ZrN/TiNiN 纳米多层膜

高硬度高韧性

通过Ni含量调控TiNiN层晶体结构，使ZrN与TiNiN形成共格外延生长，同时获得高硬度与高断裂韧性。

Wang, Jingjing · Yingyun, Cai · 李伟 · 刘萍 · Ma, Xun · Zhang, Ke · Fengcang, Ma · 陈小鸿 · Liaw, Peter K.

Journal of Alloys and Compounds 2024

具体参数

硬度

{'zh': '23.2', 'en': '23.2'} GPa

弹性模量

{'zh': '317.8', 'en': '317.8'} GPa

断裂韧性

{'zh': '2.29', 'en': '2.29'} MPa·m1/2

技术优势

硬度达23.2 GPa

Ni:Ti=1:24时ZrN结晶度最高，柱状晶生长最佳，提供了最高的硬度。

断裂韧性达2.29 MPa·m1/2

TiNiN层在ZrN模板下转变为面心立方结构并与ZrN共格外延生长，有利于吸收能量，提高韧性。

弹性模量达317.8 GPa

高的弹性模量表明膜层具有高的刚度，有利于保持形状和抵抗变形。

应用场景

• 耐磨涂层：高硬度与韧性使得涂层在磨损工况下不易剥落，延长部件寿命。
• 切削工具涂层：高硬度和韧性可承受切削过程中的冲击和摩擦，提高刀具寿命。
• 陶瓷防护膜：ZrN/TiNiN多层膜兼具高硬度和韧性，可替代纯陶瓷膜，提高抗裂性。
• 柔性电子阻隔层：致密且具有一定韧性的膜层可以阻隔水氧，同时能承受弯曲变形。