纳米金属多层膜的电化学制备与性能研究的现状

介绍了金属多层膜电化学制备方法的现状,简述了单槽电化学制备多层膜材料的数学模型,比较了纳米金属多层膜与亚纳米金属多层膜不同的力学、电学、磁学、光学和电化学性能,并讨论了巨磁阻多层膜材料的应用前景。     

电化学沉积纳米金属多层膜简述

总结了近年来国内外纳米多层膜的研究现状,列举了纳米多层膜的力学性能、磁性能、电化学性能及光学性能,分析了纳米多层膜的发展趋势.     

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。     

纳米金属多层膜的微结构热稳定性研究

介绍了纳米金属多层膜的微结构热稳定性的实验和相关的理论基础及模拟计算,探讨了实验及模拟的发展前景,综述了纳米金属多层膜的微结构热稳定性研究的现状和发展趋势。     

电沉积金属多层膜的研究现状

叙述了金属多层膜的发展历史及研究现状、性能及应用、制备方法及特点,并分析了影响多层膜性能和组分的电沉积工艺参数,主要有:阴极电流密度、电解液组分、搅拌速度、电解液的pH值、温度、脉冲参数等.介绍了常用的多层膜表征方法,指出了多层膜存在的主要问题及发展前景.     

纳米多层膜的研究现状

纳米多层膜是在单层膜与复合膜的基础上发展起来的一种新型薄膜,它被广泛应用于机械加工、航空航天、能源等领域,作为结构材料或功能材料都具有良好的发展前景。介绍了近十几年纳米多层膜的研究状况,主要从多层膜体系、制备技术、多层膜的性能以及多层膜的表征方法4个方面对纳米多层膜进行了综述,同时对纳米多层膜的超硬机制、纳米多层膜未来的研究方向和应用前景进行了分析。     

电沉积Zn-Ni合金纳米多层膜的耐蚀性能

为了研究Zn-Ni合金纳米多层膜的耐蚀性能,制备了纯锌、锌镍合金及镍含量不同的锌镍合金纳米多层膜3种镀层.采用中性盐雾试验、浸泡试验和电化学试验法对锌镍合金多层膜的耐蚀性进行了研究.采用EDAX、锌镍合金相图、扫描电镜,对多层膜的成分、相结构和镀层的表面形貌进行了研究.结果表明:合金多层膜是由含镍量为14%左右的低镍层和含镍量为77%左右的高镍层叠加而成,其低镍层的相结构主要为γ相,高镍层的相结构为γ+α2种相组织的混合相;多层膜表面较为致密,无明显的缺陷组织,其调制波长为366 nm左右,其耐蚀性能优于纯锌镀层和锌镍合金镀层.     

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。     

ZrN/WN纳米多层膜的结构与性能研究

选择锆和钨的氮化物作为个体层材料,利用超高真空射频磁控溅射系统制备ZrN、WN及一系列的ZrN/WN多层薄膜.通过XRD,SEM和纳米力学测试系统分析了该体系合成中调制周期与ZrN、WN单层厚度比例(tZrN/tWN)对多层膜结构与机械性能的影响.结果表明:大部分多层膜的纳米硬度与弹性模量值都高于两种个体材料硬度的平均值;当调制周期Λ=30nm,tZrN:tWN=2:3时,结晶出现多元化,多层膜体系的硬度、应力以及弹性模量均达到最佳效果.多层膜的机械性能改善明显与其多层结构和多晶结构有直接的联系.     

ZrN/TiAlN纳米多层膜的制备及其结构与性能的研究

利用高真空离子束辅助沉积系统在室温下制备了ZrN,TiAlN和一系列ZrN/TiAlN纳米多层膜,利用X射线衍射仪、纳米力学测试系统和多功能材料表面性能实验仪表征了薄膜的微结构和机械性能,分析了调制周期对薄膜结构与机械性能的影响.结果表明大部分多层膜的纳米硬度与弹性模量值都高于两种个体材料硬度的平均值,当调制周期为6.5 nm时,多层膜硬度达到最高(30.1 GPa),弹性模量、粗糙度、摩擦以及划痕测试均达到最佳效果.     

纳米反应多层膜的制备及应用

纳米反应多层膜是指两种或两种以上不同材料按一定厚度在衬底上交替沉积形成的薄膜材料。纳米反应多层膜是一种新结构形式的纳米含能材料,可在较低的能量刺激下发生放热反应,产生的热量足以使反应区以特定的速度自持传播,具有反应瞬间完成、放热量大等特点。由于结构可自行设计以及不同于单层膜的特殊性能,纳米反应多层膜可广泛应用于微电子器件、微机械系统(MEMS)等领域。对近年来国内外纳米反应多层膜的制备方法、反应机理以及在器件应用等方面的研究进行了综述,主要分析讨论了机械加工、蒸发镀膜和磁控溅射3种制备方法的优缺点,并对今后纳米反应多层膜的研究方向及研究重点进行了展望。     

