徐淑艳
,
马欣新
,
孙明仁
,
方丽红
稀有金属材料与工程
采用直流磁控溅射法制备了B-C-N薄膜.通过改变基体偏压,研究其对薄膜的成分、结构和力学性能的影响.X射线光电子谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)试验结果表明薄膜中存在着B-C,B-N,C-C和C-N键,说明薄膜中B,C,N 3种元素达到了原子级化合.随基体偏压增大,薄膜无序化程度增强.纳米硬度测试结果表明,随着基体偏压的增,纳米硬度和弹性模量不断增加.
关键词:
BCN薄膜
,
直流磁控溅射
,
组织结构
,
性能
田晶泽
,
夏立芳
,
马欣新
,
孙跃
,
孙明仁
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2000.02.004
用电子束蒸发纯硼,在硅片上沉积不同厚度的硼膜,然后用等离子体基离子注入(PBⅡ)技术在硼膜上注入氮以形成氮化硼(BN).用XPS分析膜的成分深度分布及化学价态;用傅里叶变换红外(FTIR)透射谱分析膜的结构.氮在膜中呈类似高斯分布,随着注入电压增大, 膜的N/B比增大且影响氮在膜中的分布,在较高的注入电压时,膜基间产生界面混合.对XPS B1s谱进行Gauss-Lorentz拟合表明:硼在膜中以BN及游离态两种形式存在.FTIR分析结果表明:当注入电压较低,时间较短时,膜中存在非晶态形式的氮化硼(a-BN);增大注入电压及注入时间,向六方形式的氮化硼(h-BN)转化;原始硼膜的厚度小有助于h-BN的形成.
关键词:
等离子体基离子注入
,
氮化硼
,
傅里叶变换红外谱
李金龙
,
孙明仁
,
马欣新
,
唐光泽
,
金银玉
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.01.010
采用Ti、N等离子体基离子注入和先在基体表面沉积纯钛层然后离子注氮混合两种方法在铝合金基体上制备了TiN膜.利用XPS分析了两种方法制备TiN薄膜的成分深度分布和元素化学价态,并用力学性能显微探针测试对比了TiN膜的纳米硬度.研究表明:两种方法制备的薄膜均由TiN组成,Ti、N等离子体基离子注入薄膜中Ti/N≈1.1,而离子注入混合薄膜中Ti/N≈1.3,Ti、N等离子体基离子注入薄膜表面区域为TiN和TiO2的混合组织,TiN含量多于TiO2,离子注入混合薄膜表面主要是TiO2;Ti、N等离子体基离子注入所制备的薄膜的纳米硬度峰值为12.26 GPa,高于离子注入混合的7.98 GPa.
关键词:
等离子体基离子注入
,
TiN膜
,
XPS
,
成分深度分布
,
元素化学价态
,
纳米硬度
夏立芳
,
王佐诚
,
孙跃
,
马欣新
,
陈士芳
材料研究学报
用X射线光电子能谱(XPS)剥层分析方法,研究AIN薄膜在大气中加热时的氧化性能.结果表明,常温时AIN薄膜稳定;在700℃加热时,Al2O3膜开始增厚.AIN被氧化;加热温度愈高,AIN被氧化得愈剧烈.
关键词:
AIN薄膜
,
null
孙明仁
,
夏立芳
,
孙跃
,
马欣新
,
孙立海
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.01.013
以乙炔为气源,用等离子体基脉冲偏压沉积(plasma based pulsd bias deposition缩写PBPBD)技术进行了不同负脉冲偏压条件下制备DLC膜的试验.通过X射线光电子谱(XPS)、激光喇曼光谱[Raman]以及电阻分析方法考察了负脉冲偏压幅值对DLC膜化学结构的影响.结果表明由-50 kV到-10 kV随负脉冲偏压降低,DLC膜中SP3键分数单调增加,但当脉冲偏压为0时形成高电阻的类聚合物膜,说明荷能离子的轰击作用是形成DLC化学结构的必要条件.键角混乱度和SP2簇团尺寸与脉冲偏压之间不具有单调关系,在中等幅值负脉冲偏压条件下,键角混乱度较大且SP2簇团尺寸细小.
