赵文济
,
孔明
,
乌晓燕
,
李戈扬
金属学报
通过反应磁控溅射制备了一系列不同Si3N4层厚的TiN/Si3N4纳米多层膜，利用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和力学性能，研究了其力学性能随Si3N4层厚微小改变而显著变化的原因。结果表明，在TiN调制层晶体结构的模板作用下，溅射态以非晶存在的Si3N4层在其厚度小于0.7 nm时被强制晶化为NaCl结构的赝晶体，多层膜形成共格外延生长的（111）择优取向超晶格柱状晶，并相应产生硬度显著升高的超硬效应，最高硬度达到38.5 GPa。Si3N4随自身层厚进一步的微小增加便转变为非晶态，多层膜的共格生长结构因而受到破坏，其硬度也随之降低。
关键词:
TiN/Si3N4纳米多层膜
,
epitaxial growth
,
crystallization
,
superhard effect
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
赵文济
,
孔明
,
乌晓燕
,
李戈扬
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.02.008
通过反应磁控溅射制备了一系列不同Si3N4层厚的TiN/Si3N4纳米多层膜,利用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和硬度,研究了其硬度随Si3N4层厚微小改变而显著变化的原因.结果表明,在TiN调制层晶体结构的模板作用下,溅射态以非晶存在的Si3N4层在其厚度小于0.7 nm时被强制晶化为NaCl结构的赝晶体,多层膜形成共格外延生长的{111}择优取向超晶格柱状晶,并相应产生硬度显著升高的超硬效应,最高硬度达到38.5GPa.Si3N4随自身层厚进一步的微小增加便转变为非晶态,多层膜的共格生长结构因而受到破坏,其硬度也随之降低.
关键词:
TiN/Si3N4纳米多层膜
,
外延生长
,
晶化
,
超硬效应
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
乌晓燕
,
李玉鸣
,
钟志民
绝缘材料
doi:10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2016.05.010
将两种核安全级电缆进行热-辐照联合老化试验,并对其老化后的压入模量和断裂伸长率进行测试,获得了电缆护套压入模量、断裂伸长率与老化的关系曲线.分析电缆护套的压入模量与老化的关系、不同老化速率对压入模量老化跟踪性的影响、以及压入模量与断裂伸长率的老化跟踪性的异同.结果表明:压入模量对于电缆B护套的老化跟踪性更好.由于具有无损性、定量性、对某些材料的老化跟踪性好等优点,压入模量可作为一种电缆状态指标.
关键词:
压入模量
,
断裂伸长率
,
热-辐照联合
,
老化
,
核电厂
,
状态指标
