物的结构由简单变为复杂,并且结晶性增强.此外,氧化物颗粒逐渐长大,氧化层厚度增加,在温度达到850℃时,氧化层厚度达到429 nm.当温度高于700℃时,CrN涂层沿着厚度方向的元素扩散行为是O元素的向内扩散和N、Cr元素的向外扩散,并且释放的N在氧化层下方富集,并没有释放出去.结论 CrN涂层在真空中的热稳定性在900℃左右,在大气中的热稳定性在700℃左右.在大气中致密的Cr2O3氧化层的形成对O元素的向内扩散和N、Cr元素的向外扩散具有很好的阻挡作用.氧化层的这种阻挡作用对涂层的内部起到保护作用,延缓了涂层进一步的氧化和分解,这是CrN涂层热稳定性较好的原因.
文献关键词：
CrN涂层;反应磁控溅射;热稳定性;氧化行为;释放;扩散阻挡
中图分类号：
作者姓名：
金玉花;程融;柴利强;张学希;王鹏
作者机构：
兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州 730050;中国科学院兰州化学物理研究所 固体润滑国家重点实验室,兰州 730000
文献出处：
引用格式：
[1]金玉花;程融;柴利强;张学希;王鹏-.反应磁控溅射制备CrN涂层的热稳定性)[J].表面技术,2022(12):82-90,108
A类：
CrSi2,CrOxN1
B类：
反应磁控溅射,CrN,热稳定性,氧化行为,磁控溅射技术,单晶硅,硅基底,热脱附,TDS,场发射扫描电子显微镜,FESEM,拉曼光谱,Raman,加装,能谱仪,EDS,表征方法,真空退火,温度高,释放速率,释放量,Cr2N,大气环境,涂层表面,面生,氧化层,方生,过渡层,Cr2O3,结晶性,氧化物颗粒,长大,元素扩散行为,内扩散,外扩散,释放出,放出去,层进,扩散阻挡
AB值：
0.265669
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