国家自然科学基金(50574044)
- 作品数：17 被引量：85H指数：8
- 相关作者：许俊华喻利花董松涛董师润薛安俊更多>>
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- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术理学更多>>
- Al元素对Zr-Si-N复合膜的微结构与力学性能的影响被引量：3
- 2009年
- 采用反应磁控溅射方法制备了一系列不同铝含量的Zr-Al-Si-N复合膜,用能谱仪、X射线衍射仪和显微硬度计对复合膜进行表征,研究了铝元素对Zr-Si-N复合膜的微结构和力学性能的影响。结果表明,当铝的原子分数NAl≤10.84%时,Zr-Al-Si-N复合膜中fcc-(ZrAlSi)N为主要相;当NAl≥14.67%时,Zr-Al-Si-N复合膜是fcc-(ZrAlSi)N和h-AlN的混合相;铝原子分数为4.80%时,Zr-Al-Si-N复合膜的显微硬度达到最大值43.92GPa;随着铝原子含量的进一步增加,Zr-Al-Si-N复合膜的显微硬度迅速下降。对复合膜的致硬机理进行了讨论。
- 梅永晖董松涛熊宁喻利花许俊华
- 关键词：微结构力学性能
- Ti-Si-N复合膜的微结构及性能研究被引量：16
- 2008年
- 为研究Si的加入及含量对薄膜结构和性能的影响，采用磁控反应溅射法制备了一系列不同Si含量的n—Si—N复合膜，采用XRD、微力学探针和SEM研究了薄膜的微结构、力学性能和抗氧化性。结果表明：随着Si含量的增加，薄膜晶粒尺寸减小，硬度升高，抗氧化性能提高。Si含量为4％-12％（原子数分数）时，晶粒尺寸随含量增加而急剧下降；当Si含量超过9％时，薄膜硬度处于峰值区；Si含量在7％以上时，薄膜具有较高的抗氧化能力。探讨了n-Si—N复合膜硬度升高和抗氧化能力提高的机理：
- 农尚斌喻利花许俊华
- 关键词：磁控溅射微结构
- AlN/BN纳米结构多层膜微结构及力学性能被引量：9
- 2008年
- 用射频磁控溅射法制备了AlN,BN单层膜及AlN/BN纳米多层膜.采用X射线衍射仪、高分辨率透射电子显微镜和纳米压痕仪对薄膜结构进行表征.分析表明:单层膜AlN为w-AlN结构,BN为非晶相.AlN/BN多层膜中BN的结构与BN层厚有关.当BN层厚小于0.55nm时,由于AlN层模板的作用,BN发生了外延生长,BN与AlN的结构相同;当BN层厚大于0.74nm时,BN为非晶.AlN/BN多层膜的硬度也与BN层的厚度有关.当BN层厚为1—2个分子层时,AlN/BN多层膜具有超硬效应;当BN层厚增加到0.74nm时,AlN/BN多层膜的超硬效应消失.计算了多层膜中BN结构转变的临界厚度.讨论了AlN/BN多层膜的硬化机理,晶态BN与AlN层之间的界面协调应力和模量差异是多层膜硬度提高的主要原因.
- 喻利花董师润许俊华
- 关键词：超硬效应
- TiAlN/CrAlN纳米结构多层膜的结构与性能被引量：7
- 2010年
- 采用射频磁控溅射方法制备了单层TiAlN、CrAlN复合薄膜以及不同调制周期和不同层厚比(lTiAlN/lCrAlN)的TiAlN/CrAlN纳米结构多层膜。薄膜采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度仪进行表征。结果表明:TiAlN、CrAlN复合薄膜和TiAlN/CrAlN多层膜均为面心立方结构,呈(111)面择优取向。TiAlN/CrAlN多层膜的择优取向与调制周期和层厚比无关。层厚比为1的TiAlN/CrAlN多层膜的硬度依赖于调制周期,在调制周期为8nm时,达到最大;固定TiAlN的厚度为4nm,改变CrAlN层的厚度,在研究范围内,多层膜的硬度随着CrAlN层厚度的增加而增加。探讨了多层膜的致硬机制。TiAlN/CrAlN多层膜抗氧化温度比其组成单层膜高了近200℃,并讨论了其抗氧化机制。
- 董松涛喻利花薛安俊许俊华
- 关键词：显微硬度微结构抗氧化性能
- Ti(C,N)复合膜和TiN/Ti(C,N)多层膜组织和显微硬度被引量：15
- 2010年
