郭岩
,
畅庚榕
,
吴贵智
,
马胜利
,
徐可为
金属学报
用脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积(PCVD)方法在高速钢基体上沉积出新型Ti-Si-C-N超硬薄膜. Ti-Si-C-N薄膜为纳米晶/非晶复合结构(nc-Ti(C, N)/a-Si3N4/a-C-C), 当薄膜中Si和C含量较高时, Ti(C, N)转变为TiC, 晶粒尺寸减小到2-4 nm. 薄膜晶粒尺寸和硬度的高温热稳定性均随沉积态薄膜中的原始晶粒尺寸减小而提高, 当原始晶粒尺寸在8-10 nm之间时, 晶粒尺寸和硬度热稳定性可达900℃; 当原始晶粒尺寸在2-4 nm之间时, 晶粒尺寸和硬度热稳定性可达1000℃. 薄膜硬度和晶粒尺寸表现出同步的高温热稳定性. 分析认为由调幅分解形成的纳米复合结构中的非晶相强烈地抑制晶界滑移与晶粒长大, 从而使Ti-Si-C-N薄膜的热稳定性显著提高.
关键词:
Ti-Si-C-N
,
crystallite size
,
microhardness
郭岩
,
畅庚榕
,
马胜利
,
徐可为
金属学报
用脉冲直流等离子体增强化学气相沉积 (PCVD) 方法，在高速钢试样表面沉积出一种新型Ti-Si-C-N薄膜材料. 研究了不同SiCl4流量对薄膜成分、微观组织形貌以及薄膜晶体结构的影响. X射线衍射 (XRD)、X射线光电子能谱 (XPS)、透射电子显微镜 (TEM) 和扫描电子显微镜 (SEM) 分析结果表明: Ti-Si-C-N薄膜是由Ti(C, N)/a-C/a-Si3N4组成的纳米复合结构，薄膜的晶粒尺寸在225 nm范围内; 当Ti-Si-C-N薄膜中N含量很少时，Ti(C, N) 结构转变为TiC, 薄膜的表面形貌由颗粒状转变为粗条状.
关键词:
Ti-Si-C-N
,
PCVD
,
nanocomposite coating
畅庚榕
,
郭岩
,
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化学气相沉积(PCVD)设备,在高速钢(W18Cr4V)基材表面沉积新型四元Ti-Si-C-N复合超硬薄膜.结果表明:Ti-Si-C-N薄膜是由面心立方结构的TiN和TiC纳米晶、Ti(C,N)固溶体及存在于晶界的非晶Si3N4和a-C组成,形成TiN/TiC/Ti(C,N)/a-C/a-Si3N4复相结构,这种复相结构存在着[111],[220]和[200]混合择优取向.SiCl4和CH4流量变化是影响薄膜相组成和硬度变化的主要工艺参数.随Si含量的增加,薄膜的显微硬度先升后降,表面形貌由致密的细颗粒状变为粗大的枝条状;C元素的加入能抑制柱状晶的形成,对硬度影响较小.
关键词:
PCVD
,
Ti-Si-C-N
,
纳米复合超硬薄膜
,
微观结构
,
显微硬度
畅庚榕
,
马飞
,
付福兴
,
徐可为
稀有金属材料与工程
通过磁控溅射技术和1100℃的高温后续退火处理,在富硅碳化硅中形成高密度、小尺寸的硅量子点.其微结构和光学特性由高分辨电镜和光致发光技术进行表征.结合斯托克斯偏移和高分辨电镜分析表明,由非晶碳化硅包覆的硅量子点存在a-Si、c-Si两种结构,并呈现多带隙特征,子带隙分布范围从2.3到3.5 eV,出现紫外光到绿光的光致发光特征峰;发现此特征的硅量子点尺寸分布在～1.0～4.0nm;通过改变薄膜中的Si和C原子比例,以及改变退火参数可进一步优化和控制硅量子点的微结构.
关键词:
硅量子点
,
碳化硅
,
光致发光
,
微结构
郭岩
,
畅庚榕
,
马胜利
,
徐可为
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.09.016
用脉冲直流等离子体增强化学气相沉积(PCVD)方法,在高速钢试样表面沉积出一种新型Ti-Si-C-N薄膜材料.研究了不同SiCl4流量对薄膜成分、微观组织形貌以及薄膜晶体结构的影响.X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明:Ti-Si-C-N薄膜是由Ti(C,N)/a-C/a-Si3N4组成的纳米复合结构,薄膜的晶粒尺寸在2-25 nm范围内;当Ti-Si-C-N薄膜中N含量很少时,Ti(C,N)结构转变为TiC,薄膜的表面形貌由颗粒状转变为粗条状.
关键词:
Ti-Si-C-N
,
PCVD
,
纳米复合薄膜
,
微观结构
郭岩
,
畅庚榕
,
吴贵智
,
马胜利
,
徐可为
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.02.013
用脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积(PCVD)方法在高速钢基体上沉积出新型Ti-Si-C-N超硬薄膜.Ti-Si-C-N薄膜为纳米晶/非晶复合结构(nc-Ti(C,N)/a-Si3N4/a-C-C),当薄膜中Si和C含量较高时,Ti(C,N)转变为TiC,晶粒尺寸减小到2-4 nm.薄膜晶粒尺寸和硬度的高温热稳定性均随沉积态薄膜中的原始晶粒尺寸减小而提高,当原始晶粒尺寸在8-10 nm之间时,晶粒尺寸和硬度热稳定性可达900℃;当原始晶粒尺寸在2-4 nm之间时,晶粒尺寸和硬度热稳定性可达1000℃薄膜硬度和晶粒尺寸表现出同步的高温热稳定性.分析认为由调幅分解形成的纳米复合结构中的非晶相强烈地抑制晶界滑移与晶粒长大,从而使Ti-Si-C-N薄膜的热稳定性显著提高.
关键词:
Ti-Si-C N
,
纳米复合超硬薄膜
,
晶粒尺寸
,
显微硬度
,
热稳定性
