江苏省自然科学基金(BK2008240)
- 作品数：24 被引量：88H指数：6
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- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术理学化学工程更多>>
- (Zr,V)N复合膜的结构、力学性能及摩擦性能研究被引量：3
- 2013年
- 通过非平衡磁控溅射的方法制备了不同V含量的(Zr,V)N复合薄膜,采用EDS,XRD,XPS,纳米压痕仪和摩擦磨损仪等对薄膜的化学成分、微结构、力学性能及摩擦性能进行了研究.结果表明,V的加入虽未改变ZrN的fcc晶体结构,但使薄膜的择优取向由ZrN的(200)面转变为(Zr,V)N的(111)面.随着V含量增加,(Zr,V)N复合膜的硬度略有升高后缓慢降低,并在含25.8at.%V后迅速降低.与此同时,薄膜的常温摩擦系数亦有小幅降低.高温摩擦研究表明,(Zr,V)N薄膜在300℃时出现V2O3,V2O5在500℃后形成,其含量也随温度的提高而增加.薄膜的摩擦系数因V2O5的形成而得到显著降低.
- 喻利花马冰洋曹峻许俊华
- 关键词：微结构力学性能
- Si含量对ZrSiN薄膜微结构及性能的影响被引量：4
- 2013年
- 采用非平衡磁控溅射法制备Zr1 xSixN薄膜,利用能谱分析、X射线衍射、扫描电镜、纳米压痕仪和摩擦磨损仪等对薄膜的化学成分、微结构、力学性能及摩擦磨损性能进行研究。结果表明,Zr1 xSixN复合膜呈fcc结构,当x小于0.16时,Zr1 xSixN薄膜沿(200)面择优生长,x大于0.16时,薄膜呈(111)择优取向;随x增大,Zr1 xSixN薄膜的硬度逐渐降低,弹性模量先升高后降低,其中Zr0.96Si0.04N薄膜的弹性模量最大,为317 GPa;随x增大,Zr1 xSixN薄膜的抗氧化性能加强,Zr0.55Si0.45N薄膜在800℃下才氧化。Si的加入对Zr1 xSixN薄膜的摩擦性能影响不大。
- 马冰洋喻利花许俊华
- 关键词：微结构力学性能抗氧化
- 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
- 磁控溅射制备TiCN复合膜的微结构与性能被引量：18
- 2012年
- 通过磁控溅射技术制备一系列不同石墨靶功率的TiCN复合膜。分别利用X射线衍射仪、纳米压痕仪和高温摩擦磨损仪研究薄膜的微观结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。结果表明：随着石墨靶功率的增加,TiCN（111）峰逐渐宽化,晶粒尺寸逐渐减小,薄膜最后接近非晶结构。薄膜的硬度与弹性模量呈先增大后减小的趋势,在石墨靶功率为90 W时薄膜的硬度和弹性模量最大,分别为28.2和230 GPa。随着石墨靶功率的增加,室温下TiCN复合膜的摩擦因数逐渐减小,TiCN复合膜的耐磨性能明显提高。当环境温度升高到300~500℃时,TiCN薄膜的摩擦因数明显增大。TiCN复合膜的摩擦磨损性能受薄膜微观结构、空气中的水蒸气和氧气及环境温度等一系列因素的影响。
- 许俊华曹峻喻利花
- 关键词：磁控溅射微结构
- 碳含量对WCN纳米复合薄膜结构和性能的影响被引量：3
- 2013年
- 采用多靶反应磁控溅射技术在不同碳靶功率(碳靶功率与碳含量成正比)下制备了WCN纳米复合膜,采用X射线衍射仪、扫描电镜、纳米压痕仪和高温摩擦磨损仪等对薄膜结构和性能进行表征,研究了碳含量对WCN复合膜的影响。结果表明:随碳靶功率即碳含量的增加,薄膜的物相在原单一WN相的基础上,出现了新相WCN,并且晶格常数不断增大,同时薄膜的硬度和弹性模量先升后降,在碳靶功率为120W时,两者均达到最大值,分别为36.70,409.16GPa;复合膜的常温摩擦因数和磨损率随碳含量的增加呈现先减小后增大趋势,高温时薄膜的摩擦因数高于常温的;薄膜的主要磨损机理是磨粒磨损。
