宋建强
- 作品数：6 被引量：8H指数：2
- 供职机构：浙江工业大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：浙江省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学金属学及工艺一般工业技术更多>>
- 沉积偏压对脉冲激光沉积CN_x薄膜结构和性能的影响被引量：2
- 2013年
- 采用脉冲激光沉积(PLD)法在不同直流负偏压下烧蚀石墨靶材,在单晶Si片上沉积CNx薄膜。利用X射线光电子能谱(XPS)、Raman光谱和扫描电子显微镜对薄膜的化学成分、价键状态、表面形貌进行了表征,并借助于涂层附着力自动划痕仪和纳米压痕仪分别测试了膜–基结合力及薄膜硬度。结果表明:偏压辅助PLD技术显著提高了薄膜的氮含量,膜–基结合力和沉积速率分别随着负偏压值单调增加和减少。结合XPS和Raman分析得出:当偏压Vb=–40 V时,价键摩尔含量x(sp3)和x(sp3)C—N达到最大值及D峰与G峰强度比ID/IG达到最小值(2.2)。薄膜中sp3杂化键比例的提升有助于CNx薄膜构建类金刚石结构和网状结构且薄膜硬度与x(sp3)和x(sp3)C—N值的变化呈现出了正比例关系。
- 杨芳儿陈占领郑晓华宋建强沈涛董朝晖
- 关键词：氮化碳薄膜脉冲激光沉积机械性能偏压
- 靶基距对脉冲激光沉积CN_x薄膜微结构和摩擦学性能的影响被引量：3
- 2013年
- 用脉冲激光沉积法制备CNx靶材在氮气中进行烧蚀,在不同靶基距下制备了CNx薄膜。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子谱(XPS)和Raman光谱等对薄膜的表面形貌、化学成分以及元素化学状态进行了表征。用球盘式微型摩擦磨损试验仪测试了薄膜在大气中的摩擦学特性。结果表明:随着靶基距增大到45mm时,CNx薄膜中的含氮量(原子数分数)上升至23.9%,有利于sp3 C-C键和N-sp3 C键的形成。当靶基距从45mm增大至51mm时,薄膜的含氮量下降至15.5%,薄膜中sp3 C-N键和N-sp3 C键的相对原子数分数亦随之减少,薄膜中的sp2 C-C键的相对原子数分数从45.2%增加至55.9%,磨损率从4.3×10-15m3/Nm上升至3.1×10-14 m3/Nm。CNx薄膜的平均摩擦因数随着靶基距的增大从0.25下降到0.18。
- 宋建强郑晓华杨芳儿陈乐生郑晋翔沈涛
- 关键词：氮化碳脉冲激光沉积X射线光电子谱
- 直流辉光放电辅助PLD沉积CNx薄膜的组织与摩擦学特性
- 氮化碳材料(CNx)因其可能成为新一代超硬材料而得到研究学者的广泛关注。目前,单一的脉冲激光沉积技术(PLD)依然难以制备出符合化学计量比、呈晶态的超硬CNx材料。由于氮气辉光放电能够提供大量氮离子,并起到负偏压的作用,...
- 宋建强
- 关键词：氮化碳脉冲激光沉积正交试验
- 文献传递
- 辉光放电辅助脉冲激光沉积CN_x薄膜的价键结构及机械性能被引量：1
- 2013年
- 采用直流辉光放电辅助脉冲激光沉积(PLD)法,以不同的激光通量在单晶硅基底上沉积CNx薄膜。利用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱、X射线衍射(XRD)谱、X射线光电子谱(XPS)、纳米压入仪和球盘式微型摩擦磨损试验仪对薄膜的成分、微观结构、表面形貌、力学及摩擦学性能进行了系统分析。结果表明:所有薄膜处于非晶状态。当激光通量从5.1J/cm2提升至7.5J/cm2时,薄膜的含氮原子数分数由27.7%上升至34.1%;膜中sp3 C—N键和sp2 C—N键的面积百分数上升,sp3 C—C键的面积百分数降低,C原子sp3杂化程度增加,薄膜的石墨化程度下降;薄膜的硬度由3.7GPa增加至5.3GPa,磨损率从3.8×10-13 m3/(N·m)下降至7.9×10-14 m3/(N·m),摩擦系数从0.13上升至0.18。
- 郑晓华宋建强杨芳儿陈占领
- 关键词：氮化碳脉冲激光沉积X射线光电子谱
- 辉光放电辅助脉冲激光沉积CN_x涂层工艺
- 2015年
- 采用直流辉光放电辅助PLD(脉冲激光沉积)法制备了CNx涂层,通过正交试验研究了气压、激光通量、放电功率密度和靶基距等工艺参数对CNx涂层的氮含量、摩擦因数和磨损率的影响,利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和球-盘式微型摩擦仪对涂层的表面形貌、化学成分以及摩擦学特性进行了表征。结果表明,辉光放电辅助PLD制备的CNx涂层比传统PLD涂层光滑,且工艺参数对涂层表面形貌的影响较小。激光通量对涂层的氮含量、摩擦因数和磨损率的影响较为显著,放电功率密度的影响最小。涂层的耐磨性随涂层氮含量的升高而降低。当气压为12 Pa、激光通量为6.7 J/cm2、放电功率密度为30 m W/cm2和靶基距为37 mm时,涂层中氮原子分数为32.2%,沉积速率为0.83μm/h,摩擦因数为0.122,磨损率为1.13×10-13 m3/(N·m)。
- 张青陈传胜宋建强郑晓华
- 关键词：脉冲激光沉积辉光放电氮含量磨损率
- 脉冲激光沉积AlN薄膜的工艺优化与机械性能被引量：2
- 2013年
- 采用脉冲激光沉积(PLD)方法在单晶Si衬底上制备AlN薄膜.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对薄膜的形貌和微观结构进行了分析;采用显微硬度仪、球-盘式磨损试验机和涂层自动划痕仪测试了薄膜的机械性能.通过正交实验,分析了工艺参数与AlN薄膜硬度之间的关系,得出沉积气压是对薄膜硬度影响大的因素,并研究了沉积气压对AlN薄膜表面形貌、微观结构、沉积速率、硬度、结合力和摩擦性能的影响.实验结果表明:所制备的薄膜均为非晶结构,随着沉积气压的上升,薄膜沉积速率降低,薄膜表面粗糙度降低,摩擦系数变小,当气压由0.1Pa增加到1Pa时,薄膜的硬度和耐磨性提高,但是随着气压进一步增大,其硬度和耐磨性下降.
- 郑晓华寇云峰张继宋建强宋仁国
- 关键词：氮化铝脉冲激光沉积正交试验
