DLC薄膜的表面形貌及其摩擦学性能研究

以真空蒸发碳离子束辅助镀膜法制备了DLC薄膜，通过原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)观察了该薄膜的表面形貌，对该薄膜的表面形貌对其摩擦学行为的影响进行了研究。研究发现：用真空蒸发碳离子束辅助镀膜的方法制备的类金刚石薄膜表面光滑，颗粒均匀，粒度小，摩擦因数降低；DLC薄膜比弹簧钢片及Ti6Al4V球基体耐磨；DLC薄膜的摩擦学性能在摩擦过程中会进一步改善。     

负偏压对DLC薄膜结构和摩擦学性能的影响

采用离子束溅射沉积镀膜法制备了DLC薄膜,研究了偏压对薄膜性能的影响。通过原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱对DLC薄膜的表面形貌以及内部结构进行了分析表征。并用UTM-2摩擦磨损仪对其摩擦学性能进行了测试。结果表明,利用离子束溅射沉积制备的DLC薄膜具有良好的减摩抗磨性能。随着偏压的增加薄膜的摩擦因数先减小后增加,在-150 V偏压时,薄膜的摩擦学性能最好。     

离子束辅助真空电弧沉积Zr-Ni-N薄膜的研究

采用多弧离子镀技术在高速钢和单晶硅基体上制备Zr-Ni-N复合薄膜,研究了低能氮离子束对Zr-Ni-N涂层结构、表面形貌和硬度的影响。研究表明:用低能氮离子束辅助真空电弧沉积Zr-Ni-N膜,ZrN结构在(111)晶面出现一定的择优取向,并对Zr-Ni-N膜层有一定的强化作用,膜层表现出较高的显微硬度。     

离子束辅助轰击下低能碳离子注入

材料表面经离子束辅助轰击下低能碳离子注入工艺处理后,形成由碳注入层和类金刚石碳薄膜涂层组成的改性层,其中注入层深度比DIM工艺深1倍以上。40Cr钢表面改性后显微硬度HV可提高20％－128％。     

高能离子束辅助沉积制备钛纳米膜

用离子束溅射沉积和高能离子束辅助沉积方法制备了具有择尤性的钛纳米薄膜,并采用原子力显微镜、X射线衍射仪和俄歇电子谱仪研究了试样表面预处理、离子束流和温度等离子束工艺参数对钛薄膜结构的影响。结果表明：离子束溅射沉积的钛膜在[002]和[102]晶向上呈现出明显的择尤生长现象,并分别在该两个晶向上表现出纳米晶型和非纳米晶型结构;当用高能离子束辅助沉积时,[102]晶向择尤生长现象消失,且钛膜的结构对束流变化较为敏感,束流较低时,钛膜为纳米结构且择尤生长现象减弱,而束流增加时晶粒长大,择尤生长现象叉增强。另外钛膜容易受到氧的污染,并随辅助离子强度增加而增强。     

不同衬底对离子束辅助沉积TiCxNy膜力学性能影响的研究

用离子束辅助沉积（IBAD）技术在TC4钛合金和9Cr18、GCr15钢基体上形成了TiCxNy膜,TEM观察发现膜均呈多晶结构,都具有（111）、（200）和（220）择优取向。AES和XPS分析进一步证实,TiCxNy膜呈含氧配置。膜的硬度和摩擦特性与N含量有关,总的趋势是N的含量过高,其硬度与摩擦性能均下降。在本试验条件下,以注入量3×1017ions／cm2的辅助剂量最佳。干摩擦表明膜的抗氧化性能优良,能有效抑制基体在摩擦过程中氧化膜的形成。又由于膜的硬度高,润滑性良好,各种基体的磨损特性都得到了显著改善。     

离子束辅助磁控溅射沉积铬-铜-氮薄膜的结构与性能

应用低能离子束辅助磁控溅射（IBAMS）沉积铬-铜-氮薄膜,研究了铜含量和轰击能量对薄膜结构、硬度和断裂韧度的影响。结果表明：在相同的轰击能量（400eV）下,铜含量对薄膜结构和硬度的影响不明显,但是铜的加入有利于提高薄膜的断裂韧度;离子辅助轰击能量从400eV增加到800eV时薄膜的结构发生了显著变化,断裂韧度和硬度均大幅度提高。     

脉冲离子镀技术镀制DLC薄膜附着力研究

从应用的角度讨论了脉冲电弧离子镀技术镀制类金刚石薄膜的附着力问题 ,指出了影响附着力的主要因素 ,提出了增加附着力的几种途径。     

脉冲离子镀技术镀制DLC薄膜附着力研究

从应用的角度讨论了脉冲电弧离子镀技术镀制类金刚石薄膜的附着力问题,指出了影响附着力的主要因素,提出了增加附着力的几种途径.     

静电辅助气溶胶化学气相沉积法制备Al_2O_3薄膜

以乙酰丙酮铝为前驱体,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,采用静电辅助的气溶胶化学气相沉积(ESAVD)方法,在Si(100)衬底上制备了Al2O3薄膜,并采用场发射扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和自动划痕仪等设备对制备的薄膜进行了表征。结果表明:采用ESAVD法制备的Al2O3薄膜平整致密而且晶粒细小,薄膜与基体之间及薄膜内部都未出现开裂现象;薄膜与基体的结合力约为5.56 N;沉积得到的薄膜为化学计量比为2∶3的氧化物薄膜;退火前的薄膜为非晶态,在1 200℃退火保温2 h后薄膜转变为-αAl2O3。     

脉冲多弧离子镀制备类金刚石薄膜的力学特性

利用脉冲多弧离子镀技术在硅基底上沉积类金刚石薄膜。分析了类金刚石薄膜的硬度和工艺参数的关系 ,讨论了薄膜的耐磨性和化学稳定性。     

等离子辅助成膜技术

等离子辅助沉积技术是一种能大规模高质量制造光学膜的技术,本文报道了等离子辅助源的性能指标,用这个源制造的ＴｉＯ２膜工艺与成膜质量,以及用等离子辅助生产减反膜的工艺．     

热障涂层制备技术研究进展

随着燃气涡轮发动机进口工作温度的提高,热障涂层技术受到了广泛的关注.综述了热障涂层研究及应用中的几种主要制备技术,包括等离子喷涂、电子束物理气相沉积、离子束辅助沉积、化学气相沉积等.介绍了上述几种制备技术的沉积原理,分析了各自的特点,并从涂层显微结构、涂层寿命、应用范围等方面进行了对比,认为离子束辅助沉积和化学气相沉积技术在未来高性能新型热障涂层制备中具有较大的发展潜力.     

氩气浓度对热丝法化学气相沉积纳米金刚石膜的影响

采用热丝化学气相沉积方法,以Ar+CH4+H2混合气体作为气源,通过改变氩气浓度,在单晶硅(100)基片上沉积纳米金刚石膜;采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪和拉曼光谱仪等分析了纳米金刚石膜的形貌、微结构以及残余应力。结果表明:随着氩气浓度的增大,膜的晶粒尺寸逐渐减小到纳米级;由于晶粒细化导致膜内残余应力由拉应力变为压应力,并且压应力随氩气浓度的增大呈现先增大后减小的趋势;当氩气体积分数为98%时,即在贫氢的气氛中成功获得了平均晶粒尺寸为54 nm、均方根粗糙度约为14.7 nm的纳米金刚石膜。