试样清洗 安 装 加载 (纳米划痕仪) 进行不同荷载、不同材料、 不同膜厚的多组实验 测试极限破坏力 数据处理 获得薄膜-基体结合强度
3.组织方式
以项目负责人为组织者和协调人,项目承担单位与项目合作单位经过充分协商和论证之后,将课题各个环节的任务分配给项目组成员,任务共担经费共享,加强项目研制过程中的交流与沟通。 4.课题分解
根据本项目的研究内容和技术路线,兼顾项目组织实施和管理的方便性,本项目总体设计、机械加工工艺、原材料采购、组织生产销售由项目承担单位负责实施。单片机软件、无线远程实时监控管理系统由项目合作单位负责实施。市场与用户调研与服务、实验测试、调试等由项目申报单位与合作单位共同完成。
六、计划进度安排
2009年7月至2010年3月 2010年4月至2011年5月 购买材料,准备样品,薄膜制备。研究各种因素对薄膜性能的影响。 市场调研,分析研究现状,研究同类薄膜国内外研究现状和发展趋势,决定产品技术方案及技术路线,总体设计。 2011年6月至2011年10月 2011年11月至2011年12月 薄膜性能测试,申报专利,撰写相关论文。 准备验收(鉴定)材料,组织验收(鉴定)。
七、现有工作基础和条件
1. 已取得的前期研究成果和研究基础
项目负责人长期从事薄膜的制备和计算机仿真研究,博士期间的研究课题为不同材料薄膜界面热力特征的研究,学术论文被IEEE Transactions on Advanced Packaging,Current Nanoscience, Journal of thermophysics and heat transfer等微器件类和微纳米技术类国际著名学术刊物录用。近年来在微纳米领域总共发表SCI收录论文16篇。2008年9月至2009年11月,项目负责人赴荷兰Delft工业大学微系统系担任研究员,与荷兰飞利浦公司,德国Infineon公司等合作对金属薄膜与聚合物的材料界面结合性能进行研究,在新材料薄膜及其与基体结合强度研究领域积累了有价值的经验。
项目合作单位是区高新企业,长期生产智能磁电流量计等系列高精度流量计产品,产品通过多项质量认证,取得计量产品生产许可证。项目承担单位完成的相关科研项目:(1)省级科研项目“LFH插入式电磁流量计”, 起止时间2004-2005年,经费合计10万元;(2)市级科研项目“LCH型智能磁电流量计”, 起止时间2003-2005年,经费合计10万元;(3)市级科研项目“LDH插入式电磁流量计”, 起止时间2004-2006年,经费合计10万元。 2. 现有的仪器设备和场所
项目负责人所在单位温州大学MEMS可靠性实验室和纳米材料研究中心具有下列主要设备:超洁净室和各种MEMS加工检测设备所构成的微加工平台:纳米压/划痕仪,非平衡磁控溅射系统,光刻机、键合炉、NanoSEM超高分辨率扫描
电子显微镜、Nanoscope Ⅲ SPM、EG&G273A恒电位仪、Q1000DSC低温热分析系统,Emitech K-1050X射频等离子刻蚀机、EmitekK975X高真空镀膜机、Easy Drop接触角测定仪、LabRAM激光拉曼光谱仪、BEDE高分辨率X-射线衍射仪、EA-1112元素分析仪,AVANCE-300核磁共振波谱仪,UV-2501PC紫外-可见分光光度计, SMART APEX CCD 单晶X-射线衍射仪以及DECAX-30000LCQ DECAXP PLUS液相色谱/质谱联用仪等。可以确保研究的顺利进行。以上情况表明,本项目研究的实验条件良好。
项目合作单位为区高新企业,拥有高精密度流体标准装置及仪表装配生产线和加工设备,是专业从事油田流量仪器仪表、自动化控制装备和钻采工具生产的企业。企业已严格按照ISO9001-2000标准建立起质量管理体系(认证编号:117 07 QU 0175-06 R0S),取得中华人民共和国制造计量器具许可证。
八、经费预算
项目经费 (万元) 项目总经费 100 设备费 经费开支预 算 (万元) 20 租赁费 自筹部分 60 能源材料费 25 验收费 银行贷款部分 设计试验费 20 人员费 15 信息费 5 管理费 5 申请补助部分 40 会议调研费 5 其他费用 5 附:参考文献
[1] 张纯洁.陶瓷材料的力学性能.北京:科学出版社,1987.
[2] 万宇杰,童幸生,熊顺源.复合薄膜涂层在阀门配合表面强化处理上的应用.现代表面技术研究与应用.2005,2:52-53.
[3] 杨源泉.阀门设计手册.北京:机械工业出版社,1992.
[4] 滕荣厚. 纳米级材料的内涵、判据及其研究方向[J]. 钢铁研究学报, 1998,
10(2): 61-65.
[5] 孙荣幸, 张同俊, 戴伟. Ti-B-C-N系超硬涂层的研究进展. 材料导报. 2005, 5(19): 43-46.
