国家自然科学基金(50571062)
- 作品数：16 被引量：57H指数：5
- 相关作者：李戈扬孔明董云杉赵文济岳建岭更多>>
- 相关机构：上海交通大学华东理工大学更多>>
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- 相关领域：理学一般工业技术电子电信金属学及工艺更多>>
- VN/(Ti,Al)N纳米多层膜的共格生长与超硬效应被引量：3
- 2006年
- 采用反应磁控溅射技术制备了一系列具有不同调制周期的VN/(Ti,Al)N纳米多层膜.利用高分辨透射电子显微镜、X-射线衍射仪和微力学探针表征了纳米多层膜的微结构和力学性能,从而研究其微结构与力学性能之间的关系.结果表明,小调制周期时,VN/(Ti,Al)N纳米多层膜沿薄膜生长方向呈现出具有面心立方(111)晶面择优取向的共格外延生长结构.由于存在晶格错配,在共格界面作用下,VN和(Ti,Al)N调制层分别受到拉、压应力,在多层膜中产生以调制周期为周期的交变应力场.这种应力场大大阻碍了薄膜中位错穿过界面的运动,从而导致薄膜产生硬度和弹性模量异常升高的超硬效应,并在调制周期为5.6 nm时,达到硬度和弹性模量的最高值38.4GPa和421 GPa.进一步增加调制周期,两调制层之间产生非共格界面,破坏了薄膜中的交变应力场,薄膜的硬度和弹性模量也随之降低.
- 孔明董云杉戴嘉维张慧娟李戈扬
- 关键词：晶体生长力学性能
- 反应溅射ZrN/AlON纳米多层膜的晶体生长
- ＜正＞随着高速、干式切削技术的发展,要求刀具涂层在具备高硬度的同时还应具有优良的高温抗氧化性。1987年发现两种氮化物以纳米量级交替沉积形成多层结构时常伴有硬度异常升高的超硬效应, 据此,Sproul 于1996年提出了...
- 岳建岭董云杉刘艳李戈扬
- 关键词：反应溅射纳米多层膜刀具涂层
- 文献传递
- AlN/SiO_2纳米多层膜的超硬效应与高温抗氧化性被引量：4
- 2008年
- 采用反应磁控溅射法制备了一系列不同SiO_2层厚的AlN/SiO_2纳米多层膜,利用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和力学性能,研究了多层膜微结构与力学性能随SiO_2层厚的变化,考察了AlN/SiO_2纳米多层膜的高温抗氧化性.结果表明,受AlN层晶体结构的模板作用,溅射条件下以非晶态存在的SiO_2层在厚度<0.6nm时被强制晶化为与AlN相同的六方结构赝晶体,并与AlN形成共格外延生长结构,多层膜相应产生硬度升高的超硬效应.SiO_2随自身层厚的进一步增加又转变为以非晶态生长,致使多层膜的外延生长结构受到破坏,其硬度也随之降低.高温退火研究表明,高硬度的AlN/SiO_2纳米多层膜的抗氧化温度为800℃,与AlN单层膜相当.SiO_2层的加入尽管能使多层膜获得较高硬度,但是并不能提高其抗氧化温度.
- 吴莹赵文济孔明黄碧龙李戈扬
- 关键词：超硬效应抗氧化性
- 非晶Si3N4在ZrN/Si3N4多层膜中的赝晶晶化和生长
- 由两种不同材料交替沉积形成的纳米多层膜具有如硬度升高的超硬效应等物理性能和力学性能的异常变化。研究发现,某些氮化物和氧化物可以在纳米多层膜中稳定相的“模板效应”下形成亚稳相或赝晶体。例如 c-AlN 亚稳相可以稳定地存在...
