成宇浩
,
张跃飞
,
毛圣成
,
韩晓东
,
张泽
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00241
在镀液成分、pH值、沉积电流密度和脉冲占空比等工艺参数不变的条件下,利用脉冲电沉积技术在镀液温度分别为30,50和80℃时制备了包含高密度纳米孪晶片层结构的纳米晶Ni薄膜.利用SEM,XRD和TEM研究了镀液温度对纳米孪晶Ni薄膜的沉积速率、择优取向、晶粒尺寸、孪晶片层特征尺寸(长度和厚度)以及生长规律的影响;利用HRTEM揭示了纳米孪晶Ni的孪晶界面微观结构特征,利用纳米压痕技术研究了温度对Ni薄膜纳米压痕硬度的影响.研究结果表明:脉冲电沉积纳米孪晶Ni薄膜的生长速率在20-30 nm/s之间,镀液温度为30和50℃时Ni薄膜沿(220)面择优生长,80℃时转变为沿(200)面择优生长;随着镀液温度的升高,Ni薄膜的平均晶粒尺寸由900 nm减小到300 nm,晶粒内部孪晶片层的厚度由60 nm降低到28 nm; 50℃时纳米孪晶Ni薄膜的纳米压痕硬度平均值最高,达3.75 GPa.
关键词:
电沉积
,
纳米孪晶Ni
,
显微结构
,
纳米压痕硬度
单海权
,
张跃飞
,
毛圣成
,
张泽
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00443
通过直流电沉积技术制备具有高密度纳米孪晶结构的Ni,并对该材料中存在的五次孪晶结构进行了深入系统的电子显微分析.获得了纳米孪晶Ni中五次孪晶结构的HRTEM图像和SAED花样;研究了单个晶粒内部五次孪晶的结构特性、分布规律.结果表明,五次孪晶是由5个[111]晶体旋转组成,五次旋转孪晶产生的7.35°本征间隙至少由五次孪晶中的2个孪晶界分担;而且分担间隙的孪晶界呈现宽化现象,并且分解为新的孪晶,导致五次孪晶晶粒在整体形状上不具有五次对称性,呈现出一定的不规则形状.TEM截面形貌分析表明,电沉积纳米孪晶Ni呈现[110)面平行样品表面织构,晶粒为柱状晶分布,柱状生长方向为[110].通过综合结构表征,给出了五次孪晶在三维空间的结构模型.
关键词:
电沉积
,
纳米孪晶Ni
,
显微结构
,
透射电镜(TEM)
,
五次孪晶
