1。2。5溅射法

溅射法主要通过一些物理方法制得TiO2涂层，这些方法包括活化反应蒸发、电子束蒸发、离子束溅射等。溅射法的优点主要为：制得的纳米TiO2涂层均匀、具有高耐蚀性；缺点是设备昂贵，所花费的成本高。德国科研人员发现如果要用溅射法制备涂层，那么对制备仪器的要求就很高。所以他们就另辟蹊径开始大力研发设备仪器，所以德国在这方面走在世界的前列。

1。3 C3N4合成法

1。3。1 高温高压合成法

科学研究表明碳氮化合物具有与金刚石相似的性质，该物质在常温常压下表示出亚稳相，通过这一性质，科学家尝试用合成人造金刚石的方法去合成碳氮化合物 。实验过程中，N 含量由 40at% 下降到17。7at%，而 1，3，5-triazine裂解物以N2的形式逸出。通过实验发现N含量的多少决定了合成碳化物的成败。1995 年，美国加利福尼亚大学的R。 J Rouding和哈佛大学的J。 H。Nguyen[4]采用金刚石对顶砧的方法，在2000-2500K， 30±(5)Gpa的环境下对C和N混合物进行的试验 。 文献综述

    台湾大学的Rong Lu[5]在充满N2的环境下进行钠酞胺和氯仿的光化学反应，其装置如图 1-1所示，获得产物于800℃下处理，得到N/C比为0。23的包含有α-C3N4相的粉末。

图1-1钠酞胺和氯仿反应装置图

1。3。2溶剂热合成

溶剂热合成方法属于一种正在发展中的制备技术，这种技术备受推崇的原因主要是因为采取较为简单的手段制备出用传统方法难以制备的材料。通过控制实验温度来解决了氮在高温下逸出的问题，这种方法已经得到了同行的认可。Montigaud等人[6]将melamine溶解于N2H4之中，在2。5GPa，800℃～850 ℃的环境中得到了层状结构的深褐色样品，在进行透射电镜分析时，发现样品不稳定，导致对产物微区结构分析有一定的影响。

1。3。3机械合金化方法

Y。 Fahmy 等人[7]在1997年首次利用机械合金化方法合成碳氮化合物。将石墨粉和不锈钢球在液氮的环境下进行高能球磨实验。液态氮源在罐内形成 5～10大气压的压力环境促进碳和氮之间的化合。从获得的产物中发现有少量β-C3N4晶体生成，其晶格常数为a = 0。646 nm，c/a = 0。374，与理论计算值的偏差在2 %以内。用机械合金化方法制备碳氮化合物的误差较小，对产物质量要求可以采用这种方法，而且制备方法快捷有效，便于操作。

1。3。4相沉积法

制备碳氮化合物的沉积技术有三种：化学气相沉积、物理气相沉积和电化学沉积。其中物理和化学气相沉积方法在研究氮化碳晶体方面更成熟。使用相沉积法时会在体系中引入高活性的N、C原子，很容易就沉积得到氮化碳薄膜。但得到的氮化碳薄膜不纯净，含有N-H和C-H杂质。

1。3。5电化学沉积法

在碳膜的制备研究中，用液相电化学沉积法的科研人员也很多，因为这种方法对制备环境要求低，控制好低反应温度就可以试验。一般科研人员都采用有机溶液作为电解液，获得的产物中分晶膜和非晶膜两个种类，一般情况非晶膜占大多数。产物的红外光谱分析指出，氮化碳薄膜中存在C=N键和C-N键，进一步探究发现氮化碳薄膜中有C3N4的晶体。薄膜中含有的C3N4的晶体在有些环境中能利用起来，但有些对氮化碳薄膜成分要求高的环境是不允许含有C3N4晶体的。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-

1。4 C3N4力学性能

1。4。1力学性能

通过查找数据库，本文发现α-C3N4、β-C3N4、立方相C3N4以及赝立方相C3N4的硬度都很高，而且稳定性比金刚石还高，所以如果C3N4和金刚石结合在一起，就可以大大增强金刚石的热稳定性。W。 Raaghi 等人从制备富氮的碳氮粉末（N/C = 1。83）发现它的硬度介于石英晶体和蓝宝石晶体硬度之间，简而言之就是莫氏硬度在7~9之间，相比较其他所有碳氮化合物中，它的硬度是最高的。实验制备的富氮的碳氮薄膜的硬度大概在0。4 GPa～2。4 Gpa之间，而含N量较低的碳氮薄膜反而硬度大，最高则可达 60GPa左右。从实验中得出以下结论：N含量决定了薄膜的硬度， N含量过大或过小时薄膜硬度会降低，但是N含量在达到多少时薄膜的硬度最高这个问题的答案始终没有人能给出。Khurshudov等人[8]在探究氮化碳薄膜的摩擦性能时，把制备的碳氮薄膜与用于磁盘保护的碳膜进行对比，实验发现，在同样的受力条件下，碳膜的摩擦系数为0。28～0。3，而碳氮膜的摩擦系数仅为0。12～0。14，可以发现碳氮膜的磨损率为碳膜的 1/10，碳氮化合物耐磨性更好。中科院的科学家王飞从这个实验中得到启发，做了其他一系列实验来测试C3N4的力学性能，用来结合C3N4耐磨性好的特点，推广到一些高精尖的实验研究中。