负偏压对电弧离子镀复合TiAlN 薄膜的影响

采用电弧离子镀技术,以W18Cr4V高速钢为基体,调整基体负偏压,制得多个复合TiAlN薄膜试样,研究了基体负偏压对薄膜微观组织形貌、物相组成、晶格位向、硬度、厚度和沉积速率的影响。结果表明,过高或过低的负偏压会使得膜层表面不平整,显微硬度下降。当负偏压为200 V时,膜层的沉积速率最大;负偏压为150 V时,有利于薄膜(111)晶面的择优取向生长,且TiAlN膜的硬度最高。     

电弧离子镀CrN薄膜的制备及性能研究

以气压、弧电流和偏压为影响因素设计正交试验,采用电弧离子镀技术在6Cr13Mo马氏体不锈钢表面沉积Cr N薄膜。利用扫描电镜、显微硬度计、划痕仪对Cr N薄膜的厚度、硬度、结合力进行检测,研究薄膜性能并优化其制备工艺。结果表明:靶电流对薄膜厚度及结合力影响最大,随着电流升高,膜层厚度急剧增大,而结合力逐渐降低;对薄膜硬度影响最大的为负偏压,随着偏压升高,膜层硬度先升高后降低。综合考虑Cr N薄膜的表面质量、硬度、结合力,得到最佳制备工艺为气压1.4 Pa、靶电流100 A、偏压-100 V。     

阴极电弧制备TiAlN薄膜工艺参数的正交分析研究

为深入理解不同工艺参数对阴极电弧制备TiAlN薄膜性质的影响重要性,文中设计了L9(34)正交试验表,研究了基体负偏压、N2流量、阴极弧流对TiAlN沉积速率、表面粗糙度的影响,给出了工艺参数优化组合。结果表明:负偏压对TiAlN薄膜的沉积速率影响最大,其次是N2流量、弧流;对表面粗糙度的影响次序则为N2流量、弧流、负偏压。薄膜沉积速率随N2流量的升高而增大,随负偏压增加先增加后降低,随弧流的增大变化不明显。薄膜表面粗糙度随N2流量的升高逐渐减小,随负偏压的增加而增加,随弧流的增大而增大。     

基体材料表面粗糙度对Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜性能的影响（英文）

采用真空阴极电弧沉积技术,在4组表面粗糙度不同的Cr17Ni2钢基体上制备Ti/Ti N/Zr/Zr N多层膜。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、结合力划痕仪、砂粒冲刷试验仪和盐雾试验机分析测试多层膜的截面形貌、膜层厚度、相组成、硬度、膜/基结合力、抗砂粒冲刷性能和耐腐蚀性能等。结果表明:所制备的多层膜厚度为11.37μm,维氏硬度为29.36 GPa;多层膜能显著地提高Cr17Ni2钢基体的抗砂粒冲刷和耐盐雾腐蚀能力;基体材料表面粗糙度对膜层性能的影响很大,基体表面粗糙度越小,其膜/基结合力、抗砂粒冲刷性能和耐盐雾腐蚀性能越佳;为了获得具有良好综合性能的膜层,待表面处理的基体表面粗糙度必须控制在Ra0.40μm。     

Al箔溅射沉积Cu膜的工艺研究

为了研究溅射工艺对膜-基间结合力的影响,获得成本较低、膜-基间结合较好的表层导电薄膜电磁屏蔽材料,利用磁控溅射镀膜方法在Al箔基体上溅射沉积Cu膜,采用胶粘带拉剥法测试了膜-基间的结合力,使用扫描电子显微镜观察了Cu膜的组织和Al/Cu的界面形貌.结果表明:溅射工艺对膜-基间的结合力有着明显的影响,镀Cu前对Al箔进行反溅射和在溅射沉积过程中对工件施加负偏压都可有效地提高膜-基间的结合力.分析认为:镀Cu前反溅射可有效地去除Al箔表面的氧化膜,使Al箔表面得到净化;在磁控溅射沉积过程中对工件施加较高负偏压将产生辉光放电,使工艺转化成溅射离子镀,从而获得与基体结合良好、晶粒细小、致密的镀层.     

多弧离子镀工艺参数对氮化钛薄膜结合力的影响研究

应用多弧离子镀对4Cr13不锈钢基体沉积TiN薄膜,用WS-2005型附着力自动划痕仪测试薄膜的结合力,研究弧电流、沉积温度和偏压对膜基结合强度的影响。结果表明:随着靶电流、沉积温度和偏压的增大,TiN薄膜与基体的结合力先增大后减小。在其它参数不变时,当弧电流为85、95、105、120 A时,薄膜结合力分别为42、50、75、63N;当沉积温度为150、200、250、300℃时,薄膜的结合力分别为45、45、48、40 N;当偏压为0、200、300、400 V时,薄膜的结合力分别为38、42、58、42 N。本试验膜基结合强度最佳工艺参数为:弧电流105A、沉积温度250℃、偏压300V。     

QTi2.5/Cu同基合金离子镀

采用同基合金电弧离子镀方法,在紫铜基体上制备了Cu-Ti合金薄膜,研究了弧电流和靶.基距离对膜层质量、沉积速率的影响.结果表明,镀层沉积速率随着弧电流的增加而增大,随靶-基距离的增大而下降;镀层近表面为层片状组织,镀层表面有颗粒存在,显示电弧源后期喷射的是Cu-Ti合金液滴;近界面处,组织细密,晶粒较小.镀层由沉积层和过渡层构成,Ti含量由表至里逐渐降低,过渡层的存在有利于提高膜-基结合力.镀层显微硬度呈梯度分布,表面显微硬度约为铜基材的3倍.     

