新型C掺杂SiC纳米超硬复合薄膜的制备及超硬机理研究
基本信息
结项摘要
针对目前研究的超硬薄膜(涂层)热稳定性差、韧性低的缺点，本项目旨在利用电子束物理气相沉积（EB-PVD）技术在不锈钢基体上制备出热稳定性优异且超硬、超韧的C掺杂β-SiC新型超硬纳米复合薄膜。首先，从热力学和动力学出发研究C和SiC两种饱和蒸气压不同的材料的蒸发行为，利用动态蒙特卡洛法(KMC)模拟薄膜的沉积过程，并应用分维理论研究了薄膜的表面形貌。同时，通过研究薄膜组织结构、力学性能及膜-基界面结合强度，掌握在不锈钢基体上沉积附着性良好的C掺杂SiC薄膜的关键技术，进而揭示C掺杂SiC的机制，阐明薄膜超硬超韧机理。此外，考察了热处理对薄膜组织、力学性能、热稳定性和膜-基界面结合强度等的影响。最终实现揭示沉积工艺及热处理对C掺杂SiC复合薄膜性能影响规律的目的，为C掺杂SiC新型纳米超硬复合薄膜的制备和应用奠定理论基础，同时也为超硬薄膜研究提供新思路。
项目摘要
本项目首先从热力学角度研究了C和SiC两种饱和蒸气压不同的材料的蒸发行为，利用动态蒙特卡洛法(KMC)模拟了薄膜的沉积过程，并应用分维理论研究了不同沉积温度下薄膜的表面形貌。. 研究了沉积工艺对薄膜组织结构、力学性能及膜-基界面结合强度等的影响规律，掌握了在不锈钢基体上沉积附着性良好的C掺杂SiC薄膜(Si-C复合薄膜)的关键技术，进而揭示了C掺杂SiC的机制，阐明了薄膜超硬超韧机理。. 考察了热处理对力学性能和膜-基界面结合强度等的影响，揭示了沉积工艺及热处理对Si-C复合薄膜性能的影响规律。
项目成果
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数据更新时间：2023-05-31
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