TaN／NbN纳米多层膜的力学性能与耐磨性

采用反应溅射在多靶溅射仪上制备了调制周期小于73.2nm的一系列TaN/NbN纳米多层膜和TaN,NbN单层薄膜，并采用透射电子显微镜、显微硬度计和凹坑研磨仪研究了薄膜的微结构、力学性能和耐磨性。结果表明，具有成分周期变化的TaN/NbN纳米多层膜在其调制周期为2.3-17.0nm范围内产生硬度异常升高的超硬效应，最高硬度达到HK51.0GPa；磨损实验表明，TaN/NbN纳米多层膜耐磨性远高于TaN和NbN单层膜，其主要原因是调制结构中大量界面的存在，提高了薄膜的韧性。     

TiN／NbN纳米多层薄膜的交变应力场和超硬效应

为了研究纳米多层薄膜的超硬效应，采用反应溅射法制备从1.4nm至27nm不同调制周期的一系列TiN/NbN纳米多层膜。高分辨电子显微镜参薄膜的调制结构和界面生长方式的观察发现，TiN/NbN膜具有很好的调制结构，并呈现以面心立方晶体结构穿过调制界面外延生长的多晶超晶格结构特征。显微硬度测量表明，TiN/NbN纳米多层膜存在随调制周期变化的超硬效应。薄膜在调制周期为8.3nm时达到HK39.0 Gpa的最高硬度。分析认为，两种不同晶格常数的晶体外延生长形成的交变应力场，对材料有强化作用，这是TiN/NbN纳米多层膜产生超硬效应的主要原因。     

用IBAD方法合成ZrN/W纳米多层膜

本文利用高真空离子束辅助沉积系统（IBAD）在室温下制备具有纳米尺寸的ZrN／W多层膜，通过改变双靶的沉积时间，合成一系列的具有不同调制周期（3nm～10nm）的纳米多层膜。利用AES，XRD和纳米力学测试系统，表面形貌仪表征了薄膜的成分、结构和机械性能，分析了不同调制周期对薄膜结构与机械性能的影响。结果表明：多层膜的机械性能普遍优于两种个体材料的混合相；在调制周期为8．6nm时，显示出强的ZrN（111），W（110）织构和较弱的ZrN（220）峰，与其他条件下制备的样品比较，它具有较高的硬度（～26GPa），较高的弹性模量（-310GPa）和较强的膜基结合力（～80mN）。低角度XRD分析证明了薄膜的多层结构。     

NbN/TaN纳米多层膜的微结构及超高硬度效应

用磁控反应溅射的方法在不锈钢基片上制备了NbN／TaN纳米多层薄膜,试验采用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）及显微硬度仪对薄膜的微结构和硬度进行分析,结果表明：在NbN／TaN多层膜中,NbN层为面心晶体结构,TaN层为六方晶体结构;NbN／TaN纳米多层膜存在超硬效应,在调制周期2．3～170nm这一放宽的范围内保持超高硬度,硬度最大值HK达51.0GPa     

Ge／Si纳米多层膜的光致发红光研究

采用磁控溅射设备，当衬底温度为500℃时，在Si（100）基片上磁控溅射生长Ge／Si多层膜样品，使用Raman和低角X射线技术对样品进行检测和研究。在红光波段对样品的光致发光进行了研究，结果表明在红光波段发光峰位来源于薄膜的非晶结构及其薄膜所产生的缺陷；发光峰的强度和峰形受Ge子层和Si子层厚度的影响。     

W／SiC纳米多层膜的制备及表征

采用多靶磁控溅射制备了Ｗ／ＳｉＣ纳米多层膜,并用ＸＲＤ和ＴＥＭ研究了Ｗ／ＳｉＣ纳米多层膜的微结构。研究表明,Ｗ／ＳｉＣ纳米多层膜的调制结构界面平直,清晰,周期性好,ＳｉＣ调制层为非晶态,Ｗ调制层在大调制周期为纳米晶,并随调制周期减小逐渐转变为非晶态。     