Zr基氮化物／金属Cu纳米多层膜的强韧化研究

多层结构可以提高材料的强度、弹性模量和韧性。当尺寸减小到纳米量级时,性能将产生飞跃变化。首先探讨了多层结构提高强度、弹性模量和韧性等性能的基本原理,然后阐明了纳米尺度效应及理论,重点以过渡族金属氮化物ZrN纳米多层膜为例,研究了氮化物／金属（ZrN／Cu）纳米多层膜、ZrAIN纳米复合膜以及ZrAIN／Cu纳米多层膜的强韧化性能。结果表明,ZrN／Cu纳米多层膜的断裂韧性约是二元ZrN薄膜的2倍。当纳米多层膜的Cu单层厚度为2013131时,多层膜的K1C值最高。ZrAIN复合膜的断裂韧性与Al含量密切相关,当Al原子分数为23％时,薄膜的KIc值达3．17MPa·m^1/2,其硬度〉40Gpa,Al原子分数为47％的薄膜的K1C值则降低到1．13MPa·m…。,其硬度降低至17．1GPa。与z州／cu纳米多层膜和ZrAlN复合膜相比,以ZrAIN层和cu层为调制结构制备的ZrAlN／Cu纳米多层膜具有最高的硬度和最好的韧性。     

磁控溅射SiC／W纳米多层膜的微结构研究

用磁控溅射法在Ｓｉ基底上制备了不同调制波长的ＳｉＣ／Ｗ纳米多层膜。利用小角度Ｘ射线衍射技术，详细研究了其中典型的多层膜的调制周期性。各子层的厚度及界面平整度等界面微观结构。结果表明：磁控溅射法制备的纳米多层膜具有较好的周期结构及陡峭的界面梯度，由衍射峰位置计算出的界面不均匀旗与子层厚度之比一般在５％以内。     

纳米多层复合镀层的制备及其应用研究

对近年来国内外纳米多层膜的研究文献进行了综述,介绍了纳米多层膜的电沉积制备、性能及应用,总结归纳了近年来人们对研究纳米多层膜所做出的工作,分析了纳米多层膜的发展趋势.     

电沉积法制备纳米多层膜技术的优缺点及其研究进展

对电沉积制备多层膜技术的发展和现状做了综述,并对电沉积时容易出现的问题进行了综合分析,同时就其产生的本质原因进行了归纳,提出了从电解液体系选择层面解决这些问题的几个原则.     

纳米复合永磁多层膜的研究现状

纳米复合永磁材料由于其潜在的优异磁性能和商业价值,成为当今磁性材料领域的研究热点.就近几年来纳米复合永磁多层膜的发展状况,简要介绍了其制备技术、交换耦合作用、反磁化以及各向异性的研究.     

金属/高熵合金纳米多层膜的制备、微观结构及力学性能研究进展

通过表面防护涂层技术制备综合力学性能与摩擦性能优异的涂层材料,对降低构件因碰撞摩擦磨损所引起的损伤失效问题十分重要。相较于单层膜结构防护涂层,金属纳米多层膜涂层材料由于其微观组织结构的独特性与可控性,表现出优异的服役特性,且其综合性能可通过结合新组元或界面调控得到进一步提高,因此该类材料受到了广泛关注。新颖的成分设计理念使得高熵合金具有独特的四大效应,即高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应和性能鸡尾酒效应,进而呈现出良好的综合性能。因此,在传统的双金属纳米多层膜结构材料中引入高熵合金组元,形成金属/高熵合金纳米多层膜,有望突破传统金属纳米多层膜的性能局限,极大地提高多层膜结构材料的力学性能。从功能基元序构的视角,围绕近几年金属/高熵合金纳米多层膜的相关研究,首先介绍了其制备方法和工艺原理,针对功能基元微观结构特征,从晶粒形貌、界面结构、组元成分等方面进行了阐释,在此基础上论述了其力学行为以及相应的内在机制,并提出了调控金属/高熵合金纳米多层膜力学性能的优化策略,最后对金属/高熵合金纳米多层膜的未来研究方向和面临的挑战进行展望。     

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。     

流动式单电解槽电结晶制[Co/Pt]n(n≥200)金属多层膜的研究

采用电化学结晶的方法，在硼酸系流动式单电解槽中成功制得[Co／Pt]200多层膜。通过低角度X射线衍射(LXRD)证实了多层膜结构的存在．中角度X射线衍射(MXRD)则证明了Co—Pt界面上有CoPt3化合物的存在．首次确认了用电结晶法所得的[Co／Pt]n多层膜中存在CoPt3化合物的事实。     

纳米多层膜的硬度研究进展

由两种不同材料交替生长而成的纳米多层膜,其硬度出现增强现象,在调制周期一定范围内出现极大值。这一现象有理论研究意义和实际应用价值。综合评述了硬度增强理论和应用的研究结果,展望了未来的研究发展方向。