基片偏压与氩分压对铀表面铝镀层结构与界面特性的影响

采用磁控溅射离子镀技术在贫铀表面以不同基片偏压与不同氩分压制备铝镀层,利用扫描电镜分析了镀层的表面和界面形貌,利用俄歇电子能谱仪分析了界面元素分布,利用透射电镜分析了镀层的微观结构.结果表明:钠表面脉冲偏压所得锚镀层较直流偏压所得镀层致密,脉冲偏压在-500～-1000V范围内镀层的致密性较好.铀表面脉冲偏压铝镀层与铀基体之间界面结合紧密,且存在"伪扩散层";随着脉冲偏压的提高,"伪扩散层"增宽.铝镀层为柱状结构,降低工作氩分压,可以细化铝镀层的晶粒,提高镀层的致密性.     

离子镀铝V—P组织模型

本文用240°e型电子枪做蒸发源,在不同氩压、不同基板偏压时离子镀铝膜。系统地研究了基板偏压和氩压对铝镀层组织形貌的影响。建立了以基板偏压和氩压为变量的组织模型,定名为离子镀V-P组织模型。模型形状表明,在不同氩压下消除锥状晶、柱状晶所需基板偏压不同,氩压大于5×10~(-3)托时,随氩压的增加,消除锥状晶、柱状晶所需基板偏压逐渐降低。氩压小于5×10~(-3)托时,随氩压的降低,消除锥状晶、柱状晶所需基板偏压也逐渐降低,在5×10~(-3)托时存在基板偏压的极大值。作者认为V-P组织三维模型是基板偏压和氩压对铝镀层组织结构综合影响的结果。     

钕铁硼稀土永磁材料室温熔盐电镀铝的研究

在钕铁硼(NdFeB)稀土材料表面直接进行水溶液电镀时,存在镀层分层、易起泡等缺陷.采用AlCl3/EMIC(1-甲基-3-乙基氯化咪唑)室温熔盐电解质在NdFeB永磁材料表面电镀铝,是提高其表面防护质量的有效方法.探讨了NdFeB永磁材料在室温熔盐中电镀铝的可行性、熔盐配比和芳香化合物对电镀铝层组织形态的影响,同时对镀层形成的机理进行了初步探讨.研究表明:采用AlCl3/EMIC室温熔盐电解质可在NdFeB永磁材料表面获得满意的铝镀层;铝镀层纯度很高,较完整平滑;添加芳香化合物可以大大提高镀层的质量,使晶粒细小、致密.     

工件转动速度对喷射电沉积Ni-P/BN(h)复合镀层耐磨性能的影响

为了提高活塞杆表面镀层的耐磨性能,利用喷射电沉积技术在直径为20 mm的45钢工件表面制备了Ni-P/BN(h)复合镀层,研究了工件转动速度对Ni-P/BN(h)复合镀层的表面粗糙度、显微硬度及摩擦磨损性能的影响.结果表明:在试验范围内,随工件转动速度的增大,Ni-P/BN(h)复合镀层显微硬度变化不明显,表面粗糙度先增大后减小,且工件转动速度为4.186 mm/s时,摩擦系数和磨痕深度最小,磨损量最少.     

镀钽TiNi形状记忆合金表面的XPS分析

采用多弧离子镀的方法在Ti 50.6%(原子分数)Ni形状记忆合金表面沉积了钽镀层。通过X射线光电子能谱(XPS)剖面分析发现TiNi合金表面钽镀层厚度均匀,并且在镀层与基体之间形成一薄层过渡层。将镀钽TiNi合金曝露于空气中后,通过XPS的全谱和高分辨谱图对其表面的成分和价态分析发现,镀钽层表面由于钽在空气中自然氧化形成了一层很薄的钽的氧化膜,最表面为高价钽的氧化物(Ta2O5),次表面为低价钽氧化物的混合物TaO2、TaO和TaOx(x<1)。     

铀表面中频磁控溅射离子镀铝的组织结构与界面特性研究

采用中频磁控溅射离子镀技术在贫铀表面以不同脉冲偏压制备了铝镀层,利用X射线衍射仪和扫描电镜对镀层的组织结构进行了表征,利用扫描电镜与俄歇电子能谱仪对镀层与基体的界面特性进行了研究。结果表明:铝镀层为面心立方结构;镀层平整、致密,与基体结合良好且具有"伪扩散层";偏压对镀层的组织结构影响显著,随着偏压的升高,镀层在(200)(220)晶面生长增强;在低偏压时镀层呈板块状结构,随着偏压的升高,镀层向柱状结构转化。     

