董云杉
- 作品数：24 被引量：71H指数：6
- 供职机构：上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市科委纳米专项基金更多>>
- 相关领域：理学电子电信一般工业技术更多>>
- Ti-Si-N复合膜的界面相研究被引量：8
- 2005年
- 为了揭示Ti_Si_N复合膜中Si3N4界面相的存在方式及其对薄膜力学性能的影响,采用x射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜、俄歇电子能谱仪和显微硬度仪对比研究了磁控溅射Ti_Si_N复合膜和TiN/Si3N4多层膜的微结构和力学性能.实验结果表明,Ti_Si_N复合膜均形成了Si3N4界面相包裹TiN纳米晶粒的微结构.其中低Si含量的Ti_Si_N复合膜中Si3N4界面相的厚度小于1nm,且以晶体态存在,薄膜呈现高硬度.而高Si含量的Ti_Si_N复合膜中的Si3N4界面相以非晶态存在,薄膜的硬度也相应降低.显然,Ti_Si_N复合膜中Si3N4界面相以晶体态形式存在是薄膜获得高硬度的重要微结构特征,其强化机制可能与多层膜的超硬效应是相同的.
- 孔明胡晓萍董云杉李戈扬顾明元
- 关键词：TI-SI-N界面相高分辨透射电子显微镜俄歇电子能谱仪纳米晶粒超硬效应
- TiN/Si_3N_4纳米多层膜的生长结构与超硬效应被引量：16
- 2005年
- 采用磁控溅射方法制备了一系列不同Si3N4和TiN层厚的TiN/Si3N4纳米多层膜,采用X射线衍射、高分辨电子显微分析和微力学探针表征了薄膜的微结构和力学性能,研究了Si3N4和TiN层厚对多层膜生长结构和力学性能的影响。结果表明:当Si3N4层厚小于0.7 nm时,原为非晶的Si3N4在TiN的模板作用下晶化并与之形成共格外延生长的柱状晶,使TiN/Si3N4多层膜产生硬度和弹性模量异常升高的超硬效应。最高硬度和弹性模量分别为34.0 GPa和353.5 GPa。当其厚度大于1.3 nm时,Si3N4呈现非晶态,阻断了TiN的外延生长,多层膜的力学性能明显降低。此外,TiN层厚的增加也会对TiN/Si3N4多层膜的生长结构和力学性能造成影响,随着TiN层厚的增加,多层膜的硬度和弹性模量缓慢下降。
- 胡晓萍董云杉孔明李戈扬顾明元
- 关键词：超硬效应
- VN/(Ti,Al)N纳米多层膜的共格生长与超硬效应被引量：3
- 2006年
- 采用反应磁控溅射技术制备了一系列具有不同调制周期的VN/(Ti,Al)N纳米多层膜.利用高分辨透射电子显微镜、X-射线衍射仪和微力学探针表征了纳米多层膜的微结构和力学性能,从而研究其微结构与力学性能之间的关系.结果表明,小调制周期时,VN/(Ti,Al)N纳米多层膜沿薄膜生长方向呈现出具有面心立方(111)晶面择优取向的共格外延生长结构.由于存在晶格错配,在共格界面作用下,VN和(Ti,Al)N调制层分别受到拉、压应力,在多层膜中产生以调制周期为周期的交变应力场.这种应力场大大阻碍了薄膜中位错穿过界面的运动,从而导致薄膜产生硬度和弹性模量异常升高的超硬效应,并在调制周期为5.6 nm时,达到硬度和弹性模量的最高值38.4GPa和421 GPa.进一步增加调制周期,两调制层之间产生非共格界面,破坏了薄膜中的交变应力场,薄膜的硬度和弹性模量也随之降低.
