压应力作用下Cu-Ta非晶薄膜表面纳米晶化的可能机制

用磁控溅射技术制备了Cu-Ta合金非晶薄膜，并采用扫描电子显微镜研究了压应力导致非晶薄膜表面形变和纳米晶化现象。结果表明：在纳米压头的作用下，非晶薄膜表面压痕的锯齿流边沿处形成了纳米级颗粒（纳米晶化）结构，且压痕外沿的颗粒尺寸大于内沿的颗粒尺寸。导致上述微观结构变化的主要原因可能是非晶自由体积流变膨胀过程中，压头的压应力使材料内部自由体积发生移动，在非晶基体中汇集成一些空位或气团，纳米晶粒在这些空位或气团处形核并长大；当气团积累到一定体积发生爆裂，导致屈服变形，纳米晶粒被挤到压痕锯齿流的前沿。     

纳米硬质薄膜的研究进展

介绍了纳米硬质薄膜的概念、设计思想、超硬机制、制备技术及工艺、性能、应用前景，综述了近几年来国内外纳米硬质薄膜材料研究的最新进展，对纳米硬质薄膜的发展趋势提出了一些看法。     

纳米硬质薄膜的研究发展

介绍了纳米硬质薄膜的概念、设计思想、超硬机制、制备技术及工艺、性能、应用前景,综述了近几年来国内外纳米硬质薄膜材料研究的最新进展,对纳米硬质薄膜的发展趋势提出了一些看法。     

42CrMo锥形主轴断裂分析

矿山立式破碎机锥形主轴热处理后在精加工过程中发生横向断裂。经过对其进行化学成分分析、力学性能测定、金相组织分析及断口分析,判定主轴断裂失效的主要原因是热处理制度不合理。     

纳米硅薄膜研究的最新进展

纳米硅薄膜（ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ）是一种新型低维人工半导体材料,它具有新颖的结构特征与独特的物理性质。综合评述了这种材料在制备方法、结构特征、输运性质和发光特性等方面的最新研究进展,并指出了今后的发展方面。     

磁控溅射类金刚石碳膜的显微硬度

采用显微硬度测试方法,研究在单晶硅衬底上沉积厚度仅为0.09-0.56μm的磁控溅射类金刚石碳膜的力学性能。结果表明,溅射碳膜的硬度随溅射工艺参数呈规律性变化,且可以和碳膜的类金刚石性质以及碳膜结构的SP³和SP²成分的变化相联系。采用Johnson复合硬度模型进行的分析表明,溅射碳膜的真实硬度在HV6000-6600之间,比天然金刚石的硬度略低。溅射类金刚石碳膜具有明显的压痕尺寸效应(ISE),其指数约为m=1.9。     

辉光放电光谱法分析掺杂纳米硅薄膜的研究

介绍了利用辉光放电光谱法分析掺杂纳米硅薄膜通过优化辉光光源激发参数、计算标准样品的溅射率,建立了掺杂纳米硅薄膜的定量表面分析方法.方法应用于实际掺杂纳米硅薄膜样品的分析,并将分析深度剖析结果与表面形貌仪的结果进行了对照.实验结果表明,本分析方法快速、准确,具有实际应用价值.     

氮气含量对射频磁控溅射法制备的AlN薄膜微观结构与力学性能的影响

用Ar气和N2气分别作为溅射气体和反应气体,采用射频反应磁控溅射法,通过调节工作气体(Ar气与N2气的混合气体)中N2的含量(体积分数)φ(N2),在硅(100)衬底上制备一系列六方结构AlN多晶薄膜,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和纳米压痕仪等对薄膜特性进行测试与分析。结果表明,φ(N2)对AlN薄膜的择优取向、结晶性、沉积速率与力学性能的影响都十分显著,对薄膜的微观结构和表面粗糙度也有一定影响:随φ(N2)增大,薄膜的厚度和沉积速率逐渐减小,结晶性也发生显著变化;较高的φ(N2)有利于AlN薄膜沿(002)晶面择优生长;φ(N2)对AlN薄膜的硬度影响较大,而对弹性模量影响较小。实验制备的AlN薄膜具有良好的纳米力学性能,硬度平均值在12.0~29.3 GPa之间,弹性模量平均值在184.0~209.8 GPa之间。     

纳米TiO2薄膜的研究

为了对纳米TiO2薄膜做进一步的研究和扩大它的应用范围，介绍了纳米TiO2薄膜特性、主要制备方法和应用现状，最后结合目前纳米TiO2薄膜的研究情况，提出了今后有待解决的问题。     

类金刚石薄膜的润滑研究取得新进展

中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室空间润滑材料研究组在类金刚石(DLC)薄膜材料润滑应用方面取得了系列进展。研究发现,DLC薄膜材料具有优异的减摩和抗磨性能,但传统摩擦副用润滑剂并不适合DLC摩擦副,或者说,传统润滑油     

氢与回火脆化对2．25Cr－1Mo钢局部脆断应力的影响

采用恒温有限元法，研究了一定温度下氢原子与回火脆化对三种不同成分２．２５Ｃｒ－１Ｍｏ钢局部脆断应力的影响。结果发现，可用局部脆断应力σｆ＊的变化衡量材料的回火脆化倾向，但由于晶界上杂质元素与氢原子分布的随机性，可能导致沿晶脆断应力的分散。在降低局部脆断应力的作用上，氢脆与回火脆化具有叠加关系。     

