Fracture mechanics of microcrystalline/nanocrystalline composited multilayer chemical vapor deposition self-standing diamond films

材料科学 钻石 微晶 化学气相沉积 复合材料 断裂韧性 碳膜 表面粗糙度 纳米晶材料 石墨 表面光洁度 薄膜 纳米技术 结晶学 化学
作者
Xin Song,Ming Lü,H. Wang,X.C. Wang,Fanghong Sun
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
卷期号:48 (15): 21868-21878 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2022.04.173
摘要

Though microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD) diamond films exhibit extraordinary strength, the toughness improvement is still a huge challenge. The catastrophic fracture of the diamond films is undesirable in many applications, especially for the application of fabricating cutting tools. In the present study, adopting the pre-notched and unnotched cantilever bending tests, fracture behaviors of monolayer microcrystalline diamond (m-M), monolayer nanocrystalline diamond (m-N), and microcrystalline/nanocrystalline composited multilayer diamond films were observed and compared. Typical fracture mechanics, including Young's modulus (E), fracture strength (σF), and fracture toughness (KIC) of different diamond films were investigated. Effects of diamond crystal structure, intrinsic stress, and tensile-side roughness were systematically analyzed. Grain size and graphite phase content dominated the E of self-standing diamond films. Tensive-side surface roughness and intergranular bonding strength affected the σF. When the growth side in tension, E of the multilayer film (modulation period Λ = 3 h) was 16.0% lower than m-M and 26.6% higher than m-N, σF of multilayer film was 16.8% higher than m-M and 8.3% lower than m-N. At fixed Λ, doubling the total deposition period, E, σF, and KIC of the multilayer film increased 72.3%, 22.3%, and 2.7%, respectively. MCD/NCD composited multilayer architecture presented significant strengthening and toughening effects on self-standing diamond films.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
默mo完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
19834733127发布了新的文献求助10
1秒前
Irene完成签到,获得积分10
2秒前
雪落发布了新的文献求助10
3秒前
张小毛完成签到,获得积分10
3秒前
豆皮完成签到,获得积分10
3秒前
CodeCraft应助HAHAH1采纳,获得10
3秒前
星辰大海应助迷人的天空采纳,获得10
3秒前
lsybf发布了新的文献求助20
3秒前
4秒前
bingbingliang完成签到,获得积分10
5秒前
若邻发布了新的文献求助30
5秒前
止止完成签到,获得积分10
5秒前
Lucas应助LJN.up采纳,获得10
6秒前
6秒前
方曦辉完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
aiwan777发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
呐呐呐发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
丘比特应助光亮初兰采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
无唉完成签到,获得积分20
9秒前
小蚊子发布了新的文献求助10
9秒前
Hello应助哈喽采纳,获得10
9秒前
史雅柏发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
wuyanxi完成签到,获得积分10
9秒前
晨许沫光完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
留胡子的手机完成签到,获得积分10
11秒前
向科研看齐完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6.4应助厮人野采纳,获得10
11秒前
11秒前
bingbingliang发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
2016 Venous Blood Study (VBS) (Final V3.0) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
The Great Hymn to Šamaš 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7702468
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9261020
关于积分的说明 20029753
捐赠科研通 7278134
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3294245
关于科研通互助平台的介绍 2449689
邀请新用户注册赠送积分活动 2300866