低掺铝TiN薄膜的XPS,XRD分析研究

本文用多弧离子镀方法制备了Ｔｉ１－ｘＡｌｘＮ（ｘ＜０．３）薄膜，并且运用俄歇电子能谱（ＡＥＳ），Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ），Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和扫描电子显微镜（ＳＥＭ）等技术对Ｔｉ１－ｘＡｌｘＮ进行测试和分析。结果表明：膜层中除含Ａｌ、Ｔｉ、Ｎ元素外，还出现了一定量的氧；薄膜呈现了（１１１）、（２２２）等晶面的择优取向；薄膜与基底间的附着力较好。     

钢表面化学气相沉积TiC晶体的择优取向

本文用化学气相沉积(CVD)法,以TiCl_4-CH_4-H_2为原料气体,在不锈钢表面获得了致密的TiC膜.研究了TiC的成膜速度、表面形貌和晶体择优取向与沉积条什的关系.结果表明,沉积温度T_(dep),碳钛比CH_4/TiCl_4强烈地影响了TiC的成膜速度、表面形貌和晶体择优取向.CH_4/TiCl_4低时,TiC晶体的择优取向为(220):而CH_4/TiCl_4高时,TiC晶体的择优取向为(200).TiC晶体的择优取向主要取决于气氛中活性碳的平衡浓度。     

利用扫描电镜Inlens探头观测择优取向的SrTiO3薄膜微观结构

择优取向的介电薄膜是介电材料研究中的热点.利用溶胶-凝胶法在金属和单晶基底上沉积了择优取向的钛酸锶介电薄膜,并利用扫描电镜Inlens探头对其微观结构进行了直接观测.Inlens探头对于样品表面原子层的信息非常敏感,对于导电性较差的薄膜,不需进行常规的喷金或喷碳处理,即可直接观测,大大提高了分析效率.利用二次电子像探头和Inlens探头分别对半导体性的SrTiO3薄膜的微观结构进行对比分析发现,Inlens探头的分辨率明显优于二次电子探头的.在20万倍的放大倍数下,仍能清晰观测到薄膜的表面和截面结构.     

非平衡磁控溅射TiCxN1-x薄膜微结构及性能分析

为了研究不同沉积条件下TiCxN1-x(0≤x≤1)薄膜的相结构、显微硬度及摩擦性能的影响因素,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪分析薄膜的形貌和相结构,用HXD-1000数字式显微硬度计、MCMS-1摩擦磨损仪测试薄膜的硬度和摩擦系数.研究结果表明:TiN,TiC薄膜显示出〈111〉择优取向生长趋势,Ti(C,N)有较强的〈200〉取向,Ti(C,N)衍射峰涵盖了TiN峰和TiC峰,薄膜存在TiN和TiC两相共存.与TiN,TiC相比,Ti(C,N)薄膜具有更高硬度,当C原子含量x＝0.582时,Ti(C,N)薄膜硬度达到最大值为33.6 GPa,且表现出更低的摩擦系数和更好的耐磨性能.     

反应磁控溅射法制备Zn3N2薄膜的工艺研究

制备和研究高质量的Zn3N2薄膜有助于拓展新型薄膜材料体系。文章采用反应磁控溅射技术,研究不同的溅射功率、N2-Ar流量比、衬底类型和衬底温度等沉膜工艺对Zn3N2薄膜结晶质量的影响;采用XRD、SEM和AFM等测试手段,分析Zn3N2薄膜的微结构和表面形貌。结果表明:几种衬底上,以石英玻璃作衬底沉积的Zn3N2薄膜晶粒尺寸较大,衍射峰较强,且为多晶向薄膜;当N2-Ar流量比提高时,Zn3N2薄膜为单一择优取向的结晶薄膜;衬底温度升高后,Zn3N2薄膜晶粒尺寸减小,但是单一择优取向不变;溅射功率提高后,薄膜晶粒尺寸增大,择优取向改变,由单一晶向变为多晶向,以<100>晶向单晶硅作衬底可获得单一晶向Zn3N2薄膜,而以<111>单晶硅作衬底制备的Zn3N2薄膜经XRD测试,未检测到Zn3N2晶体。     

