Abstract
本實驗使用非平衡磁控濺鍍系統，於304不鏽鋼基材製備奈米晶氮氧化鋯薄膜。在本研究中，將探討氧氣流量（自0到2 sccm）對氮氧化鋯薄膜的成分、結構以及性質之影響。藉由Ｘ光光電子能譜儀量測到氮氧化鋯薄膜的氧含量，隨著氧氣流量增加而明顯增加。從ｘ光繞射圖的觀察中則發現，伴隨著氧含量的增加，薄膜的主要相出現之順序為：面心立方晶之氮化鋯（ZrN），立方晶之氮氧化鋯（Zr2ON2），最後是單斜晶之二氧化鋯(ZrO2)，由這些薄膜的特徵可以將試片分為三區，各區分別以氮化鋯(Zone I)、氮氧化鋯(Zone II)、及二氧化鋯 (Zone III)為主相。使用改良式X光繞射之sin2ψ的方法來量測氮化鋯、氮氧化鋯及二氧化鋯個別相的殘餘應力，氮化鋯的殘餘應力隨著氧含量上升而得到釋放，而氮氧化鋯及二氧化鋯則為低應力相。氮氧化鋯薄膜之硬度因為隨著氧含量增加形成較軟的氧化相而下降。在歐傑電子能譜儀(ＡＥＳ)的分析中，發現所有通氧的試片存在著一層氧化鋯介層。本研究中，使用兩種材料間的接觸角來作為材料間可濕性的指標，接觸角是由材料的表面能計算所得，使用接觸角的方法發現，二氧化鋯在304不鏽鋼的附著性不佳，此結果說明鹽霧試驗之後，氮氧化鋯薄膜從基板上碎裂可能是由於二氧化鋯介層的影響。