- 刘艳董云杉曾豪李戈扬
- 文献传递
- 反应溅射ZrN/AlON纳米多层膜的晶体生长被引量：1
- 2006年
- 岳建岭董云杉刘艳李戈扬
- 关键词：纳米多层膜晶体生长ALON反应溅射ZRN高温抗氧化性
- VN/SiO_2纳米多层膜的微结构特征与超硬效应
- 2006年
- 赵文济岳建岭乌晓燕李戈扬
- 关键词：纳米多层膜超硬效应SIO2高温抗氧化性AL2O3VN
- 反应磁控溅射ZrN/AlON纳米多层膜的晶体生长和超硬效应被引量：4
- 2006年
- 采用Zr靶和Al2O3靶通过在Ar,N2混合气氛中进行反应磁控溅射的方法制备了不同AlON调制层厚和不同ZrN调制层厚的两个系列的ZrN/AlON纳米多层膜.利用X射线能量色散谱仪、X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜和微力学探针研究了多层膜的成分、微结构和力学性能.结果表明,在Ar,N2混合气氛中对Al2O3进行溅射的过程中,N原子会部分取代Al2O3中的氧原子,形成AlON化合物.在ZrN/AlON纳米多层膜中,由于受到ZrN晶体调制层的模板作用,溅射条件下以非晶态存在的AlON层在其厚度小于0.9nm时被强制晶化并与ZrN层形成共格外延生长;相应地,多层膜的硬度明显提高,最高硬度达到33.0GPa.进一步增加多层膜中AlON调制层的厚度,AlON层形成非晶结构,破坏了多层膜的共格外延生长,导致其硬度逐步降低.
- 刘艳董云杉岳建岭李戈扬
- 关键词：非晶晶化力学性能
- 反应溅射VN/SiO_2纳米多层膜的微结构与力学性能被引量：10
- 2007年
- 采用V和SiO2靶通过反应溅射方法制备了一系列具有不同SiO2和VN调制层厚的VN/SiO2纳米多层膜.利用X射线衍射、X射线能量色散谱、高分辨电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和力学性能.结果表明:在Ar,N2混和气体中,射频反应溅射的SiO2薄膜不会渗氮.单层膜时以非晶态存在的SiO2,当其厚度小于1nm时,在多层膜中因VN晶体层的模板效应被强制晶化,并与VN层形成共格外延生长.相应地,多层膜的硬度得到明显提高,最高硬度达34GPa.随SiO2层厚度的进一步增加,SiO2层逐渐转变为非晶态,破坏了与VN层的共格外延生长结构,多层膜硬度也随之降低.VN调制层的改变对多层膜的生长结构和力学性能也有影响,但并不明显.
- 岳建岭孔明赵文济李戈扬
- 关键词：纳米多层膜非晶晶化超硬效应
- SiO_2的赝晶化及AlN/SiO_2纳米多层膜的超硬效应被引量：3
- 2007年
- 采用反应磁控溅射法制备了一系列不同SiO2层厚度的AlN/SiO2纳米多层膜,利用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和力学性能,研究了SiO2层在多层膜中的晶化现象及其对多层膜生长方式及力学性能的影响.结果表明,由于受AlN六方晶体结构的模板作用,溅射条件下以非晶态存在的SiO2层在其厚度小于0.6nm时被强制晶化为与AlN相同的六方结构赝晶体并与AlN形成共格外延生长.由于不同模量的两调制层存在晶格错配度,多层膜中产生了拉、压交变的应力场,使得多层膜产生硬度升高的超硬效应.SiO2随层厚的进一步增加又转变为以非晶态生长,多层膜的外延生长结构受到破坏,其硬度也随之降低.
- 赵文济孔明黄碧龙李戈扬
- 关键词：应力场超硬效应
- 反应溅射Ti(O,N)涂层的微结构与力学性能被引量：2
- 2007年
- 采用反应磁控溅射方法在Ar、N2和O2混合气氛中制备了一系列Ti(O,N)涂层,并采用EDS、XRD、SEM、AFM和微力学探针研究了氧分压对涂层的化学成分、微结构和力学性能的影响。结果表明:随混合气氛中氧分压的提高,涂层中的氧含量逐步增加,氮含量相应减少,但涂层始终保持与TiN相同的NaC l结构。少量氧的加入,可以改善涂层的结晶状态,涂层的硬度也相应升高,明显高于未含氧的TiN涂层的硬度。氧含量为8.0%(原子数分数)时,涂层硬度达到最大值26.2 GPa。进一步增加氧含量,涂层的硬度基本保持不变。
- 吴莹吴昕蔚李广泽李戈扬
- 关键词：反应磁控溅射微结构力学性能
