超聲波振動條件下磁控濺射納米材料的超塑變形研究

蔣少松，盧振，張凱鋒

（哈爾濱工業(yè)大學，哈爾濱 150001）

開發(fā)高性能納米材料一直是世界各國戰(zhàn)略發(fā)展目標的一部分，塑性加工領域尤其是微成形領域，也一直在對納米材料的潛在應用進行著探索。磁控濺射法可在低溫條件下快速濺射晶粒細小、結(jié)構(gòu)均勻、純度高的納米材料，而且?guī)缀跛薪饘佟⒑辖鸷吞沾刹牧隙伎梢灾瞥砂胁摹Ｍ瑫r，納米材料的組織和性能還可通過調(diào)整T/Tm（襯底溫度與靶材熔點之比）和沉積室工作氣壓等關鍵工作參數(shù)來控制，易于獲得滿足不同性能要求的理想的納米材料［1—4］。然而，目前對磁控濺射納米材料的研究主要用于表面鍍膜。若將磁控濺射納米材料與襯底剝離，單獨作為成形材料應用于塑性成形領域，尤其是微成形領域，則既可以為磁控濺射納米材料的應用開拓新方向，也可以為塑性成形提供一種性能優(yōu)良的納米材料，是學科交叉、優(yōu)勢互補的典型體現(xiàn)。

1 可剝離磁控濺射納米材料研究現(xiàn)狀

目前，國外已有學者將磁控濺射納米材料與襯底剝離開來，單獨研究其材料特性。例如，Lovery，Ishi-da，Zhang等人，采用磁控濺射法分別在玻璃襯底上制備了厚度為 3 μm 的 Cu-Al-Ni，7 ～ 9 μm 的 Ti-Ni，以及6.5 μm的Ti-48.9Ni納米材料，將它們從襯底上剝離后，對退火過程中的馬氏體轉(zhuǎn)變進行了研究［5—7］。圖1為與襯底剝離后的Cu-Al-Ni納米材料。Park等人采用磁控濺射法，制備了厚度為1 μm的Al-3%Ti納米材料，采用離子刻蝕法將硅襯底腐蝕后，單獨研究了材料在不同溫度退火后的組織演變［8］。這些研究表明，將磁控濺射納米材料與襯底剝離開來研究是可行的。……