453 / 2023-02-06 16:20:17

晶体缺陷工程制备超硬韧性CrN涂层

晶体缺陷,超硬涂层,韧性,CrN

提升涂层的硬度，往往会带来韧性的下降，导致使用时的不稳定性。晶体缺陷工程可以优化材料的强度和韧性，有望同步提升材料硬度和韧性。但是受限于涂层材料的尺寸，晶体缺陷在涂层中的调节困难。本文通过离子注入方式打破涂层的有序沉积，成功制备了包括层错和点缺陷团簇的CrN样品，使涂层的硬度从24.2GPa提升到35.6GPa, 并且涂层韧性并未得到恶化，断裂韧性可以维持在0.8MPa.m1/2。通过进一步后续退火，点缺陷消除，进一步提升了涂层的硬度和韧性，硬度可以高达40.6GPa，断裂韧性可以达到1.57MPa.m1/2，实现了硬度与韧性的同步提升。