利用射頻磁控濺鍍法製備高熵合金氮化物硬質薄膜

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研究生：	鄭耿豪 Cheng Keng Hao
論文名稱：	利用射頻磁控濺鍍法製備高熵合金氮化物硬質薄膜 Hard Nitride Films of High-Entropy Alloy Prepared by RF Magnetron Sputtering Technique
指導教授：	林樹均
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 材料科學工程學系 Materials Science and Engineering
論文出版年：	2005
畢業學年度：	93
語文別：	中文
論文頁數：	91
中文關鍵詞：	硬質薄膜、高熵合金、射頻磁控濺鍍
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本實驗以AlCrMoTaTiZr等莫耳六元高熵合金為靶材，利用射頻磁控反應濺鍍製備高熵合金氮化物硬質薄膜，並與TiN和TiAlN硬質薄膜作比較。結果顯示在基板溫度300 ℃，未施加基板偏壓下高熵合金薄膜在未通入氮氣時呈現非晶質結構；通入氮氣比例為10 % 開始出現FCC結構之氮化物繞射峰。薄膜硬度則在10 % 的比例時具有最大值25 GPa，其餘比例下大致維持在22~23 GPa。在基板溫度的影響方面，薄膜在低溫下呈現較小的表面顆粒團聚以及較高的35 GPa薄膜硬度；升高基板溫度時表面顆粒團聚變大，硬度下降至25~31 GPa。在基板偏壓的影響方面，薄膜硬度由未施加偏壓的25 GPa提升至施加偏壓後的36 GPa，且薄膜表面隨著偏壓的增加而愈趨平坦。薄膜對基板之附著性質研究顯示，利用漸層的方式製備氮化物薄膜能夠提升對基板之附著性質，而利用Ni金屬層作為中間層更能夠有效改善薄膜之附著性。高熵合金氮化物與TiN和TiAlN的比較得知，最佳條件下製備之高熵合金氮化物薄膜在硬度上達到硬度40 GPa以上，遠高於其他兩者；而薄膜附著性質上由刮痕測試結果得知，薄膜脫離基板之臨界荷重以及抗高溫氧化能力均介於兩者之間，約在700 ℃時便有明顯氧化出現。整體而言，高熵合金AlCrMoTaTiZr之氮化物系統於硬質薄膜的應用上極具潛力。

第一章 前言與研究目的
  1-1 前言
  1-2 研究目的
第二章 文獻回顧
  2-1 硬質薄膜之發展與應用
  2-2 高熵合金
  2-3 射頻磁控濺鍍原理
第三章 實驗方法與步驟
  3-1 材料準備
  3-2 實驗設備
  3-3 實驗流程
  3-4 性質分析與量測
第四章 結果與討論
  4-1 不同氮氣比例下之氮化物其薄膜結構與性質
  4-2 不同基板溫度下之氮化物其薄膜結構與性質
  4-3 不同基板偏壓下之氮化物其薄膜結構與性質
  4-4 薄膜之附著性質
  4-5 薄膜之高溫性質
  4-6 與其他硬質薄膜系統之比較
第五章 結論
第六章 參考文獻

                                

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全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)

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