收藏本站
《湘潭大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

镍/铁沉积薄膜微观结构及其特性的分子动力学研究

王涛  
【摘要】: 随着科技的发展和新材料的应用,薄膜材料越来越成为人们研究关注的焦点。覆镍钢带是一种在钢带上电镀镍镀层以期得到特殊性能的带材,其有很好的抗腐蚀性能、良好的韧性以及优异的塑性。覆镍钢带经冲压后可应用于高性能锌-锰碱性电池外壳。在现有的研究中,多数科研工作者集中地研究了此类带材的冲压性能以及抗腐蚀性能。在研究其拉伸和冲压等力学性能的过程中发现,拉伸后的镍镀层表面粗糙度增大,并出现起皱,其硬度及杨氏模量都有一定的减小,其原有织构的强度也有了变化。这些,都需要从原子分子尺度对其成膜的最初形态进行考察,进一步了解在不同的制备工艺下,覆镍镀层在成膜形态及内部微观结构上形成的差异。 本论文应用经典分子动力学方法,从分子原子的尺度上进行了沉积温度、原子入射能量及入射角度等沉积条件对Ni/Fe体系物理气相沉积生长成膜影响的研究。在沉积温度对成膜影响的研究结果中发现,沉积层在低的沉积温度下,首先形成连续膜,随沉积温度的增大,镍原子沉积层形成连续模的进程变慢;在低的的沉积温度下,镍沉积层在生长过程中形成的表面粗糙度较大,对应生长方式接近岛状生长方式,随沉积温度的升高,转为层状生长方式,沉积层表面较低温下光滑;沉积镍原子在沉积过程中难以克服基底的较高扩散能垒进入基底内部,而基底铁原子比较容易的扩散进入沉积层内,并且沉积温度越高,扩散越明显;镍/铁沉积体系以非晶相为主,沉积温度越高,沉积Ni原子层的非晶结构成分比例越大,但在低的沉积温度下,沉积层内有一定比例的理想Ni单晶生成,在高的沉积温度下,有B2结构的NiFe合金生成,并且随沉积温度的升高,所含比例增大;在沉积能量对沉积成膜影响的研究结果中发现,低的沉积能量下,镍沉积层首先形成连续膜,入射原子能量越高,形成连续膜的进程就越缓慢,并且低的沉积能量下镍沉积层有较大的表面粗糙度,沉积能量越高,沉积层内空位缺陷浓度越低,也越容易生成致密的光滑膜,随入射原子能量的加大,Ni原子进入基底的深度也越深,但在一定的沉积能量下,Ni原子所能到达的深度存在一个阈值,在沉积Ni原子到达这个阈值位置后,就再难进一步扩散基底更深层,在高的沉积原子能量下,沉积膜的晶体结构性下降;在对铁/铁有角度沉积的研究中,我们发现入射角度的引入加大了沉积层表面的粗糙度,沉积层呈岛状生长方式,并且随岛长大,岛与岛之间的空洞半径也在增大,并且随入射角的增大更为明显,在大角度入射的条件下,有更多的空位及空位团蔟形成,在垂直于沉积表面方向上的应变随沉积角度的增加而降低。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王晶;余花娃;;沉积温度对ZnO薄膜结构和光学性能的影响[J];陕西科技大学学报;2007年06期
2 岳美琼;魏贤华;滕元成;黄俊俊;;沉积温度对高温超导带材YBiO_3缓冲层外延生长的影响[J];真空科学与技术学报;2009年05期
3 尚淑珍;邵建达;范正修;赵祖欣;;热舟蒸发LaF_3薄膜的紫外性能研究[J];物理学报;2008年03期
4 肖祁陵;贺洪波;邵淑英;邵建达;范正修;;沉积温度对氧化钇稳定氧化锆薄膜残余应力的影响[J];光学学报;2008年05期
5 蒋爱华;肖剑荣;;氟化非晶碳膜的微结构分析[J];真空科学与技术学报;2009年01期
6 杨琼;王传彬;章嵩;张东明;沈强;张联盟;;沉积温度和退火处理对BCN薄膜结构的影响[J];表面技术;2010年01期
7 徐礼;秦晓梅;;铝膜沉积温度对非晶硅薄膜晶化的影响[J];上海师范大学学报(自然科学版);2011年03期
8 黄倩柳;沉积温度对TiC晶须生长的影响[J];国外金属热处理;2000年05期
9 刘雄飞;张德恒;齐海兵;;FDLC薄膜的化学结构对光学性能的影响[J];应用光学;2007年01期
10 魏迎春;马勉军;;沉积温度对PbTe薄膜结构和光学性能的影响[J];红外;2008年08期
11 仲政祥;郑家贵;钟永强;杨帆;冯良桓;蔡伟;蔡亚平;张静全;黎兵;雷智;李卫;武莉莉;;沉积条件对ZnTe/ZnTe:Cu薄膜结构及CdTe电池性能的影响[J];物理学报;2009年07期
12 韩文;曹丽云;黄剑锋;王吉富;;沉积温度对电沉积PbS薄膜结构和性能的影响[J];人工晶体学报;2009年04期
13 付利刚;霍承松;张福昌;魏乃光;王学武;吕反修;;工艺参数对化学气相沉积硫化锌起拱的影响[J];人工晶体学报;2010年06期
14 赵庆勋;张婷;马继奎;魏大勇;王宽冒;刘保亭;;沉积温度对磁控溅射BiFeO_3薄膜结构和性能的影响[J];人工晶体学报;2011年04期
15 邓海东;吴木生;徐初东;罗志环;徐海涛;杨小红;叶志清;;沉积温度对ZnO薄膜波导的PLD生长影响的实验研究[J];江西科学;2007年02期
16 饶文萍;王颖;章岳光;刘旭;;沉积温度和速率对电子束沉积ZnSe薄膜应力特性的影响[J];浙江大学学报(工学版);2009年11期
17 徐鹏;刘庭芝;郭岚;;温度对化学水浴法制备ZnS薄膜的影响[J];材料导报;2010年04期
