刘学杰
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洪超
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姜永军
,
孙士阳
表面技术
首次应用修正嵌入原子法(MEAM)以及动力学蒙特卡洛方法(KMC)对Ti-Si-N薄膜的生长过程进行了计算机仿真模拟.在合理选择势函数及MEAM各项参数的基础上,利用编程软件仿真在不同基底温度下的薄膜生长过程.与采用传统简单的Mouse势进行模拟的结果相比,这种新方法的模拟结果更加准确,与实验结果更加吻合.仿真结果表明:基底温度对Ti-Si-N薄膜的形成过程有着直接的影响,当基底温度为800 K时,岛所形成的形貌最为理想,缺陷率最低.
关键词:
Ti-Si-N薄膜
,
薄膜生长
,
计算机模拟
,
MEAM势
刘学杰
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任元
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孙士阳
,
谭心
,
贾慧灵
材料导报
为了准确地实现Ti-Si-N纳米复合薄膜生长过程动力学蒙特卡罗(KMC)仿真,采用简单原子之间的有效势拟合了第一性原理计算单粒子在TiN(001)表面的吸附作用和迁移行为.通过计算分别获得Ti、Si、N单粒子沉积在TiN(001)表面有效势的计算参数a、r0和u0.Ti、Si、N单粒子在TiN(001)表面吸附能和迁移激活能拟合相对误差均小于5％,Ti、Si、N单粒子在TiN(001)表面绕2N2Ti岛迁移激活能相对误差小于10％.对势Morse势可以描述简单键性的作用力,对于较复杂的键性其计算原子之间相互作用的准确度降低.
关键词:
复合材料
,
有效作用势
,
Ti-Si-N薄膜
,
势能面
,
拟合
马大衍
,
马胜利
,
徐可为
,
中国有色金属学报
用反应磁控溅射方法,在不锈钢表面沉积Ti-Si-N薄膜.用原子力显微镜观察薄膜的表面形貌,Ti-Si-N颗粒尺寸小于0.1 μm,用亚微压入仪测试薄膜硬度,当硅的摩尔分数为9.6%时,薄膜硬度出现最大值47 GPa.球-盘式摩擦磨损结果表明,Ti-Si-N薄膜的耐磨性能明显优于TiN薄膜,加入少量硅元素后,TiN薄膜的抗磨损性能有显著提高,但Ti-Si-N薄膜的室温摩擦系数较高(0.6～0.8),高温下摩擦系数也仅轻微降低(550℃,0.5～0.6).由于Ti-Si-N薄膜的摩擦系数可能与磨损中氧化物生成量的增加有关,常温下Ti-Si-N薄膜的摩擦系数随硅摩尔分数的增加而增大,而高温下Ti-Si-N薄膜的摩擦系数随硅含量上升而降低.
关键词:
Ti-Si-N薄膜
,
反应磁控溅射
,
摩擦学
徐建华
,
马大衍
,
马胜利
,
徐可为
稀有金属材料与工程
用脉冲直流等离子体增强化学气相沉积(PCVD)方法在高速钢(HSS)基体上制备了Ti-Si-N薄膜,重点从不同温度退火后薄膜相结构、晶粒尺寸和显微硬度的变化等方面,探讨了不同Si含量的Ti-Si-N薄膜的高温热稳定性.结果表明:Ti-Si-N薄膜在900℃以内退火处理后,晶粒尺寸和显微硬度并无明显突变,尤其是Si含量较低时,在800℃,晶粒尺寸和显微硬度几乎没有变化,表明Ti-Si-N薄膜具有非常良好的高温热稳定性,这可能与薄膜相形成在高温下仍为调幅分解有关.
关键词:
等离子体增强化学气相沉积(PCVD)
,
Ti-Si-N薄膜
,
微观结构,高温热稳定性
任元
,
刘学杰
,
谭心
,
郭金鸽
,
孙士阳
材料导报
综述了Ti-Si-N超硬纳米复合薄膜结构形式的研究进展.介绍了研究者对Si原子在Ti-Si-N中形成的晶界是否为晶态的认识与研究,阐述了Si原子在Ti-Si-N中所形成的界面结构形式的研究现状以及Ti-Si-N薄膜沉积过程中的形成机制,并展望了Ti-Si-N超硬纳米复合薄膜今后的研究方向.
关键词:
Ti-Si-N薄膜
,
纳米复合结构
,
界面结构
