FeCrVTa_(0.4)W_(0.4)高熵合金氮化物薄膜的微观结构与性能

作     者：王子鑫 张勇 WANG Zi-xin;ZHANG Yong

作者机构：青海大学青海省新型轻合金重点实验室西宁810016 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 北京科技大学顺德研究生院佛山528399 

出 版 物：《工程科学学报》 (Chinese Journal of Engineering)

年 卷 期：2021年第43卷第5期

页      面：684-692页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：区域联合基金资助项目(2019B1515120020) 中央高校基本科研业务费资助项目(FRF-MP-19-013) 

主　　题：高熵合金 磁控溅射 氮化物薄膜 成分梯度 光学性能 

摘      要：实验利用单靶射频磁控溅射技术,在单晶硅基底上,制备了两个系列FeCrVTa_(0.4)W_(0.4)高熵合金氮化物薄膜,即FeCrVTa_(0.4)W_(0.4)氮化物成分梯度多层薄膜和(FeCrVTa_(0.4)W_(0.4))Nx单层薄膜,其中,多层薄膜用于太阳光谱选择性吸收薄膜.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米力学探针、原子力显微镜(AFM)、紫外−可见分光光度计、接触角测量仪和四探针测试台对FeCrVTa_(0.4)W_(0.4)高熵合金氮化物薄膜进行微观结构分析以及性能表征.结果表明:在不通入氮气时,薄膜为非晶结构,当氮气含量升高后,转变为面心立方固溶体结构;当表层氮气流量为15 mL·min^(−1)时,FeCrVTa_(0.4)W_(0.4)氮化物多层薄膜及单层薄膜均具有最佳的力学性能,其中,多层薄膜的硬度为22.05 GPa,模量为287.4 GPa,单层薄膜的硬度为22.8 GPa,模量为280.7 GPa,随着表层氮气含量的继续增加,力学性能下降;FeCrVTa_(0.4)W_(0.4)氮化物成分梯度多层薄膜在300~800 nm波长范围内均具有太阳光谱选择吸收性,当氮化物薄膜层数较少时具有较好的疏水性;(FeCrVTa_(0.4)W_(0.4))Nx单层薄膜随着氮气含量的增加,薄膜方块电阻增加.