18 付利刚;张福昌;魏乃光;赵永田;王学武;吕反修;;原生CVD ZnS 6.2μm处吸收峰的消除及机理分析[J];人工晶体学报;2010年02期
19 吕珂,叶志清,薛琴,柯强,闵秋应;脉冲激光沉积GaN薄膜[J];江西师范大学学报(自然科学版);2005年05期
20 申雁鸣;贺洪波;邵淑英;范正修;邵建达;;沉积温度对HfO_2薄膜残余应力的影响[J];强激光与粒子束;2005年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周小岩;王文新;马明;;沉积温度对ZnO/Si异质结整流特性的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第5分册)[C];2010年
2 白晓;黄美东;林国强;闻立时;;脉冲偏压下的电弧离子镀基体沉积温度的计算预测[A];TFC’03全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2003年
3 武洪臣;Andre Anders;;斜入射下沉积粒子的附着系数及工艺环境对其影响[A];第十四届全国等离子体科学技术会议暨第五届中国电推进技术学术研讨会会议摘要集[C];2009年
4 程东;;钽基体上铜薄膜微观结构的分子动力学模拟(英文)[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(6)[C];2007年
5 罗海瀚;刘定权;尹欣;蔡渊;张莉;;沉积温度对一氧化硅薄膜聚集密度的影响[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
6 刘永胜;张立同;成来飞;徐永东;杨文彬;;沉积温度对LPCVD-BC_x形貌和成键的影响[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
7 仲政祥;郑家贵;冯良桓;蔡伟;蔡亚平;张静全;黎兵;雷智;李卫;武莉莉;;ZnTe/ZnTe:Cu复合背接触层研究[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年
8 杨陈;樊慧庆;惠迎雪;;沉积温度对反应电子束蒸发TiO_2薄膜结构和光学性能的影响[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(B 光学系统设计与制造技术专题)[C];2006年
9 肖剑荣;徐慧;刘雄飞;马松山;;功率和温度对a-C∶F∶H膜表面形貌和结构的影响[A];2005'全国真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2005年
10 马春雨;张庆瑜;;沉积温度对ZrO_2薄膜结构及表面形貌的影响[A];全国薄膜技术学术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾冬铭;氧化物发光薄膜材料的制备及表征[D];中南大学;2006年
2 刘志文;反应磁控溅射ZnO薄膜在Si基片上的生长行为[D];大连理工大学;2006年
3 常雷;CMR锰氧化物薄膜的制备及其激光辐照效应研究[D];北京工业大学;2007年
4 公衍生;氧化铱薄膜的脉冲激光沉积、结构控制及其性能研究[D];武汉理工大学;2006年
5 徐淑艳;磁控溅射沉积BCN薄膜结构与纳米摩擦磨损行为研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 杨少波;半掺杂CMR锰氧化合物(块材及薄膜)的电、磁相结构研究[D];湖南大学;2006年
7 姜银珠;气溶胶化学气相淀积及其制备陶瓷膜燃料电池功能层研究[D];中国科学技术大学;2007年
8 刘鑫;自组装单分子层上化学气相沉积铜薄膜研究[D];浙江大学;2007年
9 苏庆;低维V_2O_5材料的制备及其特性研究[D];兰州大学;2009年
10 安涛;TiN/SiN_x纳米多层膜的制备、表征及其断裂行为研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王涛;镍/铁沉积薄膜微观结构及其特性的分子动力学研究[D];湘潭大学;2010年
2 陈玲玲;沉积温度对氟化非晶碳薄膜结构和性质的影响[D];苏州大学;2004年
3 白晓;脉冲偏压电弧离子镀基体沉积温度的计算与纳米多层硬质薄膜的初步研究[D];大连理工大学;2004年
4 黄俊;沉积原子入射对外延铝薄膜中失配位错形成的诱发作用研究[D];南昌大学;2007年
5 张贺攀;PLD方法沉积ZnO薄膜及其光电性能研究[D];大连理工大学;2009年
6 郝国防;用MC方法模拟PLD铁电体薄膜的生长过程[D];广西师范大学;2011年
7 马小叶;Gd掺杂CeO_2电解质薄膜的生长与电学特性研究[D];大连理工大学;2008年
8 郑杰;B_4C包覆W芯SiC纤维的制备工艺研究[D];大连交通大学;2008年
9 黄燕飞;玻璃基板上APCVD法制备硅钛化合物薄膜及其性能研究[D];浙江大学;2007年
10 霍艳丽;化学气相沉积制备碳化硅致密膜层的研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978