第十九章納米表面工程ppt(已修改)
2025-03-22 01:40 本頁面
【正文】 納米表面工程的 基本問題及其進(jìn)展 Fundament and Progress of Nanosurface Technology 主要內(nèi)容 表面工程是將材料的表面與基體一起作為一個系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，利用各種表面技術(shù)，使材料的表面獲得材料本身沒有而又希望具有的性能的系統(tǒng)工程。 薄膜技術(shù) 其 它 涂、鍍層技術(shù) 表面改性技術(shù) 一、 納米表面工程產(chǎn)生的背景 隨著納米科技的發(fā)展，微機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計、制造日益增多，制造技術(shù)以由亞微米層次進(jìn)入到原子、分子級的納米層次。納米機(jī)器人、納米鉗、納米電機(jī)、 …… ，此類機(jī)電系統(tǒng)涉及到大量的表面科學(xué)表面技術(shù)問題，且隨著尺寸減小和表面效應(yīng)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的的表面設(shè)計和加工方法以不再適應(yīng) 。 要求材料在特殊情況，如超高溫 /低溫、超高壓、高真空、強(qiáng)氧化還原或腐蝕環(huán)境以及存在輻射、聲吸收、信號屏蔽、承受點(diǎn)載荷等條件下服役的情況越來越多，由于納米材料在力、電、聲、光、熱、磁方面表現(xiàn)出與宏觀材料不同的特性。因此傳統(tǒng)材料表面納米化顯得特別重要。 二、 納米表面工程的內(nèi)涵和特點(diǎn) 表面含有納米顆粒與原子團(tuán)族 : 2D + 0Dn 納米量級厚度的薄膜 : 2Dn 什么是“納米表面” 表面含有納米碳管 : 2D + 1Dn 復(fù)合納米表面 : (2D + 0Dn)n, 2Dn + 1Dn, … 納米表面工程是通過特定的加工技術(shù)賦予材料以納米表面、使表面納米結(jié)構(gòu)化，從而使材料的表面得以強(qiáng)化、改性或賦予表面新功能的系統(tǒng)工程。產(chǎn)生機(jī)敏表面、納米智能表面和表面納米器件。 （潛艇蒙皮、坦克外殼） 與傳統(tǒng)的表面工程相比，其特點(diǎn)是：取決于基體性能的因素被弱化，表面處理、改性和功能化的自由度擴(kuò)大，表面加工技術(shù)的作用更加突出，產(chǎn)品的附加值更高。 三、 納米表面工程的最新進(jìn)展 1. 納米單層膜 2. 納米多層疊膜 3. 有序分子膜 InGaAsInAlAs多層膜有準(zhǔn)三維向準(zhǔn)二維轉(zhuǎn)變中的線性吸收譜圖。圖中曲線上所標(biāo)數(shù)字為 InGaAs膜的厚度。 納米固體薄膜制備技術(shù) 直流濺射 射頻濺射 磁控濺射 離子束濺射 真空 蒸發(fā) 濺射 沉積 離子鍍 物理氣相沉積 （ PVD） 化學(xué)氣相沉積 （ CVD） 分子束外延 （ MBE） 氣相沉積 電 鍍 法 溶膠 凝膠法 電阻加熱 感應(yīng)加熱 電子束加熱 激光加熱 直流二極型離子鍍 射頻放電離子鍍 等離子體離子鍍 HFCVD PECVD LECVD DC RF MW ECR 熱壁 冷壁 DLC coated a magic thinfilm disk Liquid lubricant 12 nm DLC 1030 nm Magic coating 2575 nm AlMg/10 ?m NiP or Glassceramic mm 功能薄膜材料研究室 The surface of stretched (12%) video tape with DLClayer with a thickness of 30 nm. The surface of stretched (12%) video tape without DLClayer. 疊層膜是廣義上的金屬超晶格，表現(xiàn)出不同于各組元也不同于均勻混合態(tài)薄膜的異常力學(xué)、電、光、磁等性能。在表面強(qiáng)化、功能化及超精度加工等領(lǐng)域具有極大的潛力。 Cu/Ni, Cu/Pd, Cu/Al, Ni/Mo, TiN/VN, TiC/W, TiN/AlN, ZnO/YSZ/ZnO/YSZ/ZnO, …. YSZ (yttriumstabilized ZrO2) bicrystal ZnO/YSZ/ZnO/YSZ/ZnO internal films.?V. Roddatis, Journal of Crystal Growth 220 (2023) 515521. The solidphase intergrowth (SPI) process HREM image of ZnO/YSZ interface along [1 1 0] YSZ (a) and [0 0 1]YSZ
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