40Cr钢表面离子镀TiAlN涂层的膜基结合力研究

采用多弧离子镀的方法在齿轮材料40Cr钢基体表面上制备TiAlN涂层,分析了工艺参数对涂层与基体结合力的影响。结果表明,随着基体负偏压的增加,膜基结合力增强,当超过某一最大值时膜基结合力会逐渐下降。随着N_2分压的增加,膜基结合力逐渐增强。     

ZL109铝合金表面多弧离子镀TiN薄膜的制备及性能

利用正交设计试验探讨了基体温度、偏压、溅射时间、沉积时间对ZL109表面沉积TiN涂层时,对薄膜显微硬度和膜/基结合力的影响.结果表明,在ZL109表面多弧离子镀制备TiN薄膜的最佳工艺为:基体温度260 ℃、偏压200 V、沉积时间30 min、溅射时间8 min、Ti靶电流80 A、炉内总压1 Pa(Ar和N_2流量比为1∶2).在此工艺下制备的TiN薄膜显微硬度达到1500 HV0.05,膜/基结合力达到36 N,膜厚约2～3 μm.     

偏压对四面体非晶碳膜结构和性能的影响

目的 通过系统研究电弧离子镀偏压对四面体非晶碳膜(ta-C膜)结构及性能的影响规律,阐明偏压对ta-C膜结构及性能的影响机制,为拓展ta-C膜的应用提供一定的理论依据.方法 改变电弧离子镀偏压工艺,在硬质合金基体表面沉积ta-C单层膜.采用场发射扫描电子显微镜(SEM)表征ta-C膜表面及截面显微形貌,采用Raman光谱和X射线电子能谱(XPS)表征ta-C膜物相结构,利用划痕仪测量ta-C膜结合力,采用应力仪测试ta-C膜残余应力,利用压痕试验及纳米硬度计测量ta-C膜韧性及硬度,采用摩擦磨损试验机测试ta-C膜摩擦磨损性能.结果 随着偏压升高,ta-C膜表面大尺寸碳颗粒数量逐渐增加,小尺寸碳颗粒由于反溅射作用,其数量逐渐减少;ta-C膜硬度、sp3键含量及残余应力先升高后降低,偏压为?180 V时达到最大;ta-C膜与基体结合力先增加后降低,偏压为?140 V时达到最大;耐磨性表现为先升高、后下降的趋势,偏压为?140 V时,磨损率最低,达1.39×10?7 mm3/(N·m).结论 随着偏压升高,ta-C膜沉积到基体表面入射能量升高,表面大颗粒数量逐渐增多,膜层内残余应力增加,硬度升高,耐磨性增加;但随着偏压的继续升高,膜层表面小尺寸颗粒由于反溅射作用逐渐减少,膜层内石墨化程度增加,ta-C膜耐磨性下降.     

发动机凸轮表面耐磨减摩薄膜的制备与表征

采用闭环磁场非平衡磁控溅射技术在发动机80B钢凸轮表面分别制备了类金刚石(DLC)和CrTiAlN两种薄膜,并从显微硬度、微观形貌、摩擦因数和磨损量、接触疲劳寿命等方面对薄膜进行了表征。结果表明,薄膜硬度大于凸轮基体材料,薄膜均匀致密且膜基结合良好;镀膜凸轮在油润滑下的情况下减摩效果不明显,但耐磨性能大大提升,且其接触疲劳寿命均明显提高为凸轮基体的约2.5倍。DLC薄膜由于在摩擦的过程中形成了转移膜从而具有较小的磨损量和较高的抗接触疲劳寿命,在大马力发动机上具有更广阔的应用前景。     

电弧离子镀技术及其在硬质薄膜方面的应用

从电弧蒸发源控制技术和大颗粒过滤技术出发,论述了电弧离子镀技术最近的发展成果,并总结了电弧离子镀技术在氮化物、氧化物、非晶碳等薄膜方面的技术应用进展,以期能对我国电弧离子镀技术及其在硬质薄膜方面的应用起到一定的参考作用。     

IN SITU TEM OBSERVATION OF AMORPHOUS Nd_xFe_(1-x)THIN FILMS AND THEIR CRYSTALLIZATION

The room temperature stability and crystallization of amorphous Nd_xFe_(1-x)thin filmswith x=0.06—0.90,prepared by flash evaporation at 77 K,were investigated by X-raydiffraction and TEM observation.The amorphous Nd_xFe_(1-x)films are stable at roomtemperature when 0.19相似文献   

