Cu薄膜应力的计算机模拟与表征

用Monte Carlo法以Cu为例对薄膜生长过程中薄膜应力进行计算机模拟。将分子动力学法引入到连续体薄膜的生长过程中,通过面上的假想力来实现薄膜应力的计算机模拟.模拟结果表明,在一定原子入射率和基底温度下,在薄膜厚度极其薄的情况下,薄膜应力随薄膜平均厚度的增加而增大,薄膜应力随薄膜表面粗糙度的增大也增大,薄膜应力—厚度随原子沉积个数趋向于线性关系,并且模拟了薄膜应力与薄膜表面粗糙度以及沉积时间的关系曲线。     

薄膜粒径对Debye温度和弹性模量的影响

通过金属薄膜电阻率的测定 ,得出Debye温度和薄膜厚度的关系 ,Debye温度和薄膜结晶大小的关系 ,以及弹性模量和薄膜粒晶大小的关系 .金属薄膜用真空蒸发的方法制作 .当基板的温度发生变化时 ,薄膜的粒子大小也将发生变化 ,基板温度越高 ,薄膜的粒子越大     

薄膜粒径对Debye温度和弹性模量的影响

通过金属薄膜电阻率的测定,得出Debye温度和薄膜厚度的关系,Debye温度和薄膜结晶大小的关系,以及弹性模量和薄膜粒晶大小的关系.金属薄膜用真空蒸发的方法制作.当基板的温度发生变化时,薄膜的粒子大小也将发生变化,基板温度越高,薄膜的粒子越大.     

磁控溅射制备TiO_2薄膜及其光学特性研究

采用直流反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备TiO2薄膜.用紫外-可见光分光光度计和AFM分别表征了薄膜的透射率和表面形貌,用包络线法详细研究了不同衬底温度下TiO2薄膜的光学特性.结果表明:薄膜在可见光波段有很高的透明度,且随着衬底温度的升高,薄膜的透射率略有增加,薄膜的折射率和吸收系数增大,薄膜的光学带隙减小;同时,薄膜表面粗糙度减小,薄膜变得平整.     

薄膜厚度对V_2O_5薄膜电致变色性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备V2O5薄膜,研究了薄膜厚度对V2O5薄膜电阻率、透射率和电致变色性的影响.研究结果表明:随着薄膜厚度的增大,V2O5薄膜的表面电阻率总体上呈降低趋势,而当厚度大于20 μm时,薄膜的电阻率趋于常数.V2O5薄膜透光性能随厚度的增加而降低.随薄膜厚度增加,V2O5薄膜的变色效率提高.     

一种简便方法制备ZnO薄膜及其特性研究

该文介绍了一种制备ZnO薄膜的简便方法:先在真空中蒸发沉淀Zn薄膜,再在空气中进行加热退火处理,使薄膜结晶变成ZnO薄膜。薄膜的X射线衍射谱(XRD)表明使用上述方法得到的是结晶良好的ZnO薄膜,对薄膜的发光特性研究表明,薄膜的光致发光谱(PL)与薄膜的制备条件密切相关。同时还系统研究了薄膜的PL谱与退火温度、退火时间和通气与否的关系,对实验结果给出了初步的解释。     

CHF3等离子体刻蚀SiCOH低k薄膜的机理分析

通过对SiCOH低k薄膜刻蚀后的表面状态分析、等离子体空间活性基团分析,并通过调节刻蚀时的离子轰击能量,从实验上研究了碳氟等离子体刻蚀SiCOH低k薄膜的基本过程,发现刻蚀过程中SiCOH薄膜表面的C:F沉积、到达SiCOH薄膜表面的F原子密度以及传递到SiCOH薄膜表面的能量是决定SiCOH薄膜刻蚀的主要因素,符合Sankaran的碳氟等离子体刻蚀SiO2薄膜模型.在等离子体空间的CF2基团浓度较低、F基团浓度较高时,并且施加给待刻蚀薄膜的偏置功率较高时,SiCOH薄膜表面沉积的C:F薄膜层较薄,有利于等离子体空间的F基团和离子轰击薄膜的能量传递到SiCOH薄膜表面,从而使SiCOH薄膜表面的F、Si反应几率增大,实现SiCOH薄膜的有效刻蚀.     