- 王蕊喻利花许俊华
- 关键词：反应磁控溅射微观结构显微硬度
- V含量对TaVN复合膜微结构、力学性能和摩擦性能的影响被引量：7
- 2013年
- 采用磁控溅射仪制备了一系列不同V含量的TaVN复合膜,利用X射线衍射仪研究复合膜以及磨痕的相组成,利用纳米压痕仪表征复合膜的硬度,采用高温摩擦磨损实验机研究了复合膜的室温和高温摩擦性能。结果表明:TaVN复合膜的微结构为面心立方结构,随着V含量的增加,衍射峰择优取向由(200)转变为(111);TaVN薄膜的显微硬度随着V含量增加,先增加后降低,在V含量为18.25at%时,显微硬度达到最大值,为32.3 GPa;在常温下,TaVN复合膜的摩擦系数随着V含量的增加而降低;当温度从室温升高到800℃,薄膜的摩擦系数先升高后降低。采用晶体化学理论讨论了TaVN复合膜和TaN单层膜在高温下的摩擦机理。
- 许俊华薛雅平曹峻喻利花
- 关键词：磁控溅射力学性能
- 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
- V含量对ZrVCN薄膜微结构及力学性能与摩擦性能的影响被引量：3
- 2013年
- 采用非平衡磁控溅射法制备不同V含量的ZrVCN复合薄膜,利用能谱分析、X射线衍射以及纳米压痕仪与摩擦磨损仪等研究V含量对薄膜的成分、微结构、硬度与摩擦性能的影响。结果表明,ZrVCN复合膜呈现fcc结构,V的加入使薄膜衍射峰升高并变得尖锐,随V含量增加衍射峰向大角度方向偏移。随V含量增加,薄膜硬度先增加后降低,V与Zr的原子比n(V)/n(Zr)为0.31的薄膜硬度最高,为33.1 GPa。薄膜的室温摩擦性能和700℃下的摩擦性能均随V含量增加而提高。n(V)/n(Zr)为0.69的ZrVCN薄膜在具有高硬度(26.3 GPa)的同时兼具良好的室温和高温摩擦性能,其室温和700℃高温下的摩擦因数分别为0.40和0.48。
- 马冰洋喻利花许俊华
- 关键词：微结构力学性能
- 制备工艺对磁控溅射Mo-N薄膜微结构和性能的影响被引量：2
- 2014年
- 采用射频磁控溅射法,研究靶功率、氩氮比对Mo-N薄膜相结构、显微硬度和摩擦性能的影响。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、摩擦磨损测试仪和扫描电子显微镜对薄膜的成分、结构和性能进行表征。研究表明:靶功率对Mo-N薄膜相结构、硬度和摩擦性能的影响不大;随氩氮比的降低,薄膜相结构由单一的立方γ-Mo2N转变为立方γ-Mo2N与六方δ-MoN两相共存,硬度发生大幅下降,薄膜平均摩擦系数升高。
- 鞠洪博喻利花许俊华
- 关键词：磁控溅射相结构
- 不同Ti含量的W-Ti-N复合膜的微结构及性能研究
- 2014年
- 采用多靶反应磁控溅射技术制备一系列不同Ti含量的W-Ti—N复合膜。采用x射线衍射仪、扫描电镜、纳米压痕仪等检测方法对薄膜的微结构和力学性能进行表征。采用UMT-2功能摩擦试验机，在室温、大气环境、无润滑的条件下对w—Ti—N复合膜的摩擦性能进行评价，同时，探讨薄膜的致硬机理和摩擦机制。结果表明：Ti含量（原子分数，下同）为5％～23．48％时，薄膜硬度处于峰值区，硬度值最高可达39GPa，摩擦因数在0．4左右。当Ti含量高于23．48％时，硬度随着Ti含量增加而下降，摩擦因数随Ti含量的增加而升高。
- 赵淑芳喻利花马冰洋许俊华
- 关键词：微结构
