| 摘要 | 第4-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 1 绪论 | 第21-35页 |
| 1.1 引言 | 第21-22页 |
| 1.2 过渡金属氮化物的结构与性质 | 第22-26页 |
| 1.2.1 过渡金属氮化物的相结构 | 第22-23页 |
| 1.2.2 过渡金属氮化物的宽固溶区 | 第23-25页 |
| 1.2.3 过渡金属氮化物的性质 | 第25-26页 |
| 1.3 过渡金属氮化物硬质薄膜研究现状 | 第26-33页 |
| 1.3.1 过渡金属氮化物硬质薄膜的合成方法 | 第26-29页 |
| 1.3.2 过渡金属氮化物硬质薄膜的强化机理 | 第29-32页 |
| 1.3.3 过渡金属氮化物硬质薄膜的理论计算研究 | 第32-33页 |
| 1.3.4 过渡金属氮化物硬质薄膜研究中的问题 | 第33页 |
| 1.4 本论文研究意义及研究内容 | 第33-35页 |
| 2 实验设备和表征方法 | 第35-47页 |
| 2.1 实验设备及实验设计 | 第35-41页 |
| 2.1.1 实验设备 | 第35-39页 |
| 2.1.2 实验设计 | 第39-40页 |
| 2.1.3 实验方法 | 第40-41页 |
| 2.2 薄膜材料表征方法 | 第41-47页 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) | 第41-42页 |
| 2.2.2 场发射扫描电镜(FE-SEM) | 第42页 |
| 2.2.3 透射电镜(TEM) | 第42页 |
| 2.2.4 电子探针(EPMA) | 第42-43页 |
| 2.2.5 X射线光电子能谱(XPS) | 第43页 |
| 2.2.6 残余应力(Residual stress) | 第43-44页 |
| 2.2.7 纳米压痕(Nanoindentation) | 第44-46页 |
| 2.2.8 霍尔效应(Hall effect) | 第46-47页 |
| 3 元过渡金属氮化物硬质薄膜的制备及强化机理研究 | 第47-90页 |
| 3.1 引言 | 第47-48页 |
| 3.2 TiN_x薄膜强化机理研究 | 第48-61页 |
| 3.2.1 TiN_x薄膜的制备 | 第48-49页 |
| 3.2.2 TiN_x薄膜的形貌 | 第49-50页 |
| 3.2.3 TiN_x薄膜的成分及化合状态 | 第50-54页 |
| 3.2.4 TiN_x薄膜的晶体结构 | 第54-56页 |
| 3.2.5 TiN_x薄膜的残余应力 | 第56-57页 |
| 3.2.6 TiN_x薄膜的力学性能 | 第57-59页 |
| 3.2.7 TiN_x薄膜的强化机理分析 | 第59-61页 |
| 3.3 ZrN_x薄膜强化机理研究 | 第61-73页 |
| 3.3.1 ZrN_x薄膜的制备 | 第61页 |
| 3.3.2 ZrN_x薄膜的形貌 | 第61-63页 |
| 3.3.3 ZrN_x薄膜的成分及化合状态 | 第63-67页 |
| 3.3.4 ZrN_x薄膜的晶体结构 | 第67-69页 |
| 3.3.5 ZrN_x薄膜的残余应力 | 第69-70页 |
| 3.3.6 ZrN_x薄膜的力学性能 | 第70-71页 |
| 3.3.7 ZrN_x薄膜的强化机理分析 | 第71-73页 |
| 3.4 HfN_x薄膜强化机理研究 | 第73-84页 |
| 3.4.1 HfN_x薄膜的制备 | 第73页 |
| 3.4.2 HfN_x薄膜的形貌 | 第73-75页 |
| 3.4.3 HfN_x薄膜的成分及化合状态 | 第75-78页 |
| 3.4.4 HfN_x薄膜的晶体结构 | 第78-80页 |