反应磁控溅射方法制备BCN薄膜的高温抗氧化性

为了考察BCN薄膜的高温抗氧化,用反应磁控溅射方法在高速钢基体上制备了BCN硬质薄膜材料,用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和显微硬度计等方法研究了BCN薄膜的高温抗氧化行为。结果表明:BCN薄膜在500℃以下具有较好的抗氧化性能,氧化温度高于600℃,薄膜被严重氧化,薄膜中C含量的增加使薄膜的高温抗氧化性能降低。分析认为,薄膜在500℃以下氧化时,氧气在薄膜内的扩散比较困难,薄膜不易被氧化;当氧化温度高于600℃时,由于薄膜中的C-C键和C-N键被氧化,在薄膜中留下较多的微孔,这些微孔能为氧气扩散提供快速通道,加速薄膜的氧化。     

石墨烯薄膜拉伸性能的分子动力学模拟

通过分子动力学模拟,对单层和多层石墨烯薄膜在两个方向上的拉伸力学性能进行了研究,得到了相应的应力-应变关系以及拉伸破坏形态.对单层石墨烯薄膜,研究了薄膜尺寸对其拉伸性能的影响;对多层石墨烯薄膜,研究了薄膜尺寸相同时层数对其拉伸性能的影响.结果表明:单层石墨烯薄膜两个方向的弹性模量分别为1078.02GPa(扶手椅型)和1041.53GPa(锯齿型);在拉伸线弹性变形阶段,单层石墨烯薄膜是各向同性的,且薄膜尺寸变化对单层石墨烯薄膜拉伸性能的影响不大;多层石墨烯薄膜在拉伸过程中的应力-应变关系与单层石墨烯薄膜类似,且在拉伸线弹性变形阶段表现出比单层石墨烯薄膜更为明显的各向同性;扶手椅型石墨烯薄膜的破坏从一侧边缘开始,并沿45°方向向薄膜内部延伸,锯齿型石墨烯薄膜的破坏从两侧边缘开始,对称地向内部延伸.     

多层金刚石薄膜制备工艺和应力分析研究

采用热丝化学气相沉积方法,优化金刚石薄膜制备工艺。通过改变甲烷浓度成功制备出厚度均匀的多层金刚石薄膜,实现了多种调制周期的金刚石薄膜制备,调制周期最小至100 nm。通过拉曼光谱和X射线衍射方法对单层以及多层金刚石薄膜进行应力分析,发现单层结构中,微米金刚石薄膜应力最大,随着金刚石晶粒尺寸的减小,薄膜应力减小;多层金刚石薄膜结构中,微米层与纳米层均匀交替生长,有效地降低了薄膜应力,有利于提高金刚石薄膜在应用中的稳定性。     

极图数据与板材织构信息

以板材织构在线检测为应用背景，以铝板和超深冲钢板为例借助Ｘ射线测量了８组不同的极图数据，采用不同的方法计算取向分布函数，用以分析极力数据和板材织构信息的关系。研究表明，增加极图数目有利于缩小极图测量范围。同时极图测量范围缩小的方式也应与板材织构类型相关。     

不同变形方式对5083铝合金组织的影响

为了获得较细的晶粒,采用等通道角挤压(ECAP)变形的方法对5083铝合金按A和B两种方式进行变形;变形后两种样品用背散射电子衍射(EBSD)技术进行测定,获得了极图、反极图、取向差分布、晶粒尺寸等实验结果.结果表明:5083铝合金按A方式晶粒细化效果强于B方式,而B方式织构面积及织构强度都大于A路径.     

海水鲈鱼鳞片及鳍骨中羟基磷灰石的X射线极图法和ODF法择优取向分析

采用X射线衍射采集海水鲈鱼鳞片中羟基磷灰石(002)、(130)、(211)面网和鳍骨中羟基磷灰石(031)、(120)、(132)面网极图数据并计算了取向分布函数(ODF)以分析其择优取向特征,其中鳞片极图数据显示出羟基磷灰石结晶学c轴主要有3个择优取向,分别是与鳞片法线方向平行、相交39°和相交63°,而鳍骨极图推测出其羟基磷灰石c轴择优取向大致有五个方向,分别与鳍骨截面法线相交3°、9°、17°、24°和36°. ODF的计算结果表明,鳞片中羟基磷灰石有比较明显的择优取向是结晶学c轴近似平行于鳞片表面,同样,鳍骨ODF中羟基磷灰石择优取向为结晶学c轴近垂直于截面.极图和ODF结果上的差别是由于极图本身是晶体取向的二维投影图,单张极图显示的择优信息不够完整,因此ODF用来解析生物矿物的择优取向特征更为准确.鳞片和鳍骨中羟基磷灰石结构中的择优取向现象是因为生物矿化过程中有机质的调控作用而使结晶学c轴趋向平行胶原纤维长轴方向,并且这种择优特征也是硬体组织具有优良力学性能的要求.     

