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基片负偏压对Cu膜纳米压入硬度及微观结构的影响

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稀有金属材料与工程 2004年第5期33卷 531-533页

作者：王飞徐可为西安交通大学陕西西安710049

测试了不同溅射偏压下Cu膜的纳米压入硬度,探讨了溅射偏压、残余应力及压痕尺寸效应对Cu膜硬度的影响。结果表明,随着溅射偏压的增大,薄膜晶粒尺寸及残余压应力均减小,导致薄膜的硬度增大,并在80 V达到最大值,随后有所降低。同时薄膜中... 详细信息

测试了不同溅射偏压下Cu膜的纳米压入硬度,探讨了溅射偏压、残余应力及压痕尺寸效应对Cu膜硬度的影响。结果表明,随着溅射偏压的增大,薄膜晶粒尺寸及残余压应力均减小,导致薄膜的硬度增大,并在80 V达到最大值,随后有所降低。同时薄膜中的压痕尺寸效应对薄膜硬度随压入深度的分布有很大的影响。

关键词：纳米压入硬度 Cu膜基片

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磁控溅射Cu膜屈服强度的有限元计算

稀有金属材料与工程 2004年第11期33卷 1203-1205页

作者：王飞徐可为西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049

采用离子辅助轰击共溅射设备,在 Si 基体的(111)晶面上制得了所需的铜膜。采用纳米压入实验,获得不同退火温度下 Cu 膜的弹性模量和硬度。再在纳米压入实验的基础上,结合有限元模型计算不同退火温度下磁控溅射得到的 Cu 膜屈服强度。发... 详细信息

采用离子辅助轰击共溅射设备,在 Si 基体的(111)晶面上制得了所需的铜膜。采用纳米压入实验,获得不同退火温度下 Cu 膜的弹性模量和硬度。再在纳米压入实验的基础上,结合有限元模型计算不同退火温度下磁控溅射得到的 Cu 膜屈服强度。发现 Cu 膜的屈服强度远高于整体 Cu 材料的屈服强度,并且退火温度对薄膜的屈服强度影响很大。通过 XRD 测量发现其主要原因是退火改变了晶粒尺寸和多晶 Cu 膜的晶粒取向分布,而导致 Cu 膜屈服强度的降低。

关键词：纳米压入薄膜屈服强度有限元

反应磁控溅射MgO薄膜溅射模式的分形维表征

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金属学报 2003年第10期39卷 1051-1054页

作者：汪渊徐可为西安交通大学金属材料强度国家重点实验室

用反应磁控溅射的方法制备了MgO薄膜.基于原子力显微镜观测,并借助Fourier变换,计算了薄膜表面形貌的分形维数.发现分形维数变化对应于薄膜溅射模式的变化,二者之间有相关性.氧分压30％的分形维数是一个临界点.分形维数若发生明显跌落,... 详细信息

用反应磁控溅射的方法制备了MgO薄膜.基于原子力显微镜观测,并借助Fourier变换,计算了薄膜表面形貌的分形维数.发现分形维数变化对应于薄膜溅射模式的变化,二者之间有相关性.氧分压30％的分形维数是一个临界点.分形维数若发生明显跌落,意味着溅射模式发生变化.界于临界值两侧的分形维数,分别对应两种截然不同的溅射模式.与临界值对应的溅射状态则处于金属模式和氧化物模式的混和状态.

关键词：反应溅射 MgO薄膜分形维溅射模式

晶粒尺寸与保载载荷对Cu膜纳米压入蠕变性能的影响

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金属学报 2004年第10期40卷 1032-1036页

作者：王飞徐可为西安交通大学金属材料强度国家实验室西安710049

利用纳米压入仪对Si片上的多晶Cu膜进行压入蠕变研究.实验结果显示晶粒尺寸大于200 nm时,应力指数对晶粒尺寸不敏感.当晶粒尺寸小于200 nm时,因压头底部更多的晶粒参与变形,应力指数随晶粒尺寸的降低而增大.认为薄膜材料存在一个对应力... 详细信息

利用纳米压入仪对Si片上的多晶Cu膜进行压入蠕变研究.实验结果显示晶粒尺寸大于200 nm时,应力指数对晶粒尺寸不敏感.当晶粒尺寸小于200 nm时,因压头底部更多的晶粒参与变形,应力指数随晶粒尺寸的降低而增大.认为薄膜材料存在一个对应力指数不敏感的最小临界晶粒尺寸***膜的应力指数随保载载荷增大而增大,其主要原因在于高载荷下位错强化机制使蠕变率降低.

关键词：纳米压入蠕变晶粒尺寸应力指数

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多晶铜膜纳米压入蠕变性能

中国有色金属学报 2004年第8期14卷 1281-1285页

作者：王飞徐可为西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

在JGP560V磁控溅射镀膜设备上镀制多晶铜膜,利用纳米压入技术测量了其室温下的蠕变性能。结果表明:由于不同加载方式下,材料加工硬化程度的不同造成了应力指数的差异,因而,不同加载方式对测得的铜膜蠕变应力指数有比较大的影响;由于材... 详细信息

在JGP560V磁控溅射镀膜设备上镀制多晶铜膜,利用纳米压入技术测量了其室温下的蠕变性能。结果表明:由于不同加载方式下,材料加工硬化程度的不同造成了应力指数的差异,因而,不同加载方式对测得的铜膜蠕变应力指数有比较大的影响;由于材料在高载荷时在压头下端产生更多的位错,阻碍了压头的压入,使蠕变率降低,因而,随着保载载荷的升高,蠕变应力指数变大。

