【摘 要】
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CN晶体是理论预言的硬度比金刚石更高的材料,对其研究具有重要的理论意义和应用价值.该文针以目前CN研究过程中存在的主要问题,分别从应用和验证理论预言的角度出发,利用溅射
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C<,3>N<,4>晶体是理论预言的硬度比金刚石更高的材料,对其研究具有重要的理论意义和应用价值.该文针以目前C<,3>N<,4>研究过程中存在的主要问题,分别从应用和验证理论预言的角度出发,利用溅射方法制备出性能优良的无定形氮化碳薄膜(a-CN<,x>),研究其晶化行为,探讨N含量的损失机理和其它科学问题,并对其相关材料进行了研究.研究人员系统研究了基本工艺参数如溅射功率、气体流量和偏压等对a-CN<,x>薄膜的沉积、成分及其结构的影响.成功制备出具有高硬度(50GPa)、低磨擦系数、耐磨损等优异性能的a-CN<,x>薄膜.探讨了粒子轰击的对薄膜的改性作用及高硬度的起源.首次在高温高氮压下对a-CN<,x>进行晶化处理,并成功得到α-C<,3>N<,4>晶体.为实现理论预言,合成晶态C<,3>N<,4>开辟了一条新的途径.借助于MS-TG联用手段,首次研究了a-CN<,x>薄膜在加热过程中的N损失机理,发现其分为两个阶段.这些实验结果澄清了加热过程中N含量损失机理,对晶化工艺的优化具有指导作用.研究了射频反应磁控溅射SiC靶制备SiC<,x>N<,y>薄膜的基本工艺,合理解释了SiC<,x>N<,y>薄膜的化学结构,研究了工艺参数对薄膜光学带隙的影响,这对进一步开发SiC<,x>N<,y>薄膜新的性能和应用提供了实验基础.
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