| 3.4.5 HfN_x薄膜的残余应力 | 第80-81页 |
| 3.4.6 HfN_x薄膜的力学性能 | 第81-83页 |
| 3.4.7 HfN_x薄膜的强化机理分析 | 第83-84页 |
| 3.5 宽固溶区二元金属氮化物原子尺度强化机理及成分设计原则讨论 | 第84-88页 |
| 3.6 本章小结 | 第88-90页 |
| 4 三元过渡金属氮化物硬质薄膜的制备及强化机理研究 | 第90-112页 |
| 4.1 引言 | 第90-91页 |
| 4.2 (Ti_xZr_(1-x))N_y薄膜强化机理研究 | 第91-100页 |
| 4.2.1 (Ti_xZr_(1-x))N_y薄膜的制备 | 第91页 |
| 4.2.2 (Ti_xZr_(1-x))N_y薄膜的形貌 | 第91-92页 |
| 4.2.3 (Ti_xZr_(1-x))N_y薄膜的成分 | 第92-94页 |
| 4.2.4 (Ti_xZr_(1-x))N_y薄膜的晶体结构 | 第94-96页 |
| 4.2.5 (Ti_xZr_(1-x))N_y薄膜的残余应力 | 第96-97页 |
| 4.2.6 (Ti_xZr_(1-x))N_y薄膜的力学性能 | 第97-98页 |
| 4.2.7 (Ti_xZr_(1-x))N_y薄膜的强化机理分析 | 第98-100页 |
| 4.3 Ti_x(C_yN_(1-y))薄膜强化机理研究 | 第100-109页 |
| 4.3.1 Ti_x(C_yN_(1-y))薄膜的制备 | 第100-101页 |
| 4.3.2 Ti_x(C_yN_(1-y))薄膜的形貌 | 第101-102页 |
| 4.3.3 Ti_x(C_yN_(1-y))薄膜的成分及化合状态 | 第102-104页 |
| 4.3.4 Ti_x(C_yN_(1-y))薄膜的晶体结构 | 第104-105页 |
| 4.3.5 Ti_x(C_yN_(1-y))薄膜的残余应力 | 第105-106页 |
| 4.3.6 Ti_x(C_yN_(1-y))薄膜的力学性能 | 第106-108页 |
| 4.3.7 Ti_x(C_yN_(1-y))薄膜的强化机理分析 | 第108-109页 |
| 4.4 宽固溶区三元金属氮化物原子尺度强化机理讨论 | 第109-111页 |
| 4.5 本章小结 | 第111-112页 |
| 5 新型四元单层超硬薄膜的设计与制备 | 第112-130页 |
| 5.1 引言 | 第112页 |
| 5.2 (Zr,Al)NO四元单层超硬薄膜的成分设计 | 第112-113页 |
| 5.3 (Zr,Al)NO薄膜的制备及表征 | 第113-124页 |
| 5.3.1 (Zr,Al)NO薄膜的制备 | 第113-114页 |
| 5.3.2 (Zr,Al)NO薄膜的形貌 | 第114-115页 |
| 5.3.3 (Zr,Al)NO薄膜的成分及化合状态 | 第115-119页 |
| 5.3.4 (Zr,Al)NO薄膜的晶体结构 | 第119-121页 |
| 5.3.5 (Zr,Al)NO薄膜的残余应力 | 第121-122页 |
| 5.3.6 (Zr,Al)NO薄膜的力学性能 | 第122-124页 |
| 5.4 (Zr,Al)NO薄膜的超硬机理分析与讨论 | 第124-128页 |
| 5.5 本章小结 | 第128-130页 |
| 6 结论与展望 | 第130-133页 |
| 6.1 结论 | 第130-132页 |
| 6.2 创新点 | 第132页 |
| 6.3 展望 | 第132-133页 |
| 参考文献 | 第133-144页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第144-145页 |
| 致谢 | 第145-146页 |
| 作者简介 | 第146页 |
