非晶Ni88P12合金薄膜的AFM和STM研究

本文报导利用ＳＴＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）和ＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）对化学沉积的非晶及高温晶化后的Ｎｉ８８Ｐ１２合金薄膜表明的形貌进行了研究，观察到非晶合金膜是由纳米大小的微粒聚成微米大小的颗粒构成的，晶化后颗粒长大变为晶粒。     

W/SiC纳米多层膜界面微结构研究

本文采用双靶交替磁控溅射方法制备了Ｗ／ＳｉＣ纳米多层膜，并用高分辨电镜对多层膜截面形貌及界面微结构进行了分析，结果表明：Ｗ／ＳｉＣ纳米多层膜具有良好的调制结构，其中Ｗ为多晶，ＳｉＣ为非晶，且Ｗ晶粒垂直于膜面的方向上的长大受到调制周期的限制，Ｗ与ＳｉＣ形成完全非共格界面，该界面具有宏观平直微观粗糙的特点，在界面上存在一个模糊的过渡层，该过渡层由Ｗ与ＳｉＣ的成份混合区和Ｗ的结构过渡区构成。     

非晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的激光纳米晶化研究

在相同激光扫描速度(20mm／s)和不同激光功率(150W，200W，250W，300W)工艺条件下，利用CO2激光对铁磁Fe73．5Cu1Nb3Si13．5B9非晶带进行了辐照处理，诱导非晶带样品发生纳米晶化。应用穆斯堡尔(Mossbauer)谱(MS)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对实验样品的晶化工艺、纳米晶相的组织结构、晶化量和纳米晶化机理等进行了研究。结果表明，晶化析出相是α-Fe(Si)单相固溶体，具有4种超精细结构；其晶粒尺寸约为10～20nm；纳米晶均匀分布在非晶基体上，形成非晶相与纳米晶化相的双相组织结构。随着激光功率的增加，纳米晶化量随着增加，可通过控制激光处理工艺参量，来实现纳米晶化量的控制。     

Al2O3/SiCnano纳米复合材料微结构及强韧化机理研究

纳米颗粒复合材料的“内晶型”结构中，晶内的纳米相和基体间存在的次界面对材料性能的改善有更重要作用，本文系统观察了氧化铝陶瓷和Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｎａｎｏ纳米复合材料的微结构，着重研究了弥散ＳｉＣ颗粒对Ａｌ２Ｏ３基体微结构的影响，讨论了“内晶型”结构，位错组态，纳米化效应和穿晶断裂之间的关系以及材料强韧化机理。     

反应物量对纳米晶Fe_3Al组织和性能的影响

利用铝热反应熔化方法分别在反应物量为50、100、200g的条件下制备了块体纳米晶Fe3Al材料,通过TEM和XRD研究了材料的晶粒尺寸,并研究了材料室温压缩性能和硬度。结果表明,所制备的材料主要由非晶和纳米晶组织组成,当反应物量增大,部分区域甚至出现微米晶组织。反应物量为50g时Fe3Al材料中非晶较多,不存在微米晶;反应物量为100g时主要以纳米晶为主,非晶数量减少,伴随有少量的微米晶出现;反应物量为200g时,材料以纳米晶为主,微米晶数量较100g时有所增加。随着反应物量的增加,纳米晶相的平均晶粒尺寸增加,屈服强度和硬度呈先增大后减小的趋势。     

固相外延CoSi_2薄膜作为扩散源形成n~＋p浅结技术研究

通过Ａｓ＋离子注入到由ＴｉＮ／Ｃｏ／Ｔｉ／Ｓｉ多层结构因相反应得到的外延ＣｏＳｉ２层中，利用外延硅化物作为扩散源（ＥＳＡＤＳ），形成了０．１μｍ的浅ｎ＋ｐ结．研究了Ｃｏｓｉ２外延薄膜离子注入非晶化后的再结晶特性、注入杂质退火时的再分布特性和形成的ｎ＋ｐ浅结特性．实验结果表明：外延ＣｏＳｉ２层在非晶化后能有效地再结晶；Ａｓ原子在多晶ＣｏＳｉ２／Ｓｉ结构和单晶ＣｏＳｉ２／Ｓｉ结构中有着不同的再分布特性；同相应的以多晶ＣｏＳｉ２作为扩散源形成的结相比，以外延ＣｏＳｉ２作为扩散源形成的结反向漏电小１～２个数量级，     

对离子减薄制备纳米晶软磁合金透射电镜样品中的无颗粒区的研究

纳米晶软磁合金（Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９）的典型结构为两相：即大小为１５ｎｍ的ＦｅＳｉ小晶粒相弥散分布于剩余非晶基体相中。在离子减薄制备的电镜样品中，孔的边缘往往有一些无颗粒区。我们用ＥＤＳ研究了其化学成分，发现这些无颗粒区的成分不同于理论估计的非晶基体相的化学成分，也不同于材料原来的平均成分。其电子选区衍射（ＳＡＤ）花样既和两相区的衍射花样不同，表现为ｄ＝０．２７ｎｍ附近的一个非晶衍射环，也和制备态的非晶衍射环不同，说明这些非晶区可能是在样品的离子减薄过程中二次非晶化引起的。     

