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冷气动力喷涂涂层结合机理及其工艺研究进展

章华兵 , 单爱党 , 魏仑 , 吴建生 , 张俊宝 , 梁永立 , 宋洪伟

材料导报

重点综述了冷气动力喷涂涂层的结合机理及影响涂层质量的因素,对冷喷涂涂层的特点及其应用研究的最新进展进行了简要介绍,指出冷喷涂在高纯金属、非晶、纳米晶及异种复合材料涂层的制备方面具有广阔的应用前景.

关键词: 冷气动力喷涂 , 结合机理 , 影响因素 , 应用

TiN/Si3N4纳米晶复合膜的微结构和强化机制

孔明 , 赵文济 , 乌晓燕 , 魏仑 , 李戈扬

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00539

采用高分辨透射电子显微镜对高硬度的TiN/Si3N4纳米晶复合膜的观察发现, 这类薄膜的微结构与Veprek提出的nc-TiN/a-Si3N4模型有很大不同: 复合膜中的TiN晶粒为平均直径约10nm的柱状晶, 存在于柱晶之间的Si3N4界面相厚度为0.5~0.7nm, 呈现晶体态, 并与TiN形成共格界面. 进一步采用二维结构的TiN/Si3N4纳米多层膜的模拟研究表明,Si3N4层在厚度约<0.7nm时因TiN层晶体结构的模板作用而晶化, 并与TiN层形成共格外延生长结构, 多层膜相应产生硬度升高的超硬效应. 由于TiN晶体层模板效应的短程性, Si3N4层随厚度微小增加到1.0nm后即转变为非晶态, 其与TiN的共格界面因而遭到破坏, 多层膜的硬度也随之迅速降低. 基于以上结果, 本文对TiN/Si3N4纳米晶复合膜的强化机制提出了一种不同于nc-TiN/a-Si3N4模型的新解释.

关键词: TiN/Si3N4纳米晶复合膜 , TiN/Si3N4 nanomultilayers , interfacial phase , crystallization , superhardness effect

TiN/Si3N4纳米晶复合膜的微结构和强化机制

孔明 , 赵文济 , 乌晓燕 , 魏仑 , 李戈扬

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2007.03.033

采用高分辨透射电子显微镜对高硬度的TiN/Si3N4纳米晶复合膜的观察发现,这类薄膜的微结构与Veprek提出的nc-TiN/a-Si3N4模型有很大不同:复合膜中的TiN晶粒为平均直径约10nm的柱状晶,存在于柱晶之间的Si3N4界面相厚度为0.5~0.7nm,呈现晶体态,并与TiN形成共格界面.进一步采用二维结构的TiN/Si3N4纳米多层膜的模拟研究表明,Si3N4层在厚度约<0.7nm时因TiN层晶体结构的模板作用而晶化,并与TiN层形成共格外延生长结构,多层膜相应产生硬度升高的超硬效应.由于TiN晶体层模板效应的短程性,Si3N4层随厚度微小增加到1.0nm后即转变为非晶态,其与TiN的共格界面因而遭到破坏,多层膜的硬度也随之迅速降低.基于以上结果,本文对TiN/Si3N4纳米晶复合膜的强化机制提出了一种不同于nc-TiN/a-Si3N4模型的新解释.

关键词: TiN/Si3N4纳米晶复合膜 , 纳米多层膜 , 界面相 , 晶体化 , 超硬效应

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