刘帅
,
刘飞
,
朱小启
,
白煜
,
马大衍
,
马飞
,
徐可为
稀有金属材料与工程
通过磁控共溅射的方法制备了Bi2Te3合金薄膜,并通过423～623 K,1h热处理提高薄膜的结晶程度.随着热处理温度的升高,Te/Bi原子含量比例逐渐减小,这说明在热处理过程中Te元素有一定的挥发,其挥发量随着温度的升高而增加,这使得薄膜的半导体类型由N型转变为P型,同时赛贝克系数也由负值变为正值.另外,热处理导致了晶粒长大,降低了缺陷密度,使得薄膜的电导率和赛贝克系数等热电性能得到提高.
关键词:
碲化铋
,
半导体类型
,
热电性能
马大衍
,
马胜利
,
徐可为
,
刘维民
,
稀有金属材料与工程
研究了射频等离子体辅助化学气相沉积(PCVD)技术获得的Ti-B-N薄膜的组织结构和力学性能.结果发现,B元素的加入使薄膜中出现TiN纳米晶和BN非晶(nc-TiN/a-BN)的复合结构,其硬度显著高于TiN薄膜,最高可达40 GPa.用球盘式摩擦磨损实验考察了薄膜的磨损特性.结果表明:与TiN薄膜相比,Ti-B-N薄膜抗磨损性能有显著提高,磨损机制与TiN薄膜不同,摩擦系数较TiN稍高.
关键词:
PCVD
,
Ti-B-N薄膜
,
硬度
,
耐磨性
王剑锋
,
马大衍
,
宋忠孝
,
唐武
,
徐可为
稀有金属材料与工程
利用射频反应磁控溅射设备在不同N2分压下制备了Zr-Si-N 纳米复合薄膜.研究了N2分压对薄膜组织和性能的影响.结果表明:随着N2分压的增加,薄膜中Zr、Si元素含量比降低,且薄膜方电阻增加;Zr-Si-N薄膜的微观组织由纳米晶ZrN嵌入SiNx非晶基体构成,在低N2分压条件下,有少量Zr2Si 形成.Zr2Si 的形成与低N反应活性相关.在0.03 Pa N2分压条件下,Zr-Si-N薄膜硬度达到22.5 GPa的最大值.高N2分压制备薄膜硬度较低可能与Si原子造成的晶格畸变相关.
关键词:
Zr-Si-N薄膜
,
磁控溅射
,
微观组织
,
性能
马大衍
,
马胜利
,
徐可为
,
S.Veprek
金属学报
用直流等离子体增强化学气相沉积设备在不锈钢表面沉积纳米晶TiN和纳米非晶TiN+Si3N4复相薄膜。主要研究了氧元素对薄膜硬度的影响。结果表明,薄膜中极其微量的氧含量就会使nc－TiN + a－Si3N4薄膜的硬度大幅降低。薄膜中氧含量小于0.2%(原子分数)，薄膜硬度可以达到45—55 GPa，而氧含量升至1%—1.5%后，薄膜硬度降至30 GPa左右。其原因与晶界处形成SiOx相有关。
关键词:
PCVD
,
TiN
,
Si3N4
马大衍
,
王昕
,
马胜利
,
徐可为
稀有金属材料与工程
用工业型脉冲等离子体增强化学气相沉积设备,在550℃的高速钢基材表面沉积由纳米晶TiN,纳米非晶Si3N4以及纳米或非晶TiSi2组成的复相薄膜.通过改变氯化物混合比例调节薄膜的成分.薄膜中的Si含量在0 at%～35 at%范围内变化.结果表明,当加入少量Si元素后,由于非晶相的产生,TiN薄膜的耐腐蚀性能显著提高,并在一定Si含量的薄膜中发生了负腐蚀现象.但由于Si的低导电性能,致使高硅含量薄膜颗粒粗大,因此更高Si含量薄膜的耐腐蚀性能又有所下降.
