声明
摘要
1 绪论
1.1 BCN化合物的研究背景
1.2 BCN化合物的理论研究
1.2.1 第一性原理计算简介
1.2.2 类石墨结构BCN三元化合物的理论研究
1.2.3 类金刚石结构BCN三元化合物的理论研究
1.3 BCN薄膜的制备
1.3.1 溅射法(Sputtering)
1.3.2 离子束辅助沉积法(Ion Beam Assisted Deposition,IBAD)
1.3.3 脉冲激光沉积法(Pulsed Laser Deposition,PLD)
1.3.4 等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)
1.4 BCN薄膜的表征
1.4.1 BCN薄膜表面形貌观察
1.4.2 BCN薄膜化学成分分析
1.4.3 BCN薄膜晶体结构分析
1.4.4 BCN薄膜键合状态分析
1.4.5 BCN薄膜性能分析
1.5 本文选题的研究意义及主要内容
2 BCN薄膜的制备与表征
2.1 磁控溅射的实验装置
2.2 磁控溅射法制备BCN薄膜的基本程序与工艺
2.2.1 基底的制作
2.2.2 靶材的制作
2.2.3 薄膜制备的基本过程
2.2.4 制备工艺参数的选择
2.3 BCN薄膜的表征
2.3.1 表面形貌表征
2.3.2 成分结构表征
2.3.3 附着性能表征
2.3.4 摩擦学性能表征
2.4 本章小结
3 常规工艺对BCN薄膜性能的影响
3.1 引言
3.2 沉积时间对BCN薄膜性能的影响
3.2.1 实验
3.2.2 沉积时间对BCN薄膜附着性能与摩擦学性能的影响
3.2.3 沉积时间对BCN薄膜成分结构的影响
3.2.4 结论
3.3 氮气分压比对BCN薄膜性能的影响
3.3.1 实验
3.3.2 氮气分压比对BCN薄膜附着性能与摩擦学性能的影响
3.3.3 氮气分压比对BCN薄膜成分结构的影响
3.3.4 结论
3.4 工作气压对BCN薄膜性能的影响
3.4.1 实验
3.4.2 工作气压对BCN薄膜附着性能与摩擦学性能的影响
3.4.3 工作气压对BCN薄膜成分结构的影响
3.4.4 结论
3.5 射频功率对BCN薄膜性能的影响
3.5.1 实验
3.5.2 射频功率对BCN薄膜附着性能与摩擦学性能的影响
3.5.3 射频功率对BCN薄膜成分结构的影响
3.5.4 结论
3.6 基底偏压对BCN薄膜性能的影响
3.6.1 实验
3.6.2 基底偏压对BCN薄膜附着性能与摩擦学性能的影响
3.6.3 基底偏压对BCN薄膜成分结构的影响
3.6.4 结论
3.7 本章小结
4 基片处理对BCN薄膜性能的影响
4.1 引言
4.2 基片表面预处理对BCN薄膜性能的影响
4.2.1 实验
4.2.2 基片表面预处理对BCN薄膜附着性能与摩擦学性能的影响
4.2.3 基片表面预处理对BCN薄膜成分结构的影响
4.2.4 结论
4.3 沉积中间层对BCN薄膜性能的影响
4.3.1 实验
4.3.2 沉积中间层对BCN薄膜附着性能与摩擦学性能的影响
4.3.3 沉积中间层对BCN薄膜成分结构的影响
4.3.4 结论
4.4 本章小结
5 WC表面吸附特性的第一性原理研究
5.1 引言
5.2 计算模型的构建与参数的选择
5.3 WC(001)表面吸附B、C、N原子的计算结果与分析
5.3.1 计算模型的优化
5.3.2 吸附结构及吸附能分析
5.3.3 态密度分析
5.3.4 布居分析
5.3.5 结论
5.4 WC(100)表面吸附B、C、N原子的计算结果与分析
5.4.1 计算模型的优化
5.4.2 吸附结构与吸附能分析
5.4.3 态密度分析
5.4.4 布居分析
5.4.5 结论
5.5 本章小结
6 WC-Co表面吸附特性的第一性原理研究
6.1 引言
6.2 计算模型的构建与参数的选择
6.3 WC-Co表面吸附B、C、N原子的计算结果与分析
6.3.1 计算模型的优化
6.3.2 吸附结构及吸附能分析
6.3.3 态密度分析
6.3.4 布居分析
6.3.5 Co元素对硬质合金表面吸附特性的影响
6.3.6 结论
6.4 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文
江苏大学;