快速退火BF+注入非晶硅薄膜的显微分析

将具有能量９２ｋｅ Ｖ、剂量１×１０１５／ｃｍ ２ 的 Ｂ Ｆ＋ 注入由 Ｐ Ｅ Ｃ Ｖ Ｄ 方法制备的ａ Ｓｉ∶ Ｈ 薄膜中,然后用功率为 ６０ Ｗ 、束斑直径 ０２ｃｍ 的 Ｃ Ｗ Ｃ Ｏ２ 激光器进行 １０ｓ 快速退火。再用扫描电子显微镜（ Ｓ Ｅ Ｍ）进行显微形貌观察。分析结果指出：由于 Ｂ Ｆ＋ 的注入,使ａ Ｓｉ∶ Ｈ 薄膜中产生了多重结构缺陷,其表面轮廓是类似矩形和方形的图形;发现退火中的晶化是从这些缺陷的棱边开始。最后对晶化过程和机理进行了讨论。     

C离子注入对几种金属／单晶SiO2体系界面特征的影响

近年来利用离子注入技术对金属 陶瓷体系进行界面增强已逐渐受到人们的关注[1～ 3] 。本文报道了利用Ｃ离子注入改善金属 (Ｔｉ、Ａｌ或Ａｇ) ＳｉＯ2 单晶的界面结合 ,并利用纳米划痕仪结合原子力显微镜对Ｃ离子注入前后金属 ＳｉＯ2 单晶的界面失效机理进行了研究。结果与讨论利用真空蒸镀法在ＳｉＯ2 单晶 (水热法合成 )表面制备厚度为 1 80ｎｍ左右的金属 (Ｔｉ、Ａｌ或Ａｇ)薄膜。Ｃ离子注入能量为 1 1 0ｋｅＶ ,剂量为 1× 1 0 17Ｎ+ ｃｍ2 ,靶室真空度为 3～ 5× 1 0 - 3 Ｐａ。采用瑞士ＣＳＥＭ公司ＮＳＴ纳米划痕仪 (配有原子力显…     

Co基磁性薄膜的快速循环纳米晶化

采用独特的快速循环纳米晶化技术(RRTA)对直流磁控溅射制备的非晶CoNbZr软磁膜进行纳米晶化。研究了不同的纳米晶化工艺条件下,薄膜的微观结构和软磁性能。结果表明,CoNbZr软磁薄膜晶粒细化到30 nm,RRTA晶化方法可有效地控制CoNbZr薄膜的软磁性能。     

Preparation and characterization of bronze/SiCp composites produced via current activated sintering method

In this study, bronze matrix was reinforced with nickel coated nano SiC particles using mechanical alloying and then subsequent rapid current sintering technique. Mechanical ball milling of bronze matrix composite powders were performed with 1.0, 3.0 and 5.0 vol% SiC nanoparticle reinforcements. The composite powders were cold compacted under constant pressure of 150 MPa. The compacted structures were sintered at atmospheric conditions almost to the full density within 10 min using current sintering, in which the powders were heated by a low voltage and high amperage current and compressed simultaneously to achieve dispersion of nano SiC particles. The samples were sintered at 900 A current to eliminate porosities and agglomeration of particles. The porosity of the produced samples were reduced from 9.49% to 6.13% respectively for the uncoated and coated 5.0 vol% SiC reinforced nanocomposites. Microhardness testing and scanning electron microscopy (SEM) were used for the microstructural characterization of the composites. Rapid sintering was also thought to be an advantage to eliminate volume increment seen under conventional atmospheric sintering conditions.     

SiC/Cu-Al复合材料无压浸渍制备工艺的研究

利用化学镀法在SiC颗粒表面包覆Cu层制备了SiC/Cu复合粉体,然后将其压制成预制体并在熔融铝液中无压浸渍,制出了SiC/Cu-Al复合材料.研究了浸渍温度和时间对所制SiC/Cu-Al复合材料浸渍效果的影响.结果表明:SiC颗粒表面的Cu包覆层分布均匀;在800℃、保温2h条件下制备的SiC/Cu-Al复合材料显微...     

