納米表面工程的基本問題及其進展-全文預(yù)覽
【正文】 ment of the Coulomb blockade effect has been made possible by continuing advances in the field of nanometer fabrication technology such as local anodization using an atomic force microscope (AFM). 35 超光滑 表面 超光滑表面（ Ultrosmooth surfaces） 1）表面粗糙度小于 1nm的表面（應(yīng)用于光學(xué)器件、窗口等） 2）表面晶格的完整性 的表面（應(yīng)用于功能光電器件： InP, HgCdTe的完整晶體表面 ） 拋光液： 納米顆粒（含 nMoS2, nAl2O3, nSiO2, nCr2O3, nDP） + 潤滑油。利弗莫爾國家實驗室 光刻技術(shù) —— IC產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù) 0 2 4 6 8 10?m 用 AFM機械刻蝕原理刻寫的亞微米尺寸的唐詩 STM 技術(shù)在 Si(111)面上形成的“中國”字樣 。 下一代光刻技術(shù)， *157nm曝光，小于 50nm線寬圖形。 （ 2）表面納米化的微觀機制及形成動力學(xué)。 （ 4）此過程不斷發(fā)展，最終形成晶體學(xué)取向呈隨機分布的納米晶組織。 1)表面機械加工處理法 sample 在外加載荷的重復(fù)作用下，材料表面的粗晶組織通過不同的方式產(chǎn)生強烈的塑性變形而逐漸細化至納米級。 45鋼鍍： NiP + C納米管，改善摩擦學(xué)性能； 磁盤基扳： TiP + DNP (diamond nanopowder)，減少磨損 50%； 磁頭、存取器磁膜： CoP + DNP，耐磨能力提高 23倍； 模具： Cr + DNP，延長使用壽命； 此外， (nZrO2 + NiWB非晶態(tài)復(fù)合鍍層 )能提高涂層的高溫抗氧化性能； (DNP + Ag)能增強鍍層的導(dǎo)熱、耐磨性； 2 利用電化學(xué)反應(yīng)將金屬離子直接還原成 0Dn或 1Dn。具體為：在干燥的高真空料機內(nèi)通入保護氣體（ Ar, N2）；或在 CH3OH和液氮介質(zhì)中通過對磨球 /粉體比、磨球數(shù)量和尺寸、球磨能量、球磨溫度、介質(zhì)等參數(shù)的控制，對粉末粒子反復(fù)進行熔結(jié)、斷裂過程，使晶粒不斷細化，達到納米尺寸。 32 納米涂、鍍層 1）熱噴涂法制備納米結(jié)構(gòu)涂層 （ Nanostructure Coating, NC） 2）電沉積法直接制備 NC 3）超聲波法組裝 NC 液相分散噴霧合成法 納米顆粒 含納米顆粒 的糊狀材料 納米喂料 水溶性粘結(jié)劑 超音速分散 熱空氣吹干 + 1）熱噴涂法制備 NC 納米粒子（ 0Dn）：質(zhì)量太小，不能直接噴涂； 噴涂過程中被燒結(jié)。用作化學(xué)傳感器，其靈敏度比普通材料高 500倍。在表面強化、功能化及超精度加工等領(lǐng)域具有極大的潛力。 三、 納米表面工程的最新進展 ? 表面納米超薄膜 ? 納米涂、鍍層 ? 表面超微圖形 ? 超光滑表面 ? 表面納米化 1. 納米單層膜 2. 納米多層疊膜 3. 有序分子膜 31 表面 納米超薄膜 零磨損、超滑： DLC、 NiP非晶膜、 aC、 LB潤滑膜； 功能膜：光 電、壓 電、磁性膜、 IC chips、 …. 。因此傳統(tǒng)材料表面納米化顯得特別重要。納米表面工程的 基本問題及其進展 Fundament and Progress of Nanosurface Technology 納米表面工程產(chǎn)生的背景 納米表面工程的最新進展 納米表面工程中的科學(xué)問題 主要內(nèi)容 納米表面工程的內(nèi)涵和特點 表面工程是將材料的表面與基體一起作為一個系統(tǒng)進行設(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。 要求材料在特殊情況，如超高溫 /低溫、超高壓、高真空、強氧化還原或腐蝕環(huán)境以及存在輻射、
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