3。3。2实验结果与讨论 21

3。3。2。1 Cr-Ti-V-N复合薄膜中的V元素的含量 21

3。3。2。2 V含量对Cr-Ti-V-N复合膜微结构的影响 22

3。3。2。3 V含量对Cr-Ti-V-N复合膜力学性能的影响 23

 3。3。2。4 V含量对Cr- Ti-V-N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。

1。2 纳米复合膜

所谓复合，就说明不止一种，由不止一种固态物质相组成的薄膜材料叫做纳米复合膜，但这些固态相至少有一个相的晶粒是纳米级别的。

1。2。1 制备方法

等离子体化学和物理气相沉积以及两者综合起来是制备纳米复合膜的主要工艺。(1)磁控溅射；(2)磁控溅射和脉冲激光沉积；(3)等离子体化学气相沉积；(4)双离子源辅助沉积；(5)阴极弧蒸镀和等离子体气相沉积等五种方法都是可以有效的制备出纳米复合膜的，但是在大规模工业化生产中，并不是以上方法都能很好的发挥作用。

1。2。2 分类

质地比较硬的薄膜：

(a)。nc-陶瓷/nc-陶瓷纳米复合膜

(b)。纳米晶陶瓷/非晶陶瓷纳米复合膜

(c)。 nc-陶瓷/金属纳米复合膜

1。2。3 致硬机理

  薄膜之所以会有变硬的效果，这主要归功于其体内的内部结构的重组与扩散。原子间的重新组合，往往会使材料的性能发生天翻地覆的改变。

1。2。3。1 固溶强化

纳米复合薄膜形成期间，或多或少的非主格原子占据了原主格中的一些原子的位置致使原有的形状发生改变产生以共格形式存在的畸变，与此同时，非主格原子也可以迁移到主格原子的空隙中，也就是原子位置的替换或原子位置的改变，薄膜发生固溶的现象，增加了薄膜的硬度。

1。2。3。2 界面复合

非晶相的界面把纳米晶粒间相互隔开，也就是说非晶相的界面把纳米晶粒团团包围住，由于非晶界面的存在致使在其中的纳米晶粒内部无法或者说是很难形成位错，加上位错无法在越过非纳米晶相界，由于非纳米晶界的存在，致使薄膜的弹性和硬度得以提高。

1。2。3。3 共格应变

当薄膜的厚度达到一定的尺寸时，非晶相可以被晶粒化，被转化的晶粒的界面或多或少的形成，还有可能与主体结构相形成共格界面，由于被转化的晶粒和原有的晶粒之间的相互作用，致使复合膜的硬度得到提高。