纳米结构碳基薄膜的制备及性能研究

利用单极脉冲等离子体增强化学气相沉积技术在单晶硅衬底上沉积含氢碳薄膜,用高分辨透射电子显微镜和激光拉曼光谱仪研究薄膜的微观结构,用X射线光电子能谱分析薄膜的化学键状态,并用纳米压痕仪测定薄膜的硬度和弹性模量,在CSM往复式摩擦磨损试验机上考察薄膜的摩擦学性能。结果表明:在单极脉冲等离子体增强化学气相沉积系统上成功制备出在非晶基体上镶嵌弯曲类富勒烯纳米结构的含氢碳薄膜,其独特的类富勒烯纳米结构赋予薄膜良好的力学性能,其弹性恢复系数和硬度分别高达86%和26.37 GPa;与非晶结构薄膜相比,制备的纳米结构含氢碳薄膜在室温环境下摩擦学性能更为优异,在机械摩擦表面具有广阔的应用前景。     

基于结构纳米薄膜的微纳连接技术研究进展

随着结构系统及功能器件的小型化,微小空间下的异质材料高效集成互连成为了精密仪器系统设计与器件开发的迫切需求.为满足高质量、批量化以及绿色环保的微纳制造工艺要求,结合先进纳米薄膜制备工艺得到的非稳态或亚稳态的纳米尺度薄膜材料由于其特殊的尺度效应以及表/界面结构特征,在高精度异质材料互连领域正得到广泛的研究与应用.对不同体...     

《纳米润滑材料与技术》和《Antifouling Surfaces and Materials》正式出版发行

由中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑实验室编著的专著《纳米润滑材料与技术》和《Antifouling Surfaces and Materials》正式出版发行。《纳米润滑材料与技术》介绍了纳米润滑材料与技术所涵盖的主要内容,纳米粒子在润滑油脂中的减摩抗磨原理与应用,几类纳米润滑薄膜如纳米陶瓷薄膜、纳米金属薄     

薄膜/基体结构的纳米压痕实验及其有限元分析

利用纳米压痕实验测定了氮化钛薄膜/高速钢基体中薄膜的弹性模量和硬度,并得到了纳米压痕过程的载荷—位移曲线;根据实验所得材料参数建立了纳米压痕实验的DEFORM计算模型,利用该有限元模型分析了不同薄膜厚度的膜/基结合处的切应力分布,研究了膜/基分离的可能性大小及分离位置与薄膜厚度的关系。     

载流下MoS2/Ag纳米复合薄膜摩擦学性能

MoS₂基纳米复合薄膜具有良好的摩擦学性能,但较差的导电性能限制了其在载流条件下作为润滑材料的应用。为提高MoS₂基纳米复合薄膜的导电性能,采用非平衡磁控溅射系统沉积2种不同Ag含量的MoS₂/Ag纳米复合薄膜,并在不同的电流条件下研究MoS₂/Ag纳米复合薄膜与GCr15钢球对摩时的摩擦学性能。结果表明：在载流下2种MoS₂/Ag纳米复合薄膜表现出相似的摩擦性能,而低掺杂MoS₂/Ag薄膜具有更佳的耐磨性能,这归因于低掺杂MoS₂/Ag薄膜具有较好的力学性能;无载流时,MoS₂/Ag纳米复合薄膜在摩擦过程中生成的氧化物颗粒增加了磨损、降低了润滑性,磨损机制主要为磨粒磨损;电流小于0.5 A时,电流促进了转移膜形成,使得摩擦因数降低,但磨损率增加,磨损机制主要为黏着磨损;当电流大于0.5 A时,由于电弧烧蚀加速了薄膜的磨损,磨损机制主要为磨粒磨损、黏着磨损和电弧腐蚀磨损。     

薄膜疲劳失效预测方法与损伤机制的研究进展

薄膜材料的尺寸范围、结构以及其服役环境的特殊性,制约了薄膜失效行为、寿命预测及可靠性评估技术研究的开展。对薄膜疲劳寿命的预测方法进行综述,分析常用的单向循环加载法和悬臂梁弯曲法。详细介绍纳米级动态载荷法,包括连续刚度法和纳米冲击试验法,此法能够对实际服役环境更好地模拟,可以实现分相测试以及多种功能模块的原位定点检测,以及定量分析薄膜的疲劳性能。对薄膜疲劳损伤失效机制与寿命预测模型的研究进行探讨与展望,发现薄膜材料失效过程的研究与定量分析是今后研究的重点。     

纳米尺度金属薄膜在拉伸状态下的稳定性

将薄膜和基底作为一个基本结构来研究薄膜的变形和损坏可预测纳米薄膜器件的使用寿命.本文讨论和研究了薄膜基底结构在拉伸载荷下薄膜出现的分叉和断裂的过程.用在相同厚度的PET基底上沉积不同厚度铝膜的薄膜基底结构作为试件,分别对薄膜厚度为100,150和200 nm的3种不同试件进行了拉伸加载实验,并在OLYMPUS显微镜下观...     

