随着纳米
技术的发展和涂镀技术的进步,纳米刀具涂层材料也引起的广大研究者的关注。纳米涂层主要有两种:纳米多层结构和纳米复合结构。纳米多层涂层一般由高层数的同种结构材料、化学键和原子半径及点阵常相近的各单层材料组成,可能得到与组成它的各单层涂层的性能差异显著的全新涂层。这是一种人为可控的一维周期结构,交替沉积单层涂层不超过5~15nm。chu和barnett认为,纳米多层涂层的高硬度主要是由于层内或层间位错运动困难所致。当涂层非常薄时,两层间的剪切模量不同,如果层间位错能量有较大差异,则层间位错运动困难,即位错运动的能量决定了超点阵涂层的硬度。纳米多层涂层的结构主要有三种方式:(1)金属氮化物纳米层与金属aln纳米层交替涂覆;(2)金属aln纳米层与金属alcn纳米层交替涂覆;(3)金属氮化物纳米层与金属aln纳米层及金属alcn纳米层交替涂覆。涂层过程中均可添加其他金属元素(如钛、铌、铪、钒、钽、锆或铬),以进一步提高涂层的硬度、化学稳定性、韧性和抗氧化性能。研究表明,对于tin/aln纳米多涂层,当层厚为2~4nm时,aln呈现立方nacl结构,涂层显微硬度达到30~40gpa,其抗氧化温度达到1000℃,采用等离子增强化学气相沉积制得的aln/tialn纳米多层膜具有高硬度、高附着力和高耐磨性。
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