Investigation on Interfacial Energies and the Structural Stability of Multilayer
Nanophase Materials
项目批准号：59971021
华中科技大学 张同俊*、安兵、梅志、娄德春、马利芬、陈建国
界面对材料性能产生重要的影响,有时甚至是决定性的影响。界面结构和界面行为与界面能密切相关，但界面能特别是固相－固相界面能的精确测量十分困难，因而界面能的实验研究进展缓慢。本项目研究用双向零蠕变法直接测量多层纳米材料中的界面自由能，研制进行双向零蠕变实验的装置（见右图），用实验方法研究晶界能/层界能比值对多层纳米结构稳定性的影响，结合理论分析建立多层纳米材料微观结构稳定性模型，具有丰富的界面科学理论意义，为纳米材料乃至其他固相材料的界面设计提供依据。
● 主要研究成果
1、 双向零蠕变法直接测量多层纳米材料中固相－固相界面能；
2、 将多层材料微观结构稳定性与晶界能和相界能的比值ggb/ gsur联系起来，建立相应判据。
● 应用前景
本项目研究界面能与多层纳米材料结构稳定性，是界面科学的一项基础研究。本项目所开发的双向零蠕变法将作为一种新的测量固相－固相界面能的有效方法，在界面科学中得到应用；所建立的多层纳米材料结构稳定性判据，将为纳米材料的界面设计提供依据。
● 代表性论文
1.张同俊，安兵，王辉，崔．磁控溅射TiB2和Ti-B-N系超硬涂层的残余应力
研究．见：2000年中国材料研讨会论文摘要集(上)．北京：中国材料研究
学会，2000.11，p447
2.Zhang Tongjun, et al. ,
Characterization of magnetron sputtering TiB2 and
Ti-B-N thin films. Trans.
Nonferrous Met.
Soc. China, 2000, 10(5): 619
工程与材料科学部、国际合作局
主办
数理科学部、化学科学部 协办