(AlCrTiZrNb)N/Si3N4纳米多层膜的微观结构和力学性能研究

采用多靶磁控溅射系统,使用AlCrTiZrNb合金靶和Si靶制备了不同Si_3N_4厚度的(AlCrTiZrNb)N/Si_3N_4纳米多层膜,样品基底为单晶硅。通过X射线衍射仪(XRD)、高透射电子显微镜(HRTEM)、扫描电子显微镜(SEM)和纳米压痕仪对样品进行微观组织的表征和力学性能的测量。实验结果表明,随着Si_3N_4层厚度的增加,样品的结晶度和力学性能均先增加后减小,XRD图谱中出现面心立方相结构。在Si_3N_4层厚度为0.5 nm时,(111)衍射峰强度达到最大值。说明薄膜结晶度最强,薄膜的硬度和弹性模量也达到最高值,分别为30.6,298 GPa。通过对样品的横截面的形貌观察,发现当Si_3N_4层厚度为0.5 nm时,多层膜的多层结构生长良好。在(AlCrTiZrNb)N层的模板作用下,Si_3N_4层从非晶态转变为面心立方结构,与(AlCrTiZrNb)N层之间形成共格外延生长结构,(AlCrTiZrNb)N/Si_3N_4纳米多层膜的强化可归因于两调制层之间形成的共格界面。     

高熵陶瓷薄膜和涂层的研究进展

具有五种或五种以上阳离子的高熵陶瓷由于其在各种结构和功能应用中的优异性能,引起了人们的极大关注。在引入熵稳定概念后,人们开始做出重大努力来增加熵,使吉布斯自由能最小化,并实现稳定的单相高熵陶瓷。本文综述了近年来高熵陶瓷薄膜和涂层的最新研究进展。首先从高熵陶瓷薄膜和涂层中的高熵概念出发,介绍了其微观结构;然后概述了高熵陶瓷薄膜和涂层的制备方法,并详细总结了其优异性能的研究成果;最后在此基础上对高熵陶瓷薄膜和涂层进行展望。     

Al/SnPb复合界面显微组织研究

利用机械物理破膜及感应加热的方式在Al表面刷镀一层SnPb合金,制备Al/SnPb复合渡层。借助偏光显微镜(PM),扫描电子显微镜(SEM),高分辨透射电子显微镜(HRTEM),X射线能谱分析(EDS)对结合界面进行表征分析。结果表明,Al/SnPb复合材料结合界面良好,其微观界面呈现出明显的过渡状态的结合特征;结合界面呈现锯齿状咬合在一起,有少量Al-Sn过饱固溶体存在;Sn-Pb合金与Al基体通过过渡层有效连接在一起。     

Si含量对(AlCrTiZrHf)-Six-N高熵薄膜微观结构和力学性能的影响

采用自制的复合靶材,通过直流磁控溅射技术,在单晶Si基片上沉积一系列不同Si含量的(AlCrTiZrHf)-Si_x-N高熵薄膜,并依次采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高透射电子显微镜(HRTEM)和纳米压痕仪对薄膜进行表征和测试,研究Si含量对其微观结构和力学性能的影响。实验结果显示,(AlCrTiZrHf)N薄膜成柱状晶生长,并具有(111)晶面的择优取向。Si元素的掺入,使得原薄膜的(111)峰消失,(AlCrTiZrHf)-Si_x-N薄膜晶粒得到细化,同时生成网状非晶相,从而形成非晶包裹纳米晶的纳米复合结构。随着Si含量的增加,薄膜力学性能先上升后下降,这种趋势归因于所形成的纳米复合结构,并且当Si含量为8%(体积比)时,薄膜的硬度和弹性模量最高,分别为26.6和250.9 GPa。     

表面机械研磨处理制备纳米晶Ni的晶粒生长动力学

利用表面机械研磨处理(SMAT)技术在纯Ni上制备一定厚度的纳米晶表层,利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)研究了纳米晶Ni的晶粒生长动力学,计算了描述晶粒生长动力学的时间指数n和晶粒生长激活能Q.研究表明,纳米晶Ni在423～723 K退火时的时间指数n约为0.14.当纳米晶Ni在423 ～523 K退火时,其晶粒生长激活能Q为32.1 kJ/mol,表明在这一温度区间内晶粒生长由晶界和亚晶界的微结构重新排列所控制;当纳米晶Ni在523～723 K退火时,晶粒生长激活能Q为121.3 kJ/mol,表明在这一温度区间内晶粒生长由晶界扩散所控制.TEM观察表明纳米晶Ni在较高温度下退火时出现异常的晶粒长大现象.     

水热处理液配方对羟基磷灰石生长的影响

将Ti6-A14-V放入含有钙磷元素的溶液中进行微弧氧化处理,在其表面可以生成一层含有钙磷元素的氧化膜.针对钙磷元素含量以及分布在微弧氧化过程中不容易控制的问题,对水热处理液进行改进,在改进的水热处理液中进行水热处理.结果表明:氧化膜表面上羟基磷灰石在数量、尺寸以及均匀性上都有很大提升.     

Ni-P过渡层沉积时间和PTFE浓度对Ni-P-PTFE复合镀层的影响

通过控制化学镀Ni-P过程中的Ni-P层的沉积时间和Ni-P-PTFE镀液中PTFE的浓度,利用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、HSR-2M摩擦磨损试验机对Ni-P-PTFE复合镀层的硬度和摩擦磨损性能进行表征,研究化学镀过程中不同Ni-P过渡层沉积时间和PTFE浓度对Ni-P-PTFE复合镀层的硬度和摩擦性能的影响规律。结果表明:当Ni-P过渡层沉积时间为15min,PTFE浓度(体积分数)为5%时,Ni-P-PTFE复合镀层的表面光滑均匀,与基体结合得更加紧密;Ni-P-PTFE层最高硬度为4.548GPa,最低摩擦因数为0.145,复合涂层的力学和摩擦性能达到最优。     

工艺参数对直流溅射沉积CrAlN涂层结构和性能的影响

采用直流反应磁控溅射的方式,用AlCr合金靶,在高速钢(M2)上沉积CrAlN涂层。采用扫描电镜、X射线衍射、能谱和纳米压痕仪等分析和测量手段,系统研究了Ar/N2气流比、气压和基片温度等工艺参数对CrAlN涂层结构和性能的影响。研究表明,Ar/N2气流比、气压和基片温度对涂层均有较大的影响,当Ar/N2气流比为1、总气压为0.2 Pa、基片温度为300℃时所得涂层性能最好,最高硬度和弹性模量分别为34.8,434.3 GPa。     

Effects of Growth Parameters on the Morphology of CNTs/Cu Composite Powder Prepared Using Cr/Cu Catalyst by Chemical Vapor Deposition

采用化学共沉淀法制备了Cr/Cu复合粉体催化剂,并用化学气象沉淀法（CVD）原位合成CNTs/Cu复合粉末。利用SEM, TEM和Raman光谱分别对其微观形貌和结构进行表征。结果表明：采用化学气相沉淀法,使用10 wt%Cr/Cu 的催化剂,在混合气体(Ar/H2/C2H4) 流量2450/300 mL/min下,于1073 K 温度生长30 min,可以得到优质、结晶良好的 CNTs/Cu 复合粉末     

钛生物种植体表面羟基磷灰石生成技术发展现状

总结了现有钛生物种植体表面羟基磷灰石生成技术及其优缺点;并针对钛生物种植体表面羟基磷灰石涂层在制备过程中存在的界面结合强度低、涂层内的残余应力以及膜层中羟基磷灰石(HA)的分布密度等问题,进行归纳总结。