纳米粗糙间隙中季戊四醇四酯的薄膜润滑行为

采用分子动力学模拟方法建立光滑和粗糙2种固体壁面结构,研究季戊四醇四酯润滑剂在不同压力、薄膜厚度下,在恒定剪切速度和温度下的薄膜润滑行为。分析壁面间润滑薄膜的密度分布,以及剪切过程中润滑剂的速度分布。输出固体壁面在x向和z向的力学响应,并计算摩擦因数。结果表明：表面纳米结构降低了润滑薄膜的厚度,减弱了润滑薄膜分层现象;当润滑薄膜厚度较大时,V形纳米沟槽有助于减小薄膜润滑系统的摩擦因数;润滑薄膜厚度较小时,V形纳米沟槽表面润滑状态容易从流体润滑转变到边界润滑状态,摩擦因数增大。     

应用纳米压痕法测试类金刚石薄膜的力学性能

纳米压痕仪被称为材料机械性质微探针,它借助于加载-卸载过程中压痕对载荷和压入深度的敏感关系,使得测试始终在薄膜材料的弹性限度内,克服了维氏法和努氏法等传统方法引起压痕边缘模糊或者碎裂的缺点,从而正确地、可靠地测试出薄膜材料的硬度和弹性模量等纳米力学性能.试验用微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积技术,在不同偏压条件下制备三种类金刚石薄膜(DLC膜),用纳米压痕仪测试不同载荷下薄膜的硬度和弹性模量值.试验结果表明,材料的纳米硬度和弹性模量随着载荷的增大而逐渐减小.     

基于Nano Indenter的纳米刻划性能试验研究

概述了纳米划痕试验在研究材料纳米刻划性能方面的研究进展，着重介绍了材料刻划破裂机理和刻划临界载荷，以及薄膜材料厚度效应和基底效应对纳米刻划性能的影响等方面的研究状况，讨论了今后尚需进一步研究的问题。     

电致发射蓝光和蓝绿光的有机薄膜的研究进展

概述了电致发射蓝光和蓝绿光的电致发光薄膜器件的结构、材料、发光机理、目前研究的状况、出现的问题以及研究的发展趋势。     

有机聚合物电致发光薄膜的研究进展

概述了聚合物电致发光薄膜器件的结构、材料、发光机理、目前研究的状况、出现的问题以及研究的发展趋势     

几种红外薄膜材料的光学特性

采用电阻蒸发和电子束蒸发方法,制备了9种红外薄膜材料的单层膜,包括氟化物、硫化物和硒化物。通过测量在可见近红外波段的透射率,采用包络线法计算出这些薄膜从可见到红外的折射率,高温退火能改善薄膜的光学性能。     

溶胶-凝胶法制备铁电薄膜的研究进展

溶胶-凝胶法是制备铁电薄膜的一种重要方法。综述了溶胶-凝胶法制备铁电薄膜的原理、工艺过程、特点,以及采用此方法制备出的某些材料的铁电性能。最后指出,溶胶-凝胶法制备铁电薄膜工艺仍需优化和改进,薄膜的质量亟待提高,以适应器件的要求。     

稀土有机配合物作发光层的有机电致发光薄膜的研究进展

概述了稀土有机配合物电致发光薄膜器件的材料、结构、发光机理。介绍了目前研究的状况、出现的问题以及研究的发展趋势     

退火对真空蒸发Ti3O5制备光学薄膜性能的影响

采用真空蒸发法,以T i3O5为膜料分别在基片温度为200℃、250℃、300℃的条件下制备氧化钛光学薄膜,XRD结果显示,沉积态薄膜为无定形态,400℃退火后,均由无定形态向锐钛矿结构转变;不同基片温度下制备的氧化钛薄膜退火后,折射率均随基片温度的升高而增大;随着退火温度的升高,(101)晶相择优取向十分明显,结晶度增大;经过400℃、500℃、600℃退火后,薄膜折射率逐渐上升。     

现代分析技术在薄膜材料研究中的应用

介绍了几种现代分析仪器和技术的特点及其在薄膜材料研究中的应用情况。指出要充分了解各种分析技术的特点并加以综合运用 ,才能实现对薄膜材料更深入、更全面的认识     

磁控溅射Ni56Mn27Ga17合金薄膜的光学反射特性研究

Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金薄膜是非常有用的多功能材料,为考察其光学反射特性,采用磁控溅射技术在单晶硅衬底上沉积了Ni56Mn27Ga17合金薄膜,并对其表面形貌和光学反射特性进行研究。研究结果表明,薄膜的表面粗糙度随退火温度的升高而增大;在300～800nm波长范围内,薄膜反射率均随波长的减小而降低,且薄膜整体谱线范围内的反射率随退火温度的升高而降低。     

基片对间接耦合式超磁致伸缩薄膜静态磁化性能的影响

间接耦合式超磁致伸缩薄膜是一种新兴的具有优异机械物理性能的功能材料，已成为微型器件材料研究的热点之一。由于是在弹性基片上通过物理沉积方法得到该种薄膜材料，因此基片的物理性能对薄膜材料的磁化性能会产生重要影响。通过对物理性能差异较大的铜、聚酰亚胺两种基片的间接耦合式超磁致伸缩薄膜的磁化曲线、饱和磁化强度等进行实验研究与分析比较，得到不同物理性能基片对超磁致伸缩薄膜特性的影响规律，为进一步制备性能各异的薄膜材料奠定基础。     

压力、温度复合传感器技术研究

介绍了一种压力、温度复合传感器的主要研制加工技术.通过采用灵敏度温度自补偿技术、激光调阻技术、以及薄膜微电路加工工艺等关键技术和手段,在弹性体上制作薄膜应变电阻和薄膜温敏电阻,实现压力、温度双参数测量的功能.同时通过监测温度,可以进一步精确修正压力参数测量的特性方程.