AA3104热轧铝板织构的快速测量

提出一种准确快速测量AA3104热轧铝板织构的方法. 为避免因反射法测量带来的不均匀性,根据铝板的样品对称性和晶体对称性,用透射法测出极图上一条弧段上的衍射数据. 用正态分布来拟合测量的数据,并得到各织构组分的特征参数. 用所得参数计算出的极图和ODF图与用常规方法实际测得的结果有较好的一致性,很好地预测到热轧铝板的主要织构组分. 原则上,该技术可以发展成为工业上热轧铝板织构的在线定量检测技术.     

成形路径对钢板织构成形极限的影响

完成了冲压过程中可能出现的几种应变路径(单向拉伸、等双向拉伸、单拉-等双拉、等双拉-单拉路径)和不同应变量共14种状态的极图测定,分析了各种情况下织构的变化,讨论了材料取向的变化对于复杂路径成形极限的影响。     

基于VC++的常规输电杆塔荷载计算软件系统

在常规的输电线路杆塔设计工作中，必须对杆塔塔头荷载进行认真地分析和计算．根据杆塔荷载组合原则，分别计算各种不同荷载组合情况下，塔头上的外部荷载．荷载计算公式复杂，涉及参数多，用计算机实现复杂计算是完全必要的．本文较为详细地分析了输电杆塔荷载计算的编程过程和数据、图形的处理方法，开发设计出一个完整的杆塔荷载计算软件．使用本软件不仅能完成复杂的荷载计算，而且计算准确、工作效率高．     

常规输电杆塔设计信息管理系统开发

详细地分析了输电线路杆塔设计信息的计算机处理过程和数据、图形的处理方法，开发出一个完整的杆塔设计信息管理系统．使用该软件系统可以大大地降低人工查找信息的复杂程度，简化设计过程，提高工作效率，并可将“母型塔”直接转换为AutoCAD文档而进入设计绘图、修改状态，方便设计师的工作．     

大晶粒材料晶粒体积对织构的影响

为了考察大晶粒材料各晶粒体积分数对织构的影响,利用级数展开法计算大晶粒材料的定量反极图,并用FORTRAN语言编制了计算程序。通过对各织构组分进行定量计算,以之校验,证明了用级数展开法计算大晶粒材料定量反极图的方法正确、可信,由此算出的反极图能准确表示各织构的类型、强度和漫散程度。     

多晶TiNi和CuZnAl形状记忆合金中的织构转变

用X射线织构仪测定了TiNi和CuZnAl合金的母相奥氏体、产品相马氏体的极图,计算了测定极图各自的位向分布函数。分析结果表明,TiNi合金奥氏体具有一个弱的织构组元{4,0,3}〈0,1,0〉和一个α纤维织构,TiNiCu合金马氏体有6个主要的织构组元;CuZnAl合金奥氏体织构是一个纤维织构,其纤维轴为〈1,1,0〉平行于轧向,位向密度沿纤维轴从{001}〈1-10〉到{111}〈1-10〉扩展,在位向{001}〈1-10〉附近,获得最大位向密度为26.9。CuZnAl合金马氏体有10个主要的织构组元。从奥氏体与马氏体的织构分析发现,两者织构是相互关联的,一个奥氏体的织构组元对应多个马氏体的织构组元,此结果符合马氏体形成自适应形貌的要求。     

在（001）Y-ZrO2上沿a/b轴取向生长Bi3.15Nd0.85TiO12铁电薄膜

用sol-gel工艺在（001）钇稳定ZrO2（YSZ）单晶衬底上制备了层状钙钛矿型Bi3.15Nd0.85Ti3O12（BNdT）铁电薄膜。X射线衍射结果显示,薄膜沿a/b轴择优取向生长,择优取向度约48%;透射电镜观察到薄膜厚约385 nm,其中晶粒呈柱状生长,晶粒横向尺寸100-200 nm。分析发现,薄膜在结晶过程中快速升温有助于晶粒沿a/b轴取向生成核。