纳米SiC含量对激光熔覆镍基合金组织性能影响

采用预置式,在45^#钢基体表面,铺设0.8 mm厚度的纳米SiC增强NiFeBSi复合合金粉末。利用3 kW横流CO₂激光,熔覆不同增强比例的复合涂层。利用X射线衍射（XRD）仪,扫描电镜（SEM）、显微硬度仪、摩擦磨损试验机分别对不同增强比例涂层进行微观组织、力学性能的分析及讨论。探究了纳米SiC含量对熔覆层组织性能的影响。研究结果表明,NiFeBSi+纳米SiC复合涂层具有与NiFeBSi合金涂层相似的组织形貌特征,在激光熔覆过程中纳米SiC颗粒的分解,致使γ（Fe,Ni）枝晶间上形成了多种碳化物。因此,显著提高了NiFeBSi合金涂层的硬度,并随着纳米SiC的掺入量增多,硬度提高显著。纳米SiC的加入显著地增强了熔覆层的耐磨性能,但随含量增加磨痕表面产生脆性变形和裂纹,其中NiFeBSi+w（SiC）=7%复合涂层的耐磨性能最好。     

温度对碳化硅粉料合成的影响

采用高温合成方法生成了高纯碳化硅(SiC)粉.采用高纯碳(C)粉和硅(Si)粉直接反应,不需外加添加剂,通过控制外部加热使Si和C持续反应.实验结果表明,在相同反应时间条件下,不同加热温度对生成的SiC粉料的粒度和纯度有很大影响.当反应温度从1920℃升高到1966℃时,生成的SiC粉粒度由12.548μm增加到29.259μm.当温度继续升高,SiC粉的粒度逐渐减小.温度高于2000℃时,SiC粉的粒度趋于约20μm.同时,X射线衍射图分析表明,温度高于2000℃时,生成的SiC粉料中C比例会明显增加.     

ZrSiO4/Al2O3/SiO2混合粉体的反应烧结研究

以ZrSiO4/Al2O3/SiO2混合粉体为原料,采用反应烧结工艺,通过添加SiO2与"过量"的Al2O3反应,制备了"富"莫来石的ZrO2/莫来石复相陶瓷材料.添加的无定形SiO2在烧结过程中结晶形成中间产物方石英.方石英的形成和莫来石化反应是阻碍致密化的主要因素.结果表明,该体系的反应烧结坯体的致密化是困难的,抑制SiO2晶化,减小莫来石化体积膨胀带来的不利影响是获得致密烧结体的关键.     

VLS机制下SiC晶须的生长

采用化学气相沉积(CVD)法以气-液-固(VLS)机制生长了碳化硅(SiC)晶须,系统研究了基片表面的气流状况、生长温度和反应室总气压等对SiC晶须形貌的影响。研究结果表明:当基片表面存在较强的平流状态时,以生长SiC薄膜为主,很难形成晶须;生长温度及反应室总气压对晶须的直径有较大影响,合适的生长温度以及较高的总压有利于晶须的生长。     

SiC/Si(111) film quality as a function of GeH4 flow in an MOCVD reactor

Due to large lattice and thermal expansion coefficient mismatches, SiC films grown on Si are usually low quality. To provide a more stable growth front we added Ge in the form of GeH₄ to the reactant gases in a MOCVD reactor. Several SiC films with Ge flow rates ranging from 0–50 sccm were grown on (111) Si substrates at 1000°C. TEM results show that the crystalline quality is amorphous or polycrystalline for Ge flow rates at or below 15 sccm. Samples grown at Ge flow rates at or exceeding 20 sccm have an initial layer of single crystalline 3C SiC followed by heavily twinned crystalline 3C SiC. In particular, the samples grown with 20–30 sccm Ge contain an 80 nm initial layer of reasonably high quality single crystal 3C SiC.     

nc-SiC/SiO_2镶嵌薄膜材料的制备、结构和发光特性

采用二氧化硅/碳化硅复合靶,用射频磁控共溅射技术和后高温退火的方法在Si(111)衬底上制备了碳化硅纳米颗粒/二氧化硅基质(nc-SiC/SiO2)镶嵌结构薄膜材料。用X射线衍射(XRD),傅里叶红外吸收(FTIR),扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)实验分析了薄膜的微结构以及光致发光特性。实验结果表明,样品薄膜经高温退火后,部分无定形SiC发生晶化,形成β-SiC纳米颗粒而较均匀地镶嵌在SiO2基质中。以280nm波长光激发薄膜表面,有较强的365nm的紫外光发射以及458nm和490nm处的蓝光发射,其发光强度随退火温度的升高显著增强,发光归结为薄膜中与Si—O相关的缺陷形成的发光中心。     

碳化硅高温钠盐腐蚀的电镜研究

用扫描电镜和分析电镜研究了碳酸钠对SiC的高温腐蚀,实验表明腐蚀反应首先发生在晶界上的石墨夹杂处。腐蚀的主要结构特徵是针孔腐蚀,针孔一般位于被反应消耗的颗粒及晶界处。电子显微镜研究发现,腐蚀产物除玻璃态硅酸钠外,还有结晶型硅酸钠、二氧化硅及少量的一氧化硅。从实验结果分析了碳酸钠对SiC腐蚀的反应过程。文章还介绍了带有脆性玻璃质为主的腐蚀产物的SiC的电子显微镜试样制备方法。