多级触发脉冲电弧源技术制备掺氮ta-C薄膜的力学性能研究

多级触发脉冲电弧源技术指由前一级电弧放电引发后一级电弧放电的技术,具有高真空下工作、瞬时电流高达上万安培和有效过滤大颗粒等特点,因而非常适合于ta-C薄膜的制备。本研究通过在制备过程中引入氮气,在室温条件下制备了含氮ta-C薄膜。研究发现：当气压从本底真空升高至1.3×10^-2Pa时,膜层中的N原子分数从0%升至8.9%左右,随后不再随氮气分压的增加而呈现严格的增加关系。膜层中掺杂的N和C发生了化学反应,生成了sp²态和sp³态的C-N,膜层残余压应力明显下降,硬度略有降低。当沉积气压从3.7×10^-2Pa逐步升高至6.0×10^-1Pa时,虽然薄膜氮含量并未增加,但其sp²含量逐渐增多,sp³含量逐渐降低,导致膜层硬度和应力逐步降低。在氮原子百分比含量低于8.9%时,薄膜的摩擦因数在0.14～0.15之间,随后随着沉积气压的升高由0.15增长至0.5。最后在钛合金基体上制备了含氮ta-C薄膜,摩擦因数为0.14～0.15,综合性能优异...     

电弧离子镀多层Ti/TiN厚膜组织和力学性能研究

采用电弧离子镀技术在钛合金(Ti6Al4V)上制备了Ti/TiN/┄/Ti/TiN多层厚膜,膜层厚度为21.6 μm～25.6 μm,对不同Ti/TiN调制周期的多层膜物相、形貌、附着力和硬度进行了分析.结果表明:随膜层中Ti比例增加,膜层附着力增加,但膜层维氏硬度变化不大.     

掺钛对类金刚石薄膜力学性能影响研究

利用脉冲电弧离子镀技术制备了一系列钛含量不同的类金刚石薄膜。对样品研究发现：随着钛含量的增加（原子百分比小于5．3％）,薄膜的硬度和应力都开始下降,且应力的下降幅度大于硬度下降幅度;但当钛含量继续增大时（原子百分比在5．3％和18．0％之间）,薄膜的硬度继续保持下降,但薄膜的应力基本保持不变。摩擦系数在钛原子百分比含量小于6．3％时,保持不变,随着钛含量的继续增大,摩擦系数缓慢增加,但当钛含量到达一定值后,其磨损量增加,摩擦系数开始变的不稳定。     

七种金属基底上类金刚石膜的过渡层制备研究

为了解决类金刚石（DLC）膜在金属基底上附着力低的困难,本研究分别利用了两种厚度不同的Ti/TiCx/DLC过渡层和一种Ti/TiNy/TiNyCx/DLC过渡层在7种金属基底上（W18Cr4V、Cr12、GCr15、TC4、40Cr、9Cr18、1Cr18Ni9Ti）制备了DLC薄膜。利用Si（100）基底镀膜前后的形变,计算的薄膜应力高达3.9 GPa,这种应力在过渡层中部分释放而制备了较厚（0.9μm）DLC膜。薄膜的附着力通过拉拔试验发现,选择合适的过渡层,薄膜的附着力有很大的提高,拉拔中只有胶被拉开。纳米硬度计测试结果表明,薄膜的硬度都在5000 Hv左右,不随基底材料改变。往复式摩擦试验结果显示,稳定后的摩擦系数在0.1附近。通过Raman谱发现,所有基底上薄膜的谱图一致,这说明薄膜的结构不受基底影响。     

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。     

复材表面电弧离子镀镀铝膜性能研究

为了减小复材天线反射器在高频段的反射损耗,利用电弧离子镀膜技术在其表面镀Al膜。用万能拉伸测试仪、表面轮廓仪、SEM、XPS、XRD、Z-82数字式四探针测试仪对其性能进行评价。发现薄膜致密、均匀、形成晶体结构,导电性能接近块体Al材。通过XPS研究发现,组成薄膜的金属元素和基底中的氧、碳等元素发生了反应。在拉拔试验中,复材基底成分层状脱落,薄膜和复材基底附着完好。说明组成薄膜的Al元素在界面处和基底材料发生反应,形成化学键,提高了附着力。     

电弧源自身大颗粒抑制技术研究进展

电弧离子镀技术已经成为镀膜技术中不可或缺的技术之一,并在金属、装饰、硬质耐磨等领域被广泛研究和应用。膜层技术的研究应用促使对电弧源技术的研究主要集中在长寿命、高可靠性和大颗粒抑制这几方面,且后者的开展必须建立在前者的基础上。大颗粒抑制的关键在于减少弧斑在靶面的驻留时间,可通过巧妙的永磁或电磁设计来实现具有较强横向磁场分量的靶面,但当磁场强度增大时,必须综合考虑纵向磁场和横向磁场的比例关系,考虑靶材本身的特点。另一种抑制大颗粒的方法是脉冲电弧技术,脉冲电弧源引弧频繁,在结构设计上和恒流电弧源有很大的区别,瞬时电流能达到数千、甚至一万安培以上,能够获得很高的沉积速率,同时阳极的设计使等离子体形成定向喷射,过滤掉大部分大颗粒。     

降低超硬类金刚石薄膜应力的方法

在参考他人最近十几年研究的基础上,总结了降低超硬类金刚石薄膜内应力的几种方法,包括热退火、掺杂、加脉冲偏压、沉积多层膜等。退火在降低应力的同时可保持类金刚石薄膜很高的硬度,其他各种方法在降低应力时都以降低一定的硬度为代价。     

印刷体藏文文字识别技术研究

藏文字因其结构的特殊性,在应用传统文字识别方法进行识别时正确识别率较低,识别效果较差。在深入分析以印刷体藏文文字特征的基础上,提出了一系列可以在干扰情况下提高识别率的方法,包括局部自适应二值化算法、基于连通域的切分、基于网格的模糊笔划特征提取等。实验结果说明,这些方法可提高印刷体藏文文字识别系统的正确识别率和抗干扰能力。     

掺铜对DLC膜力学性能影响研究

利用纯铜靶作脉冲阴极,并改变碳阴极的数量或在铜靶前设置栅网调节DLC膜中铜含量,制备了不同铜含量的几组样品.研究发现,随着铜含量的增加,薄膜的硬度和应力下降;但当铜原子百分比含量大于6.3%时,薄膜的硬度和应力基本保持不变.摩擦因数随着铜含量的增加,一直缓慢增加,并且磨损量也慢慢增加.