- 孔明董云杉戴嘉维张慧娟李戈扬
- 关键词：晶体生长力学性能
- 反应溅射Nb-Si-N薄膜的微结构与力学性能被引量：2
- 2006年
- 在Ar、N2和SiH4混合气体中,通过反应磁控溅射方法制备了一系列不同Si含量的Nb-Si-N复合薄膜,采用EDS、XRD、TEM、AFM和微力学探针表征了复合薄膜的成分、相组成、微结构和力学性能.结果表明,采用反应磁控溅射技术通过控制混合气体中SiH4分压可以方便地获得不同Si含量的Nb-Si-N薄膜.少量Si的加入使薄膜得到强化,并在Si含量为3.4%时达到硬度和弹性模量的最高值,分别为53 GPa和521 GPa.进一步增加Si含量,薄膜的硬度和弹性模量逐步降低.Nb-Si-N薄膜力学性能的提高与其晶体缺陷的增加有关.
- 刘艳董云杉戴嘉维李戈扬
- 关键词：反应溅射微结构力学性能
- TiN/TiB_2异结构纳米多层膜的共格生长与力学性能被引量：10
- 2005年
- 采用多靶磁控溅射法制备了一系列具有不同TiB2调制层厚度的TiN/TiB2纳米多层膜.利用x射线衍射仪、高分辨电子显微镜和微力学探针研究了TiB2层厚变化对多层膜生长结构和力学性能的影响.结果表明,在fcc-TiN层(111)生长面的模板作用下,原为非晶态的TiB2层在厚度小于2·9nm时形成hcp晶体态,并与fcc-TiN形成共格外延生长;其界面共格关系为{111}TiN//{0001}TiB2,〈110〉TiN//〈1120〉TiB2.由于共格界面存在晶格失配度,多层膜中形成拉、压交变的应力场,导致多层膜产生硬度和弹性模量升高的超硬效应,最高硬度和弹性模量分别达到46·9GPa和465GPa.继续增加TiB2层的厚度,TiB2形成非晶态并破坏了与TiN层的共格外延生长,多层膜形成非晶TiN层和非晶TiB2层交替的调制结构,其硬度和弹性模量相应降低.
- 魏仑梅芳华邵楠董云杉李戈扬
- 关键词：力学性能纳米多层膜TIB2TIN异结构
- Ti-Si-N纳米晶复合膜微结构的TEM观察被引量：1
- 2005年
- 董云杉孔明李戈扬
- 关键词：TI-SI-N微结构纳米晶TEM观察SI3N4TIN
- 反应溅射ZrN/AlON纳米多层膜的晶体生长
- ＜正＞随着高速、干式切削技术的发展,要求刀具涂层在具备高硬度的同时还应具有优良的高温抗氧化性。1987年发现两种氮化物以纳米量级交替沉积形成多层结构时常伴有硬度异常升高的超硬效应, 据此,Sproul 于1996年提出了...
- 岳建岭董云杉刘艳李戈扬
- 关键词：反应溅射纳米多层膜刀具涂层
- 文献传递
- 反应溅射Ti-Al-Si-N纳米晶复合薄膜的微结构与力学性能被引量：1
- 2005年
- 采用 Ar、N2 和 SiH4 混合气体反应溅射制备了一系列不同 Si 含量的 Ti- Al- Si- N 薄膜,并采用EDS、AES、XRD、TEM和微力学探针研究了薄膜的微结构和力学性能。结果表明通过控制混合气体中SiH4 分压可以方便地获得不同 Si 含量的 Ti- Al -Si N纳米晶复合薄膜。当 Si 含量达到 3. 5% (原子分数)时,薄膜中出现 TiSix 界面相,造成(Ti,Al)N 晶粒细化,使薄膜力学性能得到提高,硬度和弹性模量的最高值分别为 36.0GPa和 400GPa。进一步提高 Si 含量,薄膜的力学性能逐渐降低。
- 董云杉孔明胡晓萍李戈扬顾明元
- 关键词：反应溅射微结构力学性能
- Zr-Si-N纳米晶复合膜的生长结构
- 孔明董云杉李戈扬
- 文献传递
- 纳米多层膜中晶体生长的互促效应被引量：2
- 2004年
- 劳技军曹章轶孔明董云杉李戈扬
- 关键词：纳米多层膜晶体生长碳化硅材料晶体结构分析