关键词:
PCVD
,
Ti-Si-N
,
非晶
,
耐腐蚀性
马大衍
,
王昕
,
马胜利
,
徐可为
金属学报
用工业型脉冲直流等离子体增强化池气相沉积(PCVD)设备, 在高速钢(W18Cr4V)表面沉积Ti-Si-N三元薄膜, 研究了不同N2流量对薄膜组织及性能的影响. 结果表明: 随N2流量增大, 膜层沉积速率及膜层中Si含量减少, 薄膜组织趋于致密, 膜层颗粒尺寸明显减小, 划痕法临界载荷和显微硬度显著增加, 硬度最高可达50 GPa以上. 研究发现, 对应N2流量, 薄膜相组成发生变化, 依次存在有TiN/a-Si3N4/Si, TiN/a-Si3N4/TiSi2/Si, TiN/a-Si3N4/TiSi2三种相组成形式. 分析认为, 低N2或高Si效果不佳的原因在于直流PCVD 是以工件为阴极, 膜层中过多的Si3N4和Si将严重劣化阴极的电导性, 致使膜层疏松, 说明脉冲直流PCVD与射频PCVD存在很大的区别.
关键词:
PCVD
,
null
,
null
,
null
徐建华
,
马大衍
,
马胜利
,
徐可为
稀有金属材料与工程
用脉冲直流等离子体增强化学气相沉积(PCVD)方法在高速钢(HSS)基体上制备了Ti-Si-N薄膜,重点从不同温度退火后薄膜相结构、晶粒尺寸和显微硬度的变化等方面,探讨了不同Si含量的Ti-Si-N薄膜的高温热稳定性.结果表明:Ti-Si-N薄膜在900℃以内退火处理后,晶粒尺寸和显微硬度并无明显突变,尤其是Si含量较低时,在800℃,晶粒尺寸和显微硬度几乎没有变化,表明Ti-Si-N薄膜具有非常良好的高温热稳定性,这可能与薄膜相形成在高温下仍为调幅分解有关.
关键词:
等离子体增强化学气相沉积(PCVD)
,
Ti-Si-N薄膜
,
微观结构,高温热稳定性
牛新平
,
马大衍
,
马胜利
,
徐可为
稀有金属材料与工程
用工业型脉冲直流等离子体增强化学气相沉积技术,在高速钢(W18Cr4V)表面沉积了Ti-Si-N复合薄膜,研究了Ti-Si-N复合薄膜的微观组织和力学性能.结果显示,薄膜相结构为纳米晶TiN和纳米晶或非晶TiSi2以及非晶相Si3N4;在Si含量为5.0 at%～28.0 at%范围内,薄膜的晶粒尺寸逐渐变大;Ti-Si-N薄膜的显微硬度相对于TiN有明显增加,最高硬度可达40 GPa;高温退火后,Ti-Si-N纳米复合薄膜的显微硬度与晶粒尺寸在800℃高温下仍然保持稳定.
关键词:
Ti-Si-N
,
纳米复合薄膜
,
晶粒尺寸
,
显微硬度
马大衍
,
马胜利
,
徐可为
,
薛其坤
,
S.Veprek
材料研究学报
基于纳米复合Ti-Si-N薄膜硬度对界面相微结构及微尺度变化极为敏感的实验事实,
定量表征了薄膜的硬度与氧杂质含量的关系. 结果表明, 与高纯度薄膜40-55 GPa高硬度比较,1%-1.5%的氧杂质含量导致薄膜的硬度下降到30 GPa左右.根据纳米晶界面原子模型和实验结果,氧杂质与纳米尺度界面交互作用所引发的微尺度缺陷是硬度下降的诱因,晶界面的氧杂质密度是薄膜高硬度损失程度的决定因素,单个纳米晶周围的氧杂质覆盖度达到10个原子以上时, 薄膜的硬度只能达到30 GPa.
关键词:
材料科学基础学科
,
null
王剑锋
,
吴汇焱
,
宋忠孝
,
马大衍
,
徐可为
,
刘纯亮
稀有金属材料与工程
采用磁控溅射在玻璃基底上沉积Mg-Zr-O复合介质保护膜,研究Zr掺杂含量对薄膜微观结构和放电性能(着火电压,最小维持电压)的影响.结果发现,沉积的Mg-Zr-O薄膜晶粒细小,微观结构仍然保持Mg0的面心立方NaCl型结构,所掺杂的Zr以Zr4+形式置换固溶于Mg0晶格中.当掺杂Zr浓度为2.03at%时,薄膜具有最强的(200)择优取向和最小的表面粗糙度.适当Zr掺杂的Mg-Zr-O薄膜和纯Mg0薄膜相比,其着火电压和最小维持电压分别降低了25和15 V.
关键词:
交流等离子显示板(AC PDP)
,
Mg-Zr-O
,
磁控溅射
,
微观结构
,
放电性能