二辊横轧圆坯过程的应力场和应变场及破裂的倾向性

用MARC/Autoforge有限元软件。对圆坯的横轧过程进行了热-力学耦合分析，得到了变形和应力分布，用数值分析法研究了横轧圆坯时出现破裂的倾向性。结果表明：当圆坯的变形积累到一定程度时，坯料中心韧性破裂的倾向性增强，直至开始出现裂纹，随着轧制进程的继续，韧性断裂区逐渐扩展。     

等温状态下新型动压推力轴承承载力计算

根据流体力学有限元理论 ,对新型动压推力轴承的承载力作了计算 ,并在可逆式动压推力轴承实验台上进行了验证     

考虑大变形效应的薄壁钢结构烟道力学性能分析

针对浙江华能玉环电厂脱硝工程,应用有限元分析方法对烟道结构进行小变形弹性和大变形弹性模拟,对钢结构烟道在实际荷载作用下的力学性能进行了分析,探讨了烟道长度变化对烟道结构应力和变形的影响.考虑大变形影响时,烟道的应力分布均匀,其应力值较不考虑大变形的应力值小5%~50%,烟道长度的变化对应力值的影响不超过20%.结合现场监测验证了数值模拟的可靠性.     

直通型CT试样COD弹塑性换算

基于刚性转动假设和功等效原理,推导了直通型CT试样的裂纹嘴张开位移和加载线张开位移弹塑性换算公式,并采用Cr2Ni2MoV钢对公式进行试验验证.根据弹塑性有限元分析,刚性转动假设得到了很好的验证,刚性转动中心靠近裂尖位置且受材料本构关系的影响甚微,转动半径R仅与裂纹长度和试样宽度之比a/W有关.有限元分析和试验结果表明,直通型CT试样的COD弹塑性换算公式用于塑性功计算具有更好的精度.     

40Cr螺杆断裂分析

材质为40Cr的螺杆在热处理后沿轴心方向出现开裂。为了查明断裂原因,用光电直读光谱仪、光学显微镜及显微硬度仪对螺杆断裂处进行了化学成分、宏观、微观以及显微硬度分析。研究结果表明:螺杆的化学成分符合产品的技术要求,螺杆断裂是由于螺杆在淬火前存在较严重的宏观的中心偏析和微观的条带状偏析,以及淬火冷却时生成了较多的块、半网状铁素体等组织缺陷,引起螺杆的力学性能下降,导致螺杆沿轴心方向断裂。     

应 力 腐 蚀 断 口 的 分 形 行 为

 分形图像的原始图像一般为灰度图像，针对灰度图像的特点，采用像素点覆盖法，研究了应力腐蚀断口形貌的分形特征。结果表明：像素点覆盖法所采用的测量尺度是构成图像的最小尺寸——像素点的尺寸。因此，用此方法计算得到的维数可较准确地描述断口的分形行为；对该方法进行改进，针对特征部位取边界，可使所计算的分形维数更有针对性；分形维数与应力腐蚀断口形貌有一定的关系，断口分形维数与断口粗糙度和复杂度呈正相关关系。     

Ferroelectric properties of sol-gel derived Nd-doped SrBi4Ti4O15 thin films

Neodymium-doped strontium bismuth titanate （SrBi4-xNdxTi4O15） ferroelectric thin films were fabricated using the sol-gel method on Pt/Ti/SiO2/Si substrates. The influence of Nd content on the microstructure and ferroelectric properties of SrBi4-xNdxTi4O15 thin films were systematically studied. The results indicated that the SrBi3.88Nd0.12Ti4O15 （SBNT0.12） thin films had better ferroelectric properties, with a remanent polarization of （2Pr） of 34.3 μC/cm^2 and a coercive field （2Ec） of 220 kV/cm. This could be attributed to the fact that SBNT0.12 ferroelectric thin films consisted of more and larger ball-like grains, approximately 150-200 nm, with structure distortion, which greatly contributed to the improvement of the ferroelectric properties of the films. Furthermore, the film exhibited a good fatigue resistant property. The value of 2Pr after 10^10 switching cycles did not change significantly. The SrBi3.88Nd0.12Ti4O15 films were promising candidates for the application of FeRAMs.     

汽车转向垂臂断裂原因分析

通过化学成分分析、硬度测试、金相检验及断口分析等对汽车转向垂臂断裂原因进行了分析,结果表明,转向垂臂退火态组织硬度未达到设计使用要求及臂身表面脱碳严重,导致材料的疲劳强度降低,,造成了转向垂臂的早期断裂。     

退火对AlCN非晶薄膜结构及力学性能的影响

利用磁控溅射方法在单晶硅基片上制备出不同Al含量AlCN非晶薄膜,随后分别在700℃和1000℃进行真空退火热处理.使用X射线衍射仪和高分辨透射电镜研究了沉积态和退火态薄膜的组织和微观结构,用纳米压痕仪测试硬度和弹性模量.结果表明,退火态薄膜组织和微观结构强烈依赖于薄膜的Al含量.经1000℃退火后,低Al含量AlCN薄膜没有出现结晶现象,但形成了分层;高Al含量AlCN薄膜中,退火促使AlN纳米晶的生成,使薄膜形成了非晶包裹纳米晶的复合结构,随着距表面深度的增加,形成的纳米晶密度和尺寸均有减小的趋势.随着退火温度的升高,AlCN薄膜的硬度和弹性模量均降低;而对于高Al含量AlCN薄膜,由于形成了纳米复合结构,硬度和弹性模量下降幅度减少.