纳米多层膜制备概述

纳米多层膜具有很多特殊性能，得到了广泛的应用。阐述了多种纳米多层膜的制备方法，主要包括电化学沉积法、物理和化学气相沉积法、溶胶-凝胶法、组装技术以及其它制备技术。大量研究和试验表明，不同的制备方法得到的多层膜具有其特殊的性能。     

TaN/NbN纳米多层膜的力学性能与耐磨性

采用反应溅射在多靶溅射仪上制备了调制周期小于 73 .2nm的一系列TaN/NbN纳米多层膜和TaN ,NbN单层薄膜 ,并采用透射电子显微镜、显微硬度计和凹坑研磨仪研究了薄膜的微结构、力学性能和耐磨性。结果表明 ,具有成分周期变化的TaN/NbN纳米多层膜在其调制周期为 2 3～ 17 0nm范围内产生硬度异常升高的超硬效应 ,最高硬度达到HK 5 1 0GPa ;磨损实验表明 ,TaN/NbN纳米多层膜耐磨性远高于TaN和NbN单层膜 ,其主要原因是调制结构中大量界面的存在 ,提高了薄膜的韧性。     

沉积温度为室温和560℃的Nb／Si多层膜微结构研究

对多靶离子溅射制备的Ｎｂ／Ｓｉ周期多层膜的微结构进行了实验研究。利用Ｘ射线衍射和截面透射电子显微镜观测到室温和５６０℃沉积的Ｎｂ／Ｓｉ多层膜为非晶多层膜，但它们的微结构有很大的不同。采用沉积原子表面活动性和界面反应程度解释了所得到的结果。     

30.4nmSi／C多层膜反射镜的制备与测量

采用离子束溅射镀膜装置制备了一种新的材料组合Ｓｉ／Ｃ多层膜，用于３０．４ｎｍ波段的正入射多层膜反射镜。并用软Ｘ射线反射率计测得其反射比最大值为０．１４。有效地抑制了１５．０ｎｍ处的二级衍射峰。     

氢离子束对Mo-Si多层膜界面改性的研究

为了研究氢离子束轰击Mo-Si多层膜界面的情况，采用氢离子束（能量150eV）轰击Si表面，即Si与Mo之界面。再用Kr离子束溅射刻蚀，并用俄歇电子能谱（AES）分析。实验结果说明氢离子束对Si表面轰击能有效防止界面混杂效应（intermixingeffect）。进而说明这是制备软X射线多层膜反射镜过程中解决界面混杂问题的有效途径。     

Ar气压强对溅射沉积的W／Si多层膜界面粗糙度的影响

本文用磁控溅射方法制备了不同Ａｒ气压强下的Ｗ／Ｓ多薄膜，并用小角Ｘ－射线衍射方法分析了膜层的周期结构和界面粗糙度，发现随Ａｒ气压强的增加界面粗糙度明显增加。文中对这一现象用成膜动力学理论进行了讨论。     

用新型双对靶溅射仪制备的Fe/Ti多层膜的结构特征

在原FTS-Ⅰ型对向靶溅射基础上，设计制作了DFTS－Ⅱ型双对靶溅射仪，它具有低温、高速、成分偏离小和连续均匀溅射的特性，能够同时或交替溅射不同材料。使用DFTS－Ⅱ制备的Fe／Ti多层膜具有良好的周期调制结构，层内结构是以Fe（110）bcc相为主的Febcc多晶和Ti（0002）hcp取向生长的，但在Fe／Ti多层膜Fe／Ti的界面存在扩散驰豫现象。     

