立方氮化硼薄膜的制备工艺

本文介绍了几种最新的立方氮化硼（Ｃ－ＢＮ）薄膜的制备工艺，并对薄膜中立方氮化硼相形成的影响因素进行了讨论。     

几种低压气相沉积技术制备立方氮化硼膜的新进展

介绍了ｃ－ＢＮ的优异特性及应用前景。评述了ｃ－ＮＢ原几种低压物理气相沉积和低压化学气相沉积制备方法,分析其成膜特点是对ｃ－ＢＮ形成有显著影响的工艺参数。介绍了当前ｃ－ＢＮ膜研究取得的成果,对如何提高成膜质量提出了自己的一些看法。     

室温低下脉冲等离子体生长立方氮化硼薄膜

运用脉冲高能量密度等离子体，在室温下制成立方氮化硼薄膜，沉积薄膜的衬底材料分别选用单昌硅，氯化钠和ＧＣｒ１５轴承钢，用扫描电镜，透射电镜，红外吸收谱仪，扫描Ａｕｇｅｒ微探针等对沉积的薄膜进行了分析与测试，结果表明，氮化硼薄膜的结构及性质强烈地依赖于实验条件。     

立方氮化硼薄膜的制备工艺

本文介绍了几种最新的立方氮化硼(C-BN)薄膜的制备工艺,并对薄膜中立方氮化硼相形成的影响因素进行了讨论。     

气相沉积立方氮化硼薄膜的研究与发展状况

简述了立方氮化硼的优异性能，国内外研究立方氮化硼薄膜的历史，现状，应用前景及存在的问题。     

多晶立方氮化硼复合材料的制备

制造了一种立方氮化硼颗粒之间实现键合的多晶体立方氮化硼复合材料。这种材料具有比较好的硬度、耐磨性、热学和化学稳定性。     

六方、立方氮化硼的制备和热传导性质研究进展

随着微电子技术的不断进步,电子芯片集成化电路越来越密集。性能提高的同时,其内部热流密度不断攀升,对电子器件的散热能力提出了更高的要求。低热耗散材料严重制约了电子设备的性能和功效,有效的热传递和热管理已成为下一代微处理器、集成电路、发光二极管等设备稳定工作的重要保障,因此亟需具有更高热导率的半导体材料以提高电子器件的使用寿命。近年来,六方氮化硼(h-BN)和立方氮化硼(c-BN)引起了人们极大的研究兴趣,h-BN具有与石墨类似的层状晶体结构,常被称为“白石墨”,散热、绝缘性能良好;而c-BN为闪锌矿结构,具有类似于金刚石的晶体结构,热导率仅次于金刚石,是第三代半导体中禁带宽度最大的材料。研究表明,2种晶体均具有良好的导热性能,可成为新一代电子芯片散热材料,是当前热管理领域的研究热点。本文对h-BN薄膜和c-BN单晶制备方法的研究进展进行了综述,介绍了h-BN和c-BN热传导性质的研究成果,并对h-BN和c-BN面临的挑战和未来的发展方向进行了展望。     

聚晶立方氮化硼的制备方法及应用进展

对近年来国内外聚晶立方氮化硼(polycrystalline cubic boron nitride,PCBN)及其复合片的制备方法和工业应用进行了综述,主要介绍了烧结型、生长型和生长–烧结型聚晶立方氮化硼的制备方法;系统论述了采用直接转化法、钎焊法和一次烧结法制备聚晶立方氮化硼复合片的进展;并对聚晶立方氮化硼在汽车制造、轴承和超精密工具等行业中的应用进行了概述。最后,对聚晶立方氮化硼及其复合片未来发展方向进行了展望。     

立方氮化硼薄膜的形核与生长过程试验研究

采用离子束辅助沉积法在硅片上成功制备了一定立方相含量的氮化硼薄膜,采用各种现代分析方法对沉积的薄膜进行了表征分析,包括傅立叶红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）和原子力显微镜（AFM）等分析方法;并利用FTIR结果系统研究了衬底的表面清洁度和辅助能量、辅助束流、辅助气体中氮气含量、温度以及离子原子到达比等参数对膜中立方氮化硼含量的影响.试验结果表明：立方氮化硼薄膜成核与生长的条件窗口比较窄,要获得高质量的立方氮化硼薄膜,各种镀膜参数的相互合理调整与匹配是必要的.     