关键词:
脉冲偏压
,
DLC膜
,
化学结构
郭光伟
,
庞丽侠
,
马欣新
,
唐光泽
,
王玉江
材料热处理学报
采用非平衡磁控溅射方法在316L不锈钢表面制备了不同形态与组织结构的铝膜,以该铝膜为模板,通过阳极氧化的方法,在316L不锈钢基体上制备了微孔.研究了铝膜的组织结构对不锈钢表面微孔形成的影响,并分析了基体上微孔的形成机制.结果表明,铝膜结构对微孔制备存在显著影响.当镀铝层晶粒细小、结构致密时,经过阳极氧化后,基体表面上能形成适于承载缓释药物的密度大、孔径小、形状规则的微孔;当镀铝层组织疏松多孔时,在基体表面生成的孔形状不规则,孔径大、密度小.
关键词:
铝膜
,
316L不锈钢
,
生物材料
,
阳极氧化
,
微孔
孙明仁
,
夏立芳
,
孙跃
,
马欣新
,
李光
,
张振信
材料研究学报
用等离子体基脉冲偏压技术制备了DLC(类金刚石碳)膜,DLC膜硬度值达30GPa,电阻值达100MΩ以上. 降低脉冲负偏压峰值及适量引入氢气可促进SP3结构的形成,但氢气量超过一定阈值后SP2束片尺寸细化,SP2键含量有增加的趋势. 在GCr15轴承钢基体上经磁近代溅射沉积约300nm纯Ti层,再用脉冲偏压技术沉积DLC膜的改性层,在DLC膜与GCr15钢基体之间形成了C-Ti成分渐变的梯度层.
关键词:
等离子体
,
null
,
null
薛旭斌
,
马欣新
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2010.03.008
在氧气和氩气的混合气体中,以O2/Ar流量比固定为1/4的条件,通过改变正偏压大小,采用多弧离子镀方法制备了新型高k栅介质--ZrO2薄膜.通过X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)研究了在不同正偏压作用下正偏压值与薄膜的相结构、表面形貌之间的关系,利用纳米压痕仪测量了不同正偏压作用下沉积得到的ZrO2薄膜的硬度及弹性模量,并观察了ZrO2薄膜经不同温度退火处理后的相结构及表面形貌的变化.结果表明,在各个正偏压条件下,薄膜结构呈微晶或非晶;ZrO2薄膜的均方根粗糙度随着正偏压的升高而降低;正偏压为100V时硬度和弹性模量均达到最大值,分别为16.1GPa和210GPa.
关键词:
高k栅介质
,
ZrO2薄膜
,
表面粗糙度
,
硬度
郭光伟
,
王海燕
,
唐光泽
,
马欣新
材料热处理学报
采用非平衡磁控溅射方法在AZ31镁合金表面沉积Mg-Cu-Y薄膜,以纯铜和Mg65 Cu25 Y10合金作为溅射靶材,选则Mg65 Cu25 Y10单靶、Mg65 Cu25 Y10靶和铜靶双靶两种方式分别进行溅射沉积.利用XRD、AFM、SEM分析了膜层结构与表面形貌,纳米压痕法、球盘式摩擦磨损测试研究了膜层的硬度和耐磨性.结果表明,Mg65 Cu25 Y10单靶溅射得到的薄膜为完全非晶态结构,而双靶共溅获得的膜层中出现含有铜的晶态组织.随着膜层中Cu含量的增加,纳米硬度较非晶态膜层有所降低,但同时耐磨性提高.两类不同结构薄膜相比较,Mg65 Cu25 Y10单靶溅射沉积的非晶膜层硬度最高,达到12GPa.用磨损量评价了基体与膜层的耐磨性,包含Cu结晶相的双靶共溅薄膜具有较好的耐磨性能.
关键词:
Mg-Cu-Y薄膜
,
共溅射沉积
,
硬度
,
摩擦磨损