IN SITU TEM OBSERVATION OF AMORPHOUS Nd_χFe_(1-χ) THIN FILMS AND THEIR CRYSTALLIZATION

用X射线衍射和透射电镜研究了用闪蒸法(Flash evaporation)在77K制备的Nd_xFe_(1-x)(X=0.06-0.90)非晶薄膜的室温稳定性及其晶化过程 当0.19相似文献   

NdxFe1—x非晶膜及其晶化过程的TEM原位观察

用X射线衍射和透射电镜研究了用闪蒸法(Flash evaporation)在77K制备的Nd_xFe_(1-x)(X=0.06-0.90)非晶薄膜的室温稳定性及其晶化过程当0.19相似文献   

铌-铬复合溅射膜对锆合金基体的附着性

研究了铬膜和铌膜的复合对锆合金基体上制备的商流磁控溅射薄膜附着性的影响。使用扫描电镜(SEM)观察了膜层界面，用原子力显微镜(AFM)观察了膜层表而，用划痕法测定了薄膜的附着性。结果表明：膜／基界面结合良好，界面成分升降区狭窄；铬膜与铌膜组成的复合薄膜结合紧密；铬膜的组织为致密、边界孔洞少的纤维状晶粒，铬膜厚度为2μm时，晶粒仍为业微米级，但晶粒顶而已出现拱形；膜厚同为2μm时，外层1μm铌膜 内层1μm铬膜组成的复合膜的附着性分别是外层1μm铬膜 内层1μm铌膜组成的复合膜的2．35倍、2μm铬膜附着性的3倍，其原因在于膜层组织及力学性能变化、铌膜韧性好和复合顺序。因此，依靠铬膜厚度的增加米提高铬膜保护性的方法具有较大局限性，通过在一定厚度的铬膜外复合铌膜的方法则有较好的可行性。     

反应溅射TiO/AlO和TiN/AlN薄膜的微结构与力学性能

采用Ti-Al镶嵌复合靶在Ar、N2和O2混合气体中反应溅射制备了一系列TiO/AlO和TiN/AlN薄膜,并采用EDS、XRD、TEM、AFM、SEM和微力学探针研究了薄膜的化学成分、微结构和力学性能.结果表明,随氧分压的提高,TiO/AlO和TiN/AlN薄膜中的氧含量逐步增加,氮含量相应减少,但其(Ti Al):(O N)仍保持约为1:1的化学计量比.薄膜保持与(Ti,Al)N薄膜相同的NaCl结构,并形成强烈(200)织构的柱状晶.与此同时,TiO/AlO和TiN/AlN薄膜的硬度和弹性模量也仍保持在与TiN/AlN薄膜相当的35GPa和370～420GPa的高值.由于薄膜中形成了相当含量的氧化物,这类薄膜的抗氧化能力有望得到提高.     

类石墨碳膜的制备及其与类金刚石碳膜的区分

类金刚石碳膜的碳键结构一般以sp3为主,用离子束辅助磁控溅射制备了以sp2为主的非晶碳膜,即类石墨碳膜。分析类石墨碳膜的成分、组织结构,并通过这些结果区分类石墨碳膜与类金刚石碳膜。采用卢瑟福背散射谱(RBS)、x射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、x射线光电子谱(XPS)、四点探针法(FPM)分析了成分、组织结构及电阻率,结果表明:制备碳膜的晶体结构是非晶,碳键结构以sp2为主,电阻率在10-4~10-2??m之间。证明这种非晶碳膜不同于类金刚石碳膜(sp3为主)。     

反应溅射非晶态氧化铝薄膜SCIEI

研究了平面磁控直流反应溅射法沉积氧化铝薄膜的过程。结果表明氧分压大小对反应溅射过程有决定性作用,当氧分压增大或减小过程中存在两个阈值。氧分压小于阈值为金属Al溅射区,大于阈值为氧化铝溅射区。在阈值附近总气压、溅射电压和沉积速率发生突变,溅射特性(V-J)曲线有不同规律。沉积的氧化铝膜为非晶态,高温下可晶化,本文还讨论了反应溅射的机理。     

STUDY ON MULTIPLE-LAYER STRUCTURE OF PASSIVE FILM ON STAINLESS STEELS BY POTENTIOSTATIC-GALVANOSTATIC (P-G)TRANSIENT TECHNIQUE Ⅱ. Structure and Growth of Passive Film for 2205 and 316L Stainless Steels in 2.5 mol / L H_2SO_4

采用恒电位－恒电流（Ｐ－Ｇ）瞬态响应技术研究了２２０５和３１６Ｌ不锈钢在２．５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４溶液中钝化膜的结构．研究结果证实这两种体系的钝化膜均具有多层结构．利用由Ｐ－Ｇ响应曲线计算得到的各特征参数随极化电位和极化时间的变化关系，有效地分析了两种体系钝化膜的稳定性及生长规律．