| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 表面工程 | 第11-12页 |
| 1.1.1 表面工程概述 | 第11页 |
| 1.1.2 磁控溅射技术 | 第11-12页 |
| 1.2 残余应力的产生及测量方法 | 第12-14页 |
| 1.2.1 薄膜中残余应力的产生原因 | 第12-13页 |
| 1.2.2 薄膜中应力的测量方法 | 第13-14页 |
| 1.3 纳米压痕测试技术 | 第14-19页 |
| 1.3.1 纳米压痕技术的基本原理 | 第14-16页 |
| 1.3.2 纳米压痕法计算残余应力的研究现状 | 第16-19页 |
| 1.4 课题来源及研究背景 | 第19-21页 |
| 1.4.1 课题来源 | 第19页 |
| 1.4.2 课题研究背景 | 第19页 |
| 1.4.3 课题研究内容 | 第19-21页 |
| 第2章 实验设备及方法 | 第21-25页 |
| 2.1 试验材料 | 第21页 |
| 2.2 直流磁控溅射设备 | 第21-22页 |
| 2.3 微观分析设备 | 第22页 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜（SEM） | 第22页 |
| 2.3.2 透射电子显微镜（TEM） | 第22页 |
| 2.3.3 激光显微镜 | 第22页 |
| 2.3.4 X射线衍射仪 | 第22页 |
| 2.4 应力测量设备 | 第22-24页 |
| 2.4.1 电子薄膜应力分布测试仪 | 第22-23页 |
| 2.4.2 纳米压痕设备 | 第23-24页 |
| 2.5 本章小结 | 第24-25页 |
| 第3章 薄膜的制备及表征 | 第25-41页 |
| 3.1 前言 | 第25页 |
| 3.2 溅射功率对Ti薄膜的影响 | 第25-28页 |
| 3.2.1 基准工艺下薄膜形貌及能谱分析 | 第26-27页 |
| 3.2.2 基准工艺条件下Ti薄膜厚度测定 | 第27-28页 |
| 3.3 不同基底温度下制备的Ti薄膜 | 第28-29页 |
| 3.3.1 基底温度对Ti薄膜表面形貌的影响 | 第28-29页 |
| 3.3.2 基底温度对Ti薄膜成分和相结构的影响 | 第29页 |
| 3.4 溅射时间对薄膜表面形貌和晶粒尺寸的影响 | 第29-31页 |
| 3.4.1 不同溅射时间的Ti薄膜表面形貌分析 | 第29-31页 |
| 3.4.2 溅射时间对Ti薄膜成分和结晶取向的影响 | 第31页 |
| 3.5 不同溅射偏压对Ti薄膜的影响 | 第31-33页 |
| 3.5.1 不同溅射偏压下制备的Ti薄膜形貌图 | 第31-32页 |
| 3.5.2 不同溅射偏压对薄膜生长的影响 | 第32-33页 |
| 3.6 TiN薄膜基准工艺参数的设定 | 第33-36页 |
| 3.6.1 设定工艺参数溅射沉积TiN薄膜形貌 | 第34-35页 |
| 3.6.2 设定工艺参数溅射沉积TiN薄膜结构 | 第35-36页 |
| 3.7 Ti/TiN多层薄膜工艺参数设定 | 第36-39页 |
| 3.7.1 设定工艺下不同调制周期Ti/TiN多层薄膜的形貌及成分分析 | 第36-38页 |
| 3.7.2 设定工艺下不同调制周期Ti/TiN多层薄膜的结构分析 | 第38-39页 |
| 3.8 本章小结 | 第39-41页 |
| 第4章 纳米压痕技术测量薄膜的残余应力 | 第41-58页 |
| 4.1 前沿 | 第41页 |
| 4.2 不同基底温度Ti薄膜力学性能的变化 | 第41-45页 |
| 4.2.1 不同沉积温度Ti薄膜硬度和弹性模量的变化 | 第41-42页 |
| 4.2.2 不同沉积温度Ti薄膜残余应力的变化 | 第42-45页 |
| 4.3 不同溅射时间对Ti薄膜硬度及弹性模量的影响 | 第45-48页 |
| 4.3.1 不同溅射时间薄膜力学性能的变化 | 第45-46页 |
| 4.3.2 不同沉积时间对Ti薄膜残余应力的影响 | 第46-48页 |
| 4.4 不同溅射偏压对Ti薄膜性能的影响 | 第48-51页 |
| 4.4.1 不同溅射偏压对薄膜力学性能的影响 | 第48-49页 |
| 4.4.2 不同溅射偏压对Ti薄膜残余应力的影响 | 第49-51页 |
| 4.5 TiN和Ti/TiN多层薄膜的性能研究 | 第51-56页 |
| 4.5.1 TiN和Ti/TiN多层薄膜的力学性能分析 | 第51-52页 |
| 4.5.2 TiN和Ti/TiN多层薄膜的残余应力分析 | 第52-56页 |
| 4.6 本章小结 | 第56-58页 |
| 第5章 有限元模拟薄膜材料纳米压痕过程 | 第58-70页 |
| 5.1 前沿 | 第58-59页 |
| 5.2 材料塑性性能确定 | 第59-61页 |
| 5.3 压痕模型建立 | 第61-64页 |
| 5.3.1 几何模型及材料属性的建立 | 第61-62页 |
| 5.3.2 设置分析步 | 第62-63页 |
| 5.3.3 定义边界条件 | 第63页 |
| 5.3.4 网格划分 | 第63-64页 |
| 5.4 有限元模拟结果 | 第64-69页 |
| 5.4.1 TiN薄膜模拟结果 | 第64-66页 |
| 5.4.2 Ti/TiN多层薄膜的模拟分析 | 第66-69页 |
| 5.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 结论 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-77页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第77-78页 |
| 致谢 | 第78页 |
