C含量对间隙固溶Cu-C薄膜微结构、硬度及电阻率的影响

TG174.444%TG146.1+1; 采用双靶磁控共溅射方法制备了一系列不同C含量的Cu-C薄膜,采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、纳米压痕仪和四探针电阻仪表征了薄膜微结构、力学性能及其电阻率.结果表明:在溅射粒子高分散性和薄膜生长非平衡性的共同作用下,Cu-C薄膜形成过饱和间隙固溶体.剧烈的晶格畸变使薄膜的晶粒细化,其硬度相应提高.随着C含量的增加,薄膜的硬度逐渐提高,当C含量为8.2 at.％ 时,由纯Cu薄膜硬度2.8GPa提高到4.3 GPa.与此同时,薄膜电阻率仅由纯Cu薄膜的2.0μΩ·cm到提高到10.7μΩ·cm,远低于其他置换型Cu基固溶体的电阻率.研究结果表明,相对于其...

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Published in功能材料 Vol. 51; no. 6; pp. 91 - 95
Main Authors 付彦鹏, 尚海龙, 马冰洋, 李荣斌, 冉准
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 上海电机学院 材料学院,上海 201306 30.06.2020
上海电机学院 上海大件热制造工程技术研究中心,上海 201306
上海理工大学 材料科学与工程学院,上海,200093%上海电机学院 材料学院,上海,201306%上海理工大学 材料科学与工程学院,上海 200093
Subjects
力学性能
微结构
Cu-C薄膜
电阻率
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ISSN1001-9731
DOI10.3969/j.issn.1001-9731.2020.06.015

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Summary:TG174.444%TG146.1+1; 采用双靶磁控共溅射方法制备了一系列不同C含量的Cu-C薄膜,采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、纳米压痕仪和四探针电阻仪表征了薄膜微结构、力学性能及其电阻率.结果表明:在溅射粒子高分散性和薄膜生长非平衡性的共同作用下,Cu-C薄膜形成过饱和间隙固溶体.剧烈的晶格畸变使薄膜的晶粒细化,其硬度相应提高.随着C含量的增加,薄膜的硬度逐渐提高,当C含量为8.2 at.％ 时,由纯Cu薄膜硬度2.8GPa提高到4.3 GPa.与此同时,薄膜电阻率仅由纯Cu薄膜的2.0μΩ·cm到提高到10.7μΩ·cm,远低于其他置换型Cu基固溶体的电阻率.研究结果表明,相对于其他置换型原子,间隙型C原子的添加在提高Cu基薄膜力学性能的同时具有更好的导电性.
ISSN:1001-9731
DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2020.06.015