多弧离子镀沉积氮化钛铝超硬膜的研究

采用多弧离子镀技术沉积氮化钛铝超硬反应膜。考查了沉积工艺参数对膜层组织表面形态的影响，进行了显微硬度测定分析及膜层耐磨性实验，确定了氮化钛铝超硬反应膜的最佳沉积工艺。     

中国专利

黄铜件用真空离子镀替代电镀的方法公开号:CN1644752公开日:2005-07-27摘要:物理气相沉积领域中的黄铜件真空离子镀替代电镀方法,特征:在黄铜件与真空室之间加脉冲负偏压,其占空比为10%~30%,电压为100~2000V,频率为40kHz;替代电镀镍的离子镀中间层在纯金属钛及其合金或锆及其合金上,还镀有氮化钛或氮化锆,并在离子镀的中间层与黄铜件之间有1~2μm的过渡层。工艺步骤:抛光后经超声清洗、装炉抽真空,烘烤、溅射清洗、离子镀中间层,之后,或离子镀制备成品,或经离子镀TiN(或ZrN)后制备成品。优点:1.膜层中没有Ni元素,无害;2.不需要三废治理;…     

以次磷酸钠为还原剂涤纶织物化学镀铜研究

研究了采用次磷酸钠作还原剂在涤纶织物上化学镀铜.分别采用X射线衍射 (XRD) 、扫描电镜(SEM)和能谱议(EDAX)分析化学镀铜层的晶体结构、表面形貌和镀层成分.分别用四探针法(ASTM F 390) 和双轴传输线法(ASTM D 4935-99) 测量导电涤纶织物的表面电阻和电磁屏蔽效能.化学镀铜溶液的成分和操作条件对化学镀铜的沉积速度、镀层成分、结构和表面形貌具有重大的影响.化学镀铜的沉积速度随着温度、pH值和镍离子浓度的升高而加快,而且沉速度过快会导致镀层疏松.镍离子浓度的增加还导致镀层镍含量的增加从而使表面电阻明显增大.加入适量的亚铁氰化钾可以降低沉积速度,改善镀层结构和表面形貌,降低织物表面电阻.当Ni2 和K4Fe(CN)6浓度分别为0.0038mol/L和2×10-6时,可以获得最佳的化学镀铜层;当织物上铜镀层的重量为40g/m2时,在100MHz～20GHz频率范围内电磁屏蔽效能均可达到85dB以上.     

钕铁硼在AICl3-EMIC离子液体中电沉积铝层的耐腐蚀性能

在钕铁硼（NdFeB）表面电沉积铝可提高其耐蚀性,而铝的电沉积只能在无水体系中进行。在摩尔比为2：1的A1C13-EMIC（氯化1．甲基一3-乙基咪唑）离子液体中对NdFeB表面电沉积铝,利用扫描电镜（SEM）、能谱、刻划剥离及热震试验对铝镀层的表面形貌、成分及其与基体的结合情况进行了分析,采用中性盐雾试验、极化曲线和交流阻抗谱研究了镀层的耐蚀性能。结果表明：以2．5A／dm^2电流密度对NdFeB阳极活化20min后,其表面氧化膜被有效去除,电沉积后得到致密、结合优良的铝层;NdFeB在离子液体中镀铝后耐蚀性得到显著提高,自腐蚀电流密度减小2个数量级,阻抗值增加2个数量级,中性盐雾腐蚀200h后镀层完好无损。     

铝/改性氟塑料复合薄膜的制备

采用射频磁控溅射技术在改性氟塑料表面沉积铝层,制备了金属/氟化高聚物复合薄膜.利用场发射扫描电镜(FESEM)及能量散射谱(EDS)分析仪对沉积的铝层进行了表面形貌的表征和化学组分的分析.初步探讨了溅射功率、气压和时间等不同溅射参数对铝层结构和铝层在氟塑料表面附着情况的影响.结果表明:溅射功率是决定复合薄膜质量的重要因素,功率过低得不到致密的铝层结构,而且铝层容易从氟塑料表面脱离,功率过高则会产生很强的热效应而使复合薄膜弯曲.溅射气压和时间分别影响铝层在氟塑料表面的沉积速率和生长厚度.     

