气相沉积薄膜强韧化技术PDF电子书下载

第1章 薄膜制备方法 1

1.1 基本概念 2

1.1.1 薄膜生长过程 2

1.1.2 薄膜结构模型 3

1.1.3 等离子体 5

1.2 物理气相沉积 6

1.2.1 蒸发镀膜 6

1.2.2 溅射镀膜 8

1.2.3 离子镀膜 10

1.2.4 离子束辅助气相沉积 14

1.3 化学气相沉积 15

1.3.1 化学反应原理 16

1.3.2 化学气相沉积技术的分类和简介 16

1.3.3 化学气相沉积过程及特点 21

1.3.4 化学气相沉积技术在工模具上的应用 23

1.4 气相沉积技术的应用及进展 24

1.5 小结 25

第2章 薄膜强化技术 26

2.1 薄膜的强化方法 27

2.1.1 细晶强化 27

2.1.2 强化晶界 29

2.1.3 固溶和析出强化 32

2.1.4 离子束辅助轰击强化 33

2.1.5 多层强化 34

2.2 常见硬质薄膜类型 36

2.2.1 纳米多层膜 36

2.2.2 纳米复合膜 47

2.2.3 非晶碳膜 60

2.3 小结 63

第3章 薄膜韧化技术 64

3.1 概念及内涵 65

3.1.1 从断裂能角度理解韧化 65

3.1.2 断裂韧性（K IC） 67

3.1.3 能量释放率（G IC） 69

3.2 薄膜的韧化方法 70

3.2.1 韧性相韧化 72

3.2.2 纳米晶结构设计韧化 77

3.2.3 成分和结构梯度韧化 79

3.2.4 多层结构韧化 81

3.2.5 压应力韧化 98

3.2.6 相变韧化 98

3.2.7 碳纳米管韧化 99

3.3 高韧性薄膜的设计 103

3.4 小结 104

第4章 薄膜的强韧原理、关键力学指标及其表征 107

4.1 强韧化力学原理 108

4.1.1 材料强韧化的三个层次 108

4.1.2 从微观结构角度理解薄膜的强韧化 111

4.2 强韧化关键力学指标 122

4.3 强韧化力学指标表征方法及应用 134

4.3.1 硬度（H）及弹性模量（E） 134

4.3.2 结合强度 142

4.3.3 韧性 155

4.4 小结 188

第5章 薄膜内应力对强韧化的影响 189

5.1 气相沉积薄膜的内应力 189

5.1.1 内应力概念 189

5.1.2 薄膜内应力产生的原因 192

5.1.3 薄膜内应力的测试方法 196

5.1.4 薄膜内应力的调控 203

5.2 内应力对强韧化力学性能的影响 212

5.2.1 内应力对硬度的影响 212

5.2.2 内应力对结合强度的影响 218

5.2.3 内应力对韧性的影响 227

5.3 典型薄膜体系的内应力与强韧性能研究 235

5.3.1 Ti薄膜的残余应力与力学性能 235

5.3.2 Ti/TiN多层薄膜的内应力与力学性能 237

5.3.3 Cu/Si薄膜的内应力与力学性能 243

5.3.4 SiNx：H薄膜的内应力与断裂韧性 246

5.4 小结 254

第6章 薄膜强韧化技术实例 255

6.1 耐磨损CrN基薄膜的强韧化 256

6.1.1 工艺方法对强韧性能的影响 257

6.1.2 多层结构提高强韧性能 259

6.1.3 合金化提高强韧性能 260

6.2 耐冲蚀ZrN基薄膜的强韧化 264

6.2.1 工艺方法对强韧性能影响 265

6.2.2 多层结构提高强韧性能 266

6.2.3 合金化提高强韧性能 267

6.3 非晶碳膜强韧化 273

6.3.1 典型强韧非晶碳膜的力学性能及影响因素 273

6.3.2 合金化实现碳基薄膜的强韧化 275

6.3.3 膜层结构设计实现碳基薄膜强韧化 277

6.4 小结 283

参考文献 285