低能离子束辅照对溅射镀TiN膜生长的影响

用诱导型等离子体辅助磁控溅射装置在Si（100）表面低温沉积TiN膜，研究了高密度低能量（≈20eV）离子束辅照对溅射镀TiN膜生长、结构和性能的影响．结果表明，高密度低能离子束辅照会改变TiN膜的择优生长方向并使薄膜致密化。即使沉积温度低于150℃，当入射基板离子数和Ti原子数的比值Ji／JTi≥4.7时，沉积的TiN膜仍可具有完全的（200）面择优生长，薄膜微观结构致密，硬度达到25GPa，残余压应力小．     

具有择优取向的多相钢中残余奥氏体含量的X射线定量测定

本文推导了一个能解决具有强烈择优取向的多相钢中残余奥氏体含量测定的X射线定量公式,并用该公式计算了具有严重择优取向的四相合金中残余奥氏体的含量。     

MICROSCOPIC PHASE-FIELD SIMULATION COUPLED WITH ELASTIC STRAIN ENERGY FOR γ′(Ni3Al) PRICIPITATION IN Ni-Al ALLOY

基于微观相场动力学模型和微观弹性能理论,对Ni-Al合金中沉淀相Ni3Al(γ′)形貌演化、早期沉淀机制和后期粗化过程进行了原子层面的计算机模拟.结果表明:沉淀过程中γ′相形貌由早期随机分布的圆形或不规则状逐渐向方形转变,其排列的取向性也越来越明显,最后形成周边圆滑的长方块状颗粒,沿[10]和[01]弹性"软"方向规则排列.弹性应变能作用下的粗化过程遵循优先选择的原则,位于弹性"软"方向上的颗粒不断长大和粗化,位于弹性"软"方向外的颗粒逐渐消失,沉淀后期在基体中形成高度择优取向的微观组织.低浓度Ni-Al合金中γ′相的早期沉淀机制为非经典形核长大机制,其演化序列为:过饱和固溶体→非化学计量比有序相→化学计量比平衡γ′相→长大.     

铜合金表面Ti/TiN多层膜的制备、结构及其性能

为了研究多层膜的腐蚀性能,促进多层膜在生产中的应用,采用电弧离子镀技术,通过调整环境N₂和Ar气的时间比例在铜衬底上成功制备了不同调制周期的Ti/TiN多层膜.利用x 射线衍射谱和交流阻抗谱研究了该多层膜的结构和腐蚀性能.表面形貌显示,沉积的Ti/TiN多层膜具有明显的周期性,环境中N2和Ar气的时间比例决定了多层膜的调制周期,N₂气时间越长,多层膜中TiN相层越厚.腐蚀性能测定表明,多层膜的调制周期影响其耐蚀性,当调制周期为550nm时,沉积膜的耐腐蚀性最好.     

Cu-Cr-Zr合金线材织构研究

通过分析合金取向分布函数（ODF）及其反极图, 研究了塑性加工率与时效处理过程对Cu-Cr-Zr合金线材织构组分及其择优程度的影响;分析了Cu-Cr-Zr合金线材织构组分及其变化与材料性能的对应关系. 认为以{111}为主要组分的纤维织构有利于提高线材强度, 较大的道次加工量可以提高线材纤维织构组分的锐度. 高铜Cu-Cr-Zr合金具有良好的塑性, 可以采用40%以上的道次加工率进行线材加工, 以得到较高的{111}纤维织构. 合理安排中间时效处理与最终塑性加工工艺, 可以大幅度提高Cu-Cr-Zr合金线材的导电率, 获得具有理想综合性能的Cu-Cr-Zr合金.