单次冲击六方氮化硼向立方型转化的研究

在70～95GPa的高压下,对低密相六方氮化硼进行冲击处理;实验结果发现,普通低密相六方氮化硼在单次冲击下部分转化为纤锌矿型和立方型氮化硼的混合物.根据晶体结构之间的对应性,文中对相变过程进行了探讨,认为六方氮化硼向纤锌矿型的转化其晶体结构无须发生切变;而向立方型氮化硼的转变其晶体的切变是必不可少的,这种相变主要依靠高压下位错运动而产生.     

硼碳氮薄膜的制备与表征

用电子束蒸发的方法在单晶硅(100)基片上制备了硼碳氮薄膜,通过椭圆偏振仪、X射线衍射仪(XRD)、X光电子能谱仪(XPS)、傅立叶红外光谱仪(FTIR),测试分析了薄膜厚度均匀性、成分与结构.结果表明,薄膜均匀性较好,薄膜的沉积速率非常慢;薄膜在衬底温度为常温下沉积已是晶态的,随着衬底温度升高到450 ℃,其结晶性逐渐增强;薄膜不是石墨与BN的混和膜而是C、B、N相互结合成键.     

氮化铀薄膜的制备及性能研究

开展了氮化铀薄膜射频制备及薄膜性能研究,通过优化氮化铀薄膜的制备工艺条件,成功在Si基片上制备了氮化铀薄膜,并利用扫描电镜、原子力显微镜、X射线电子衍射、俄歇电子能谱仪和X射线光电子能谱对氮化铀薄膜进行了表面形貌和结构组分分析。结果表明:利用射频磁控沉积法制备的氮化铀薄膜为比较平整和致密的U2N3和UNxOy的混合相组成,具有一定的抗氧化腐蚀性能。     

烧结法制备铁基立方氮化硼磁性磨粒及其磨削性能研究

目的 解决现有烧结法制备磁性磨粒工艺中存在的研磨相单一、研磨相材料硬度相对较低,以及对于高硬度难加工材质的研磨效率低、质量差等问题,采用立方氮化硼粉末作为研磨相烧结制备一种新型磁性磨粒。方法 采用烧结法制备铁基立方氮化硼磁性磨粒,探究原料的粒径比、烧结温度对磁性磨粒磨削性能的影响,以TC4钛合金板和Si3N4陶瓷板为试验对象,通过表面粗糙度测量仪和3D超景深显微镜对比加工前后工件的表面质量,采用扫描电镜观察加工后磁性磨粒的表面形貌,以此作为磁性磨粒的研磨性能和使用寿命的评价指标,并采用面扫描能谱分析仪观察磁性磨粒中研磨相的分布情况。结果 采用烧结法,以铁粉为基体,以立方氮化硼粉末为研磨相材料,制备磁性磨粒。最终确定压制力为90 kN,基体与研磨相的粒径比为3∶1,烧结温度为1 180 ℃,在此条件下制备的磁性磨粒具有良好的磨削性能,相较于烧结法制备的Al2O3/Fe、SiC/Fe磁性磨粒具有更强的磨削性能,可实现Si3N4陶瓷板表面的光整加工,在研磨39 min后可将其表面粗糙度由1.382 μm降至0.117 μm。结论 采用烧结法制备的铁基立方氮化硼磁性磨粒能够解决硬脆材料的表面质量问题,可以作为性能优异的磨削介质参与研磨,满足磁粒研磨光整加工技术的需求。     

