纳米多层结构实现硬质薄膜韧化的方法、机理与应用  被引量:7

Nano Multilayer Structure Toughening of Hard Coatings—Method,Mechanism and Application

在线阅读下载全文

作  者:杜军[1] 朱晓莹[1] 王红美[1] 

机构地区:[1]装甲兵工程学院再制造技术国家重点实验室,北京100072

出  处:《材料工程》2017年第8期102-114,共13页Journal of Materials Engineering

基  金:国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51401238;51102283);国家国际科技合作专项资助(2015DFG51920)

摘  要:硬质薄膜的韧化正成为气相沉积硬质薄膜研究和应用的重点。纳米多层结构设计是实现硬质薄膜强韧化的有效方法。本文介绍了纳米多层薄膜组元和韧化机理,讨论了周期、调制周期比、微观结构等子层因素对强韧化的影响,以及耐磨损、耐冲蚀场合的应用现状、问题以及原因。微裂纹在多层界面间偏折是纳米多层结构韧化的主要机理,但纳米多层结构界面越多,其裂纹萌生源越多,如果界面韧性较差,纳米多层结构会很快发生层-层剥离而失效。因此,纳米多层薄膜的韧化效果决定于界面的质量,而不是数量。必须获得高质量的层间界面,从断裂力学角度考虑抑制微裂纹的扩展,才能发挥纳米多层结构薄膜的优势。The toughening of hard coating is becoming very important from engineering point of view. Nano multilayer structure is one of the effective way towards toughening. A comprehensive discussion on composition and toughening mechanism of structure toughening was presented. The effect of peri-od ,period ratio and microstructure on toughening, and the application of multilayer structure toughe-ning in wear and erosion were also discussed. Micro-crack deflection is the main mechanism of toughe-ning, but the more interface, the more initiation of cracks, results in spalling failure in case of little interfacial toughness. It can be concluded that interface quality rather quantity dominates toughening effect. In order to show the advantage of nano multilayer film, a good interfacial toughness must be obtained,and the blocking of the propagation of micro cracks should be considered from fracture me-chanics point of view.

关 键 词:硬质薄膜 纳米多层 韧化 界面韧性 冲蚀 

分 类 号:TG174.444[金属学及工艺—金属表面处理] TB383[金属学及工艺—金属学]

 

参考文献:

正在载入数据...

 

二级参考文献:

正在载入数据...

 

耦合文献:

正在载入数据...

 

引证文献:

正在载入数据...

 

二级引证文献:

正在载入数据...

 

同被引文献:

正在载入数据...

 

相关期刊文献:

正在载入数据...

相关的主题
相关的作者对象
相关的机构对象