铝含量对（Ti,Al）N镀层结构及耐磨性的影响

运用多弧离子镀在Ｗ６Ｍｏ５Ｃ４Ｖ２高速钢表面沉积了（Ｔｉ,Ａｌ）Ｎ镀层,并经ＳＥＭ,ＸＲＤ和ＥＤＳ等方法分析表明,多靶联合工作获得的（Ｔｉ,Ａｌ）Ｎ镀层,其成分可连续变化,随弧流增大,铝含量增多;随负偏压增大,铝含是降低。弧流与偏压二者对镀层的成分均有影响,其中弧流较为显著。     

探究氧气流量对新型高阻隔薄膜材料的制备及性能的影响

利用真空反应蒸发镀膜技术在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)表面沉积AlO_x+Al+AlO_x三层镀层,通过改进传统蒸发镀膜设备,增添匀气管,控制氧气通入位置及流量,研究了氧气流量对膜层形貌、膜层结合力和阻隔性的影响。采用扫描电子显微镜、能谱仪、3M标准胶带、透氧仪等测试仪器对膜层形貌和表层元素进行了表征和分析,并得到最佳工艺条件。结果表明:改进设备后沉积的AlO_x+Al+AlO_x/PET复合膜,可以有效的提高薄膜的阻隔性、致密性以及镀层与薄膜间的结合力。在本底真空8×10~(-4)Pa、反应气压1×10~(-2)Pa、电流80 A、过渡层氧气流量50 m L/min、盖层充气流量100 m L/min等工艺下蒸镀的AlO_x+Al+AlO_x/PET复合膜,膜层薄膜的结合力为1.52 N/mm,氧气透过率为1.1 cm~3/(m~2·day·atm),与传统铝膜相比,结合力提高2倍,阻隔性提高4.5倍。     

镁合金表面电沉积铝工艺的研究进展

镁合金具有质轻,比强度和比模量高,加工性、减震性和抗冲击性好,环保易回收和电磁屏蔽性能良好等优点,在军事、航空、汽车、电子通讯等领域具有广泛的应用。但镁合金极易发生腐蚀,因此,镁合金在使用前必须进行有效的表面防护处理。在诸多的表面处理方法中,镁合金表面镀覆铝层不仅具有良好的耐腐蚀性和耐摩擦磨损性,还可保持镁合金的金属属性,同时具有轻质、易回收等优点,一直是研究和关注的热点。镁合金表面镀覆铝层的方法主要有:喷涂法、液体扩散法、渗铝法、高能束熔覆法和沉积法。沉积法又包括溅射沉积、物理/化学气相沉积、电沉积。其中电沉积法因其设备简单、操作方便、成本低廉,且镀层的厚度和质量可控,引起了研究者们的广泛关注。电沉积铝技术主要包括前处理工艺、电解液种类、电沉积工艺参数、镀后处理工艺和镀层性能等几个方面。镁合金电沉积铝前处理工艺十分关键,主要包括机械打磨、碱性除油、酸性浸蚀、活化处理和预沉积金属底层。电沉积铝电解液分为有机溶剂、离子液体和无机熔盐三类。其中,有机溶剂易挥发,现在已很少使用;离子液体绿色环保,但成本高;无机熔盐成本低,但沉积温度高,对仪器设备要求较高。电沉积工艺参数与常规水溶液相似,主要包括电流密度、电沉积温度、搅拌速率、添加剂和水含量。需要特别注意的是水含量,水汽的引入将严重影响镀层质量甚至无法电沉积铝。电沉积铝镀层与基体结合力不好是目前存在的主要问题之一,因此镀后处理工艺非常重要,镀后处理包括热处理和阳极氧化处理。热处理可在镀层与界面处形成冶金结合,显著提高镀层结合力;阳极氧化可进一步提高镀层耐腐蚀性和硬度。另外,合金化是提高镀层综合性能的有效方法之一。本文针对镁合金表面电沉积铝镀层技术,从镁合金前处理、电解液类型、电沉积铝工艺参数和镀层后处理与性能四个方面的研究现状进行了阐述,并在文献综述的基础上,结合本课题组在铝镀层方面的研究经验,对镁合金表面电沉积铝的技术难点进行了分析,并对未来的发展方向进行了展望。     

