第二章 实验方法与手段 10

2。1  实验的准备 10

2。1。1 复合薄膜的制备 10

2。1。2 薄膜样品的成分和微观结构分析 11

2。1。3 性能分析技术 13

第三章 薄膜温室蠕变性能的研究 15

3。1  TaWN纳米复合薄膜的制备 15

3。2  TaWN纳米复合薄膜的性能表征 15

3。2。1 TaWN纳米复合薄膜成分分析 15

3。2。2 TaWN纳米复合薄膜结构分析 16

3。2。3 TaWN纳米复合薄膜力学性能分析 18

3。3  TaWN纳米复合薄膜的纳米压痕试验 19

第四章 实验结论 25

4。1  结论 25

致 谢 26

参 考 文 献 27

第一章 绪论

1。1  课题的背景

现代薄膜材料对当代高新技术起着重要的作用，薄膜材料是当代研究的热门对象，而由此衍生的材料科学是国际上科学技术研究的热门学科之一。纳米复合薄膜，其各组成成分具有协同作用，因此复合薄膜的综合性能远远高于单一材料的性能，例如：刚度大，强度高，质量轻等。从它的应用范围看，它的应用范围广，涉及到的领域有微电子产品，磁记录，光学等领域。随着工业的迅速发展，一些领域的设备需要在高温的条件下服役，学者们对蠕变的研究便占据了很重要的地位。通过研究纳米复合薄膜室温蠕变性能，可以通过优化热处理制度和改变重要元素的含量等方法来改变材料的蠕变性能，提高材料蠕变持久强度，从而使材料的综合性能达到更好的水平。再者，对室温蠕变性能的研究，可以判断出材料蠕变寿命的长短，从而可以判断构件的更换年限或判断构件的安全性[1-3]。

1。2  纳米材料的概述

纳米材料有着良好的性能，潜在着高应用价值，从而广受学者们的研究。材料的发展，经历了石器材料、金属材料、工程材料阶段，而纳米材料是工程材料里的前端发展材料，也就是新型材料。由于结构决定性能，纳米材料之所以具有良好的性能特点，是因为它具有特殊的结构特点。二十一世纪的新时代下，人们倡导全方位的创新化和智能化。因此材料的性能备受了更多的关注，特别是小尺寸下的材料，学者们希望从研究中得到新的发现。新型材料的研究和创新必然是当代学者们研究的重要课题。其中，由于纳米材料在新型材料中特殊的性能，以及由其特殊性能所产生的特殊应用价值，必将使纳米材料成为科学研究的热点[4]。

纳米材料是纳米结构材料的简称，纳米材料主要从纳米尺度上来对其进行定义。平时我们看到的宏观物体，它们有长、宽和高三个维度。同样地，纳米材料也有三个维度。纳米材料是指至少有一个维度处于纳米尺度范围内或者由纳米粒子作为基本单元构成的材料。按照维数来对纳米材料进行分类，可分为四类：零维纳米材料，如：纳米颗粒；一维纳米材料，如：纳米线、纳米管；二维纳米材料，如：纳米片、超晶格薄膜；三维纳米材料，如：以前面三种纳米材料作为结构单元的聚集材料和多孔材料。纳米材料应用范围及其广泛，它涉及到的应用范围有以下几个方面：天然纳米材料、纳米磁性材料、纳米陶瓷材料、纳米传感器、纳米倾斜功能材料、纳米计算机等等。纳米材料多种多样的组成形式和千变万化的结构特征,开拓了材料科学基础研究的新天地。同时，纳米材料的问世也使得材料的应用范围扩宽了。图1-1为三种不同尺度的纳米材料结构图。论文网