激波与障碍物作用加速衰减的数值研究

强激波在管道内传播时与障碍物作用会发生绕射和反射,同时还会生成膨胀波等复杂波系结构。初步研究表明,若障碍物形状合适,则可导致激波强度衰减,但其衰减程度与障碍物形状的关系则仍待进一步研究。该文利用高阶数值格式结合沉浸边界法(IBM)以及自适应网格加密(AMR)技术,对激波在管道内与不同迎风面角度的障碍物作用过程进行了数值模拟,对激波与障碍物作用衰减的机理进行了分析,并对三种障碍物对激波衰减的效果进行了对比分析,结果表明,迎风面斜率为负的障碍物相对于其他两种障碍物具有最佳激波衰减效果。另外,与目前隧道中常用的壁面为矩形障碍物的模型为算例进行了对比,结果表明,该三角形模型比矩形障碍物具有更显著的激波衰减效果。     

IBAD薄膜与基体界面的显微结构

采用中能离子束辅助沉积（ＩＢＡＤ）技术，在单晶Ａｌ２Ｏ３（０００１）基片上沉积Ｍｏ膜，在ＧＡＡｓ（００１）基片上合成Ｆｅ１６Ｎ２薄膜，用ＨＲＥＭ等研究了Ｍｏｅａｊｄ－Ａｌ２Ｏ３（０００１），Ｆｅ１６ｎ２膜－ＧａＡｓ（００１）界面的显微结构，结果表明：Ｍｏ膜的晶粒呈细小柱状或纤维状，晶粒平均尺寸约８ｎｍ，Ｆｅ１６Ｎ２薄膜为等轴晶，晶粒平均尺寸约为１０ｎｍ，在Ｍｏ膜－Ａｌ２Ｏ３（０００１）界面及Ｆｅ１     

爆轰法合成纳米磷酸铁锂的性能研究

由于磷酸铁锂正极材料具有特殊的空间架构以及优越的安全性能、环保性能和其他锂离子电池正极材料无法超越的循环性能,使得其在储能电池和动力电池产业中快速发展。通过配制爆炸合成专用炸药制备了纳米级磷酸铁锂颗粒粉体,分析粉体材料检测结果发现:合成的纳米磷酸铁锂粉体材料的热稳定性比较高,在高温条件下粉体样品的质量维持在一个不变的数值范围内;另外根据扫描得到的伏安曲线发现粉体材料的循环重现性较好,并且材料的脱锂性能与嵌锂性能也具有很好的可逆性。     

纤维诱发PF尼龙Ⅱ~＃的界面结晶效应研究

用偏光显微镜研究了３种纤维诱发ＰＦ尼龙Ⅱ~＃（即石油发酵尼龙Ⅱ~＃）界面结晶效应。结果表明，Ｋｅｖｌａｒ－４９（ＫＦ）、碳纤维（ＣＦ）和玻璃纤维（ＧＦ）均可诱发ＰＦ尼龙Ⅱ~＃形成横晶；温度对纤维诱发ＰＦ尼龙界面结晶有一定影响。观察了应力及温度应力诱发ＰＦ尼龙结晶的特征。     

爆轰法合成纳米磷酸铁锂的性能研究

由于磷酸铁锂正极材料具有特殊的空间架构以及优越的安全性能、环保性能和其他锂离子电池正极材料无法超越的循环性能,使得其在储能电池和动力电池产业中快速发展.通过配制爆炸合成专用炸药制备了纳米级磷酸铁锂颗粒粉体,分析粉体材料检测结果发现:合成的纳米磷酸铁锂粉体材料的热稳定性比较高,在高温条件下粉体样品的质量维持在一个不变的数值范围内;另外根据扫描得到的伏安曲线发现粉体材料的循环重现性较好,并且材料的脱锂性能与嵌锂性能也具有很好的可逆性.     

辐射合成水凝胶的结构表征

本文用ＩＲ、ＵＶ光谱、光射线衍射仪及ＤＴＡ与ＴＧ等分析手段，对辐射合成水凝胶进行了结构表征，并探讨了这些结构因素对水凝胶溶胀性能的影响。     

X射线光学多层膜的研究

介绍X射线光学多层膜的构成原理、制作、测量方法及在超高真空系统中的研制技术。