附加电极离子镀

普通的二极离子镀是一种真空蒸发与溅射相结合的工艺。当真空室的真空度抽到1×10~(-6)托后,充以氩气(1×10~(-2)～1×10~(-3)托),工件相对蒸发器加负高压,便形成等离子体。当被蒸发的金属原子进入等离子体中时,便被氩气的离子所撞击并电离,随之被带负高压的工件吸引而堆积成膜。这种普通的二极离子镀膜设备所形成的等离子体中,它的离子浓度只有2～5％。为提高离子浓度,我们在普通二极离子镀基础上增加了一个偏压电极板     

电流密度对电沉积银石墨复合镀层耐蚀和耐磨性能的影响

使用电沉积方法在铜基表面制备了银石墨复合镀层,研究了沉积电流密度对银石墨复合镀层耐蚀和耐磨性能的影响。研究表明,镀层的石墨面积分数随着沉积电流密度的上升而增大;沉积电流密度对自腐蚀电位的影响不大,沉积电流密度的增加使得自腐蚀电流密度增大;在0.1~0.5A/dm~2范围内,随着电流密度的增加,复合镀层的平均摩擦系数减小,磨损率先减小后增大。当沉积电流密度为0.3A/dm~2、搅拌速度为420r/min时,复合镀层的磨损率最小,为8.13×10~(-14) m~(-3)/N·m。该条件下制备的触头触指分合10 000次后,在触头的面状低副摩擦中,其镀层厚度迁移量小于2μm;在触指的线状高副摩擦中,其镀层磨损量小于10μm。     

塑料真空镀膜的进展及应用

一、概况为了提高塑料的附加功能,进一步扩大塑料用途,利用真空镀膜技术对塑料表面进行处理是一个好办法。目前常用的塑料真空镀膜方法有真空蒸镀法和磁控溅射法。所谓蒸镀法就是在10~(-4)～10~(-5)Torr的真空中加热蒸镀材料,使其在极短时间内蒸发并沉积在基材表面形成镀膜层。一般,该法只能蒸镀像铝这样的低融点金属。磁控溅射法利用高效磁控管溅     

物理气相沉积黄铜镀层对钛丝绳和橡胶粘合性能的影响研究

利用物理气相沉积(PVD)在钛丝绳表面沉积黄铜镀层,研究了钛基体表面处理、黄铜镀层成分、镀层厚度以及镀层形貌对钛丝绳和橡胶粘合力的影响.结果表明,有效去除钛基体表面钝化层并采用打底过渡层方式,可以提高黄铜镀层和钛基体的结合力;钛丝绳和橡胶粘合力随着黄铜镀层中Zn含量的升高而增加,Zn≥30％时进入增长平台区;镀层厚度增...     

H13钢电弧沉积铝膜及强流脉冲电子束后处理的复合改性研究

本文介绍电弧沉积与强流脉冲电子束后处理相结合的表面复合处理工艺 ,并应用在H13钢的表面快速合金化。我们首先采用电弧离子镀的方法在H13钢表面沉积了约 10 μm厚的纯铝层 ,然后用强流脉冲电子束对铝膜进行后处理 ,Al在电子束瞬间加热作用下 ,熔入基体表面中 ,实现了表面快速合金化。对处理前后的样品进行了氧化性能对比测试 ,结果表明 ,复合处理可以显著提高H13钢在高温下的抗氧化性能     

高硅铝合金浸锌溶液性能的研究

为了在高硅铝合金上获得结合力好的镀层,通过对其浸锌过程的电化学测量、浸锌和锌合金膜在人造海水中的稳定电位、浸锌层在3.5%NaCl溶液中腐蚀速率的测试以及扫描电镜对浸锌层微观形貌的观察等的研究,选出适合于高硅铝合金的镀前预处理工艺.浸锌溶液中的多元无氰配位剂,与铁离子、镍离子、铜离子形成可溶性的配位阴离子,和铝发生微量的置换反应,形成骨架同锌离子一起沉积在工件表面.首次采用拉伸试验将高硅铝合金基体与镀层之间的结合力定量化.该工艺所获得的浸锌合金层性能稳定,与镀层结合力良好,并提高了耐蚀性.