AgCuTi合金钎焊单层立方氮化硼砂轮

为研制我国新一代单层钎焊CBN(立方氮化硼 )磨料砂轮 ,尝试Ni-Cr和Ag -Cu-Ti两种活性钎料 ,在真空炉中钎焊。试验结果表明 ,Ni-Cr合金钎料对CBN磨料不浸润 ,钎焊后CBN磨料全部脱落 ;而Ag -Cu -Ti合金钎料对CBN则表现出良好的浸润性并将CBN牢牢钎焊住。借助扫描电镜、X射线能谱和X射线衍射对界面微区组织的分析研究表明 ,钎焊过程中Ag -Cu -Ti合金钎料中的Ti向CBN磨料界面富集 ,并与CBN磨料表面的N和B元素反应生成TiN和TiB ,这是实现Ag -Cu -Ti合金钎料与CBN磨料高结合强度的关键因素。断口形貌的分析研究表明 ,CBN与Ag -Cu -Ti合金钎料间的断口发生在Ag -Cu -Ti合金钎料层 ,说明CBN磨料与Ag -Cu -Ti合金钎料的结合强度已超过了Ag-Cu -Ti合金钎料本身强度。最后将研制出的单层钎焊CBN磨料砂轮与传统电镀CBN砂轮进行了重负荷磨削对比试验 ,钎焊砂轮表现出明显的优势     

基于热力学的聚晶立方氮化硼刀具切削镍基合金的磨损机理

文章通过切削实验研究了聚晶立方氮化硼刀具切削镍基合金的磨损机理。运用热力学基本理论推导了物质吉布斯自由能函数法,并应用到刀具前刀面氧化磨损的分析中。计算了刀具表面极易发生的化学反应的吉布斯自由能,并分析得出了发生氧化磨损的主要氧化反应方程式。运用扩散第一定律分析了刀具发生扩散磨损的机理,得出了刀具前、后刀面扩散磨损过程发生机理的差异性。运用SEM扫描电镜对刀具表面进行了化学磨损分析。结果表明,刀具前、后刀面都发生了严重的氧化、扩散以及化学磨损,刀具表面发生了严重的放氮反应。研究内容可为加工镍基合金提高刀具寿命提供参考。     

Effects of Edge Preparation and Feed when Hard Turning a Hot Work Die Steel with Polycrystalline Cubic Boron Nitride Tools

Polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) is usually employed in hard turning. Selection of optimum edge preparation is machining parameter dependent. This paper investigates the effects of edge preparation and feed on tool life and workpiece residual stresses. An Arbitrary Lagrangian and Eulerian (ALE) finite element model was used to explain tool wear rate and residual stress profile. Experimental results showed that honed edges could be employed for hard turning when tensile principal stresses in the tool were maintained at a low magnitude. Chamfered edges produced less compressive residual stresses on the surface. However, away from the machined surface, compressive residual stresses penetrate deeper into the workpiece.     

Er2O3薄膜的应用及制备方法研究进展

作为稀土氧化物的一种,氧化铒具有优良的光学和电学性能,具有广阔的技术应用前景.本文综述了Er2O3薄膜的各种应用,描述了Er2O3薄膜的各种制备方法及研究现状,并对各种制备方法的优缺点进行了评述,最后对Er2O3薄膜的应用和制备方法作了总结.     

碳化硼薄膜的电子束蒸发制备及表面分析

采用电子束蒸发技术制备碳化硼薄膜,利用X射线衍射(XRD)分析了薄膜的结构,测量了薄膜的X射线光电子能谱(XPS),并利用原子力显微镜(AFM)对薄膜进行表面分析.XRD结果表明:薄膜的结晶性随着衬底温度的升高逐渐转好,在较低的衬底温度下制备出多晶碳化硼薄膜.XPS分析得到了碳化硼薄膜表面的化学成分和结构特性,其主要成分为B_4C.AFM结果表明,薄膜表面光滑平整、均匀致密,随着衬底温度的升高薄膜均方根(RMS)粗糙度逐渐增大.