- 采用非平衡反应磁控溅射的方法在Si(100)基片上沉积Ti(C,N)复合膜和不同调制周期、调制比的TiN/Ti(C,N)纳米多层薄膜。薄膜的微观结构和力学性能采用X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计进行表征。结果表明,Ti(C,N)复合膜的微观结构和力学性能与掺入C的含量有关;TiN/Ti(C,N)纳米多层膜的微观结构和力学性能与调制周期和调制比有关,其显微硬度在一定的调制周期和调制比范围内出现了超硬现象。Ti(C,N)、TiN/Ti(C,N)均为δ-NaCl面心立方结构;Ti(C,N)复合膜显微硬度提高是因为固溶强化,TiN/Ti(C,N)纳米多层膜硬度的提高主要是共格外延生长在界面处产生的交变应力场。
- 汪蕾董师润尤建飞喻利花李学梅许俊华
- 关键词：显微硬度超硬效应
- 磁控共溅射制备锆-硅-氮复合薄膜的显微组织与性能被引量：10
- 2008年
- 通过磁控共溅射方法制备了一系列不同硅含量的锆-硅-氮复合薄膜;采用能谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜和微力学探针等对复合薄膜进行了表征;研究了薄膜中硅、锆原子比对复合薄膜的显微组织、高温抗氧化性能和力学性能的影响。结果表明:随着硅含量的增加,复合薄膜的ZrN(111)、(220)晶面衍射峰逐渐消失,呈现ZrN(200)择优取向;同时其性能逐渐提高,当硅、锆原子比为0.030时可获得最大硬度和最大弹性模量,分别为37.8 GPa和363 GPa;进一步增加硅含量,复合薄膜向非晶态转化,而薄膜的硬度和弹性模量迅速降低,抗氧化温度显著提高。
- 董松涛喻利花董师润许俊华
- 关键词：显微组织抗氧化性能
- Cr_(1-x)Al_xN涂层的微结构和抗氧化性能研究被引量：13
- 2007年
- 采用磁控反应溅射法制备了一系列不同Al含量的Cr1-xAlxN涂层,通过能谱仪(EDS)测试涂层的成分,X射线衍射仪(XRD)表征涂层的微结构,扫描电镜(SEM)观察涂层的表面形貌,研究了Al含量对涂层的微结构和高温抗氧化性能的影响。结果表明,涂层取CrN的面心立方结构生长,且呈(111)择优取向。随着Al含量增加,涂层的晶格常数减小,涂层的高温抗氧化性能显著提高。Cr0.6356Al0.3644N涂层随着氧化温度的升高,表面的Al含量略为上升,在900℃涂层产生裂纹失效。
- 钟春良董师润喻利花许俊华
- 关键词：磁控溅射微结构抗氧化
- TaN/TiN和NbN/TiN纳米结构多层膜超硬效应及超硬机理研究被引量：15
- 2008年
- 采用射频磁控溅射方法制备单层TaN,NbN和TiN薄膜和不同调制周期的TaN/TiN和NbN/TiN纳米多层膜.薄膜采用X射线衍射仪、高分辨率透射电子显微镜和显微硬度仪进行表征.结果表明TaN/TiN和NbN/TiN纳米多层膜在一定的调制周期范围内均呈共格界面,相应地均出现了超硬效应,且最大硬度值接近.分析了TaN/TiN与NbN/TiN纳米多层膜的超硬机理,TaN/TiN的晶格错配度与NbN/TiN的接近,但TaN/TiN的弹性模量差与NbN/TiN的有一定的差别,表明由于晶格错配使共格外延生长在界面处产生的交变应力场是发生超硬效应的主要因素.
- 喻利花董师润许俊华李戈扬
- 关键词：超硬效应
- Si含量对Ti-Al-Si-N薄膜微结构与力学性能的影响被引量：18
- 2010年
- 采用多靶反应磁控溅射技术制备了一系列不同Si含量的Ti-Al-Si-N复合膜。采用能谱仪、X射线衍射仪、三维轮廓仪、原子力显微镜和显微硬度仪对薄膜进行表征,研究了Si含量对Ti-Al-Si-N复合膜微结构和力学性能的影响。结果表明:用Ti0.33 Al0.67合金靶制备的Ti-Al-N复合膜呈双相共存结构(fcc+hcp),Si的加入,促进了六方相的生长,细化了晶粒,降低了表面粗糙度。随着Si含量的增加,Ti-Al-Si-N复合膜的硬度逐渐增大,在Si含量为16.69 at%时,达到最大硬度32.3 GPa,继续增加Si含量,薄膜硬度降低。
- 喻利花薛安俊董松涛许俊华
- 关键词：磁控溅射微结构显微硬度
- AlN/Si_3N_4纳米多层膜的显微结构及力学性能
- 2008年
- 采用射频磁控溅射方法制备了AlN、Si3N4单层薄膜和调制比为1的不同调制周期的AlN/Si3N4纳米多层膜。薄膜采用X射线衍射仪、X射线反射仪、高分辨率透射电子显微镜、原子力显微镜和纳米压痕仪进行表征。结果表明:AlN是多晶,Si3N4呈非晶,多层膜的界面非常尖锐;单层膜及多层膜均呈岛状生长,多层膜的表面粗糙度介于两单层膜之间,并且随着调制周期的增加,粗糙度下降;多层膜在所研究的层厚范围内,硬度值比根据混合法则计算得到的值高3.5GPa左右,没有出现超硬效应。
- 喻利花董松涛董师润许俊华
- 关键词：显微结构表面粗糙度