[6] 徐龙堂, 徐滨士, 周美玲. 电刷镀镍/镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层微动磨损性能研究[J]. 摩擦学学报, 2001, 21(1): 24-27.
[7] 马亚军, 朱张校, 丁蓬珍. 镍基纳米Al2O3粉末复合电刷镀镀层的耐磨性[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2002, 41(4): 498-500.
[8] 张玉峰.复合刷镀纳米Ni-ZrO2高温耐磨性的研究[J].电镀与涂饰,2000,19(4):18~21.
[9] 黄新民,吴玉程,郑玉春,等.表面活性剂对复合镀层TiO2纳米颗粒分散性的影响[J].表面技术,1999,26(6):10~12.
[10] 徐龙堂, 徐滨士, 马世宁, 等. 电刷镀镍基Ni包纳米Al2O3粉复合镀层的组织性能[J].兵器材料科学与工程, 2000, 23(4): 7-11.
[11] Jiang H G, Lau M L, Lavernia E J. Thermal stability of nanocrystalline Inconel 718 and Ni prepared by high velocity oxy-fuel thermal spraying[A]. Thermal Spray Meeting the Challenges of the 21st Century, Proceedings of the 15th International Thermal Spray Conference[C]. Nice, France, 1998: 1265.
[12] Zhu Y, Huang M, Huaang J, et al. Vacuum plasma sprayed nanostructured titanium oxide films[J]. J Thermal Spray Technology, 1999, 8(2): 219-222.
[13] Ahmed I, Bergman T L. Thermal modeling of plasma spray deposition of nanostructured ceramics[J]. J Thermal Spray Technology, 1999, 8(3): 315-322.
[14] 马美华, 陈金喜, 李小华, 等. Ni2P2Zn3(PO4)2(ZnSnO3、ZnSiO3)纳米复合化学镀层性质和组成的研究[J]. 无机化学学报, 2001, 17(1): 101-106. [15] 马美华, 李峰, 李小华, 等. 镍2磷2锌盐纳米复合化学镀层腐蚀性能的研究[J]. 应用化学, 2001, 18(7): 509-512.
[16] Kear B H, Skandan G. Thermal spray processing of nanoscale
materials[J]. Nanostructure Materials, 1997, 8(6): 765-769. [17] 尹健, 朱建培.注塑模电刷镀纳米复合涂层的耐磨性研究[J]. 电加工与模具, 2002(3): 25-27.
[18] Pardo A,Otero E,Merino M C,Lopez M D,Vazquez M,Agudo P.The inlfuence of Craddiiton on the corosion resistance of Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1 metallic glass in SO2 conatm inated environments[J].CorosionScience,2001,43:689-705.
[19] Pardo A,Otero E,Merino M C,Lopez M D,Vazquez M,Agdno P.The inlfuence of Craddition on the corosion resistance of Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1 metallic glass in marine environments[J].Corosion Science,2002,44:l193—1211. [20] 李雪莉,李瑛,王福会.Fe一20Cr溅射纳米涂层的腐蚀电化学性能研究[J].中国腐蚀与防护学报,2003,23(2):84-88.
[21] 张玉勤,董显平,吴建生,蒋业华,周荣. 碱性溶液环境中CrSi(Ni,Al)电阻薄膜的电学稳定性及劣化机理. 2007, 8: 1240-1246.
[22] 张同俊,王辉. 超硬涂层研究进展. 材料导报,2000, 14(1): 32. [23] 张琦, 陶涛, 齐峰, 等. 非平衡磁控溅射氮化钛薄膜及其性能研究. 真空科学与技术学报. 2007, 27(2): 163-167.
[24] Holleck H,Lahres M,Woll P.Multilayer coatings influence of fabrication parameters on constitution andproperties[J]. Surface and Coatings Technology,1990,41(2):179-190.
[25] Oliver W C,Pharr G M.Animprovde technique for determing hardness and elastic modulus using laod and displacement sensing indentation experiments[J].J Mater Res,1992,7(6): 1564-1583.
[26] Sndedon I N.The relation between load and penetration in the axisymmetric boussinesq problem for a punch of arbitrary proifle[J].Int J Eng Sci,1965,3(1):47-57.
[27] Beegan D,Chowdhury S,Laugier M T,et a1.A nanoindentation study of copper films on oxidized silicon substrates [J].Surface and Coatings Technology,2003,176(1):124-130.
[28] Liu Weimin, Chen Yunxia, Kou Guantao, et al. Wear, 2003, 254: 994. [29] Narita K, Komatsn T. Journal of Alloys And Compounds, 2004, 364: 99. [30] Thomas W Sharf, Joun A Bernard.. Thin Solid Film, 1997, 308-309: 340. [31] Jeou-Hoon Ahn, Dongil Kwon. Materials Science And Engineering A, 2000, 285: 172.
[32] Mencik J, Quandt E, Munz D. Thin Solid Films, 1996, 287: 208.