关键词：纳米压入蠕变残余应力应力指数

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微弧氧化生成含钙磷氧化钛生物薄膜的结构

无机材料学报 2001年第5期16卷 951-956页

作者：憨勇徐可为西安交通大学材料研究中心金属材料强度国家重点实验室西安710049

采用微弧氧化在钛合金表层生成了含钙和磷的氧化钛薄膜，探讨了电解液组分及电压对薄膜形态、相组成及钙／磷原子比的影响．结果表明；薄膜由锐钛矿ＴｉＯ２和金红石ＴｉＯ２构成，呈内层致密、外层多孔的形态，且膜中钙／磷原子比由... 详细信息

采用微弧氧化在钛合金表层生成了含钙和磷的氧化钛薄膜，探讨了电解液组分及电压对薄膜形态、相组成及钙／磷原子比的影响．结果表明；薄膜由锐钛矿ＴｉＯ２和金红石ＴｉＯ２构成，呈内层致密、外层多孔的形态，且膜中钙／磷原子比由内至外逐渐增大；随电压增大，膜中非晶量增多、孔洞尺寸及钙／磷原子比增大，但有微裂纹呈现；增大电解液钙／磷配比可提高膜中钙／磷原子比．

关键词：微弧氧化钛合金生物薄膜氧化钛薄膜生物材料结构表面改性表面陶瓷化

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体心立方多晶膜中应变能密度的各向异性分析

物理学报 2004年第1期53卷 176-181页

作者：张建民徐可为陕西师范大学物理学与信息技术学院西安710062 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

根据弹性理论和多晶膜的屈服强度公式 ,计算了附着在基体上体心立方多晶薄膜中不同取向晶粒中的应变能密度 .结果表明 :1)在屈服之前 ,对Fe和Ta两种薄膜 ,4个最小的应变能密度对应的晶粒取向依次为 (10 0 ) ,(5 10 ) ,(4 10 )和 (5 11) ... 详细信息

根据弹性理论和多晶膜的屈服强度公式 ,计算了附着在基体上体心立方多晶薄膜中不同取向晶粒中的应变能密度 .结果表明 :1)在屈服之前 ,对Fe和Ta两种薄膜 ,4个最小的应变能密度对应的晶粒取向依次为 (10 0 ) ,(5 10 ) ,(4 10 )和 (5 11) ;对Cr,Mo ,Nb和V四种薄膜 ,4个最小的应变能密度对应的晶粒取向依次为 (111) ,(332 ) ,(32 2 )和(2 2 1) ;对W膜 ,应变能密度与晶粒取向无关 .2 )在屈服的体心立方多晶膜中 ,4个最小的应变能密度对应的晶粒取向依次为 (10 0 ) ,(111) ,(110 )和 (4 11) .从应变能的最小化考虑 ,这些取向的晶粒将依次优先生长 .

关键词：体心立方多晶膜晶粒取向应变能密度各向异性分析屈服强度晶粒取向应变能

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加载速率对Al膜纳米压入蠕变性能的影响

金属学报 2004年第11期40卷 1138-1142页

作者：王飞徐可为西安交通大学金属材料强度国家实验室西安710049

纳米压入仪对Si片上晶Al膜进行的压入蠕变实验表明,加载方式对Al膜的蠕变性能有明显影响.随加载速率和载荷的增大, Al膜的总蠕变量和应力指数均有较大升高且蠕变初期可能存在异常高蠕变率.分析认为这与是加载过程中未及发生的塑性变形... 详细信息

纳米压入仪对Si片上晶Al膜进行的压入蠕变实验表明,加载方式对Al膜的蠕变性能有明显影响.随加载速率和载荷的增大, Al膜的总蠕变量和应力指数均有较大升高且蠕变初期可能存在异常高蠕变率.分析认为这与是加载过程中未及发生的塑性变形的持续释放有关.对于确定的薄膜材荆及组织结构,加载过程中积攒的塑性变形量及其释放速率将影响不同加载条件下的总蠕变量和应力指数.

关键词：纳米压入蠕变 Al膜应力指数

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钛合金表面微弧氧化膜的特点及成膜分析

稀有金属材料与工程 2003年第4期32卷 272-275页

作者：黄平徐可为憨勇西安交通大学金属材料与强度国家重点实验室陕西西安710049

用微弧氧化方法在钛合金上形成二氧化钛薄膜,用扫描电镜、X射线衍射以及透射电镜分析了膜的组织结构和化学成分,用纳米压入仪和划擦仪测量了膜的硬度和弹性模量及划擦抗力。结果表明,钛合金表面形成一层微弧氧化膜,含有纳米晶结构。薄... 详细信息

用微弧氧化方法在钛合金上形成二氧化钛薄膜,用扫描电镜、X射线衍射以及透射电镜分析了膜的组织结构和化学成分,用纳米压入仪和划擦仪测量了膜的硬度和弹性模量及划擦抗力。结果表明,钛合金表面形成一层微弧氧化膜,含有纳米晶结构。薄膜由晶体和少量非晶体组成,硬度和弹性模量分别为0.78GPa和35.6GPa,划擦过程中未出现膜从基体表面的剥落,但高载荷下膜本身有破坏和脱落。

关键词：钛合金微弧氧化薄膜二氧化钛