等离子体基离子注入菱形靶鞘层扩展的流体动力学模拟

利用流体动力学模型,研究了围绕菱形靶的等离子体鞘层扩展,通过改变靶的形状,考察了不同角度外角对鞘层的时空演化及等离子体参量的影响。结果表明,外角愈尖锐,鞘层扩展速度愈慢,而参考平面处鞘层扩展速度最快,因而使鞘层有向圆柱形扩展的趋势,尽管尖锐的外角处电荷密度高,会吸引较多的离子轰击该处,但非垂直入射会显著降低离子入射剂量。     

纯银等离子体基离子注入Al层的成分及相分析

采用金属等离子体基离子注入的方法,在Ag基体上注入了Al.用X射线光电子能谱仪(XPS)对注入层的Al浓度-深度分布和化学态进行了分析.用X射线衍射法(XRD)对注入层和非平衡磁控溅射的Al沉积层相组成进行了测定和比较,选用小掠射角(3°)XRD对注入层的相组成进行了测定.结果表明,注入层中Al浓度沿深度方向逐渐降低,表面有Ag原子存在;近表面处形成了Ag-Al固溶体并且出现了少量的μ-Ag3Al相;较深处有氧化铝的形成,出现Ag-Al固溶体、μ-Ag3Al相和氧化铝三相共存;更深处,Al含量很快下降,Ag-Al固溶体消失,出现μ-Ag3Al相和氧化铝共存.μ-Ag3Al相为β-Mn复杂立方结构,可以在很宽的Al含量范围内形成,而Al沉积层中未出现Ag3Al相.     

PBII氮离子注入对氮化硼薄膜结构的影响

研究了氮离子注入对立方氮化硼（ｃ－ ＢＮ） 膜,富硼的硼氮膜（ＢＮ０ ．５ ） 和硼膜（Ｂ） 的成分及结构的影响． 用活性反应离子镀技术在单晶硅基体上沉积ｃＢＮ、ＢＮ０ ．５ 和Ｂ 膜;然后使用等离子基离子注入（ＰＢＩＩ） 技术,在５０ ｋＶ 的基体脉冲负偏压下注入氮． 用ＦＴＩＲ 透射谱分析膜在氮离子注入前后结构的变化,用ＸＰＳ分析膜的成分分布． 结果表明：在ｃ－ ＢＮ 膜中注入氮离子几乎不改变膜的ＮＢ,但膜中ｃ－ ＢＮ 的含量略有增加;对于ＢＮ０ ．５ 膜,注入氮后,ＮＢ 略有提高,膜的ａ－ ＢＮ 的结晶化提高;而在硼膜中注入氮后,氮在膜中呈类似高斯分布,最高氮浓度ｒ（Ｎ）达２３ ％ ,膜中形成了非晶态的氮化硼（ａ－ ＢＮ） 结构． 此外,在以上各种膜上注入氮后,膜基界面都有不同程度的成分混合．     

Ti-C→DLC梯度复合膜及其摩擦性能

在GCr15轴承钢基体上制备了Ti－C→DLC梯度复合膜．对其深度成分分布、化学结构及其在试验室环境下对GCr15商品钢球的摩擦性能进行了研究．结果表明,在轴承钢基体与DLC膜之间形成了Ti,C成分呈梯度变化的Ti－C过渡层,C和对以TiC态和游离态两种化学状态存在．Ti—C梯度过渡层对摩擦承载能力起着关键性的影响,Ti－C→DLC梯度复合膜具有高的摩擦持久寿命和稳定的低摩擦系数,其摩擦系数约为0．16左右．     

GH4169表面电火花沉积NiCrAlY涂层的制备

采用电火花沉积技术在GH4169合金上制备不同铝含量的NiCrAlY涂层，通过真空退火处理高铝的NiCrAlY涂层厚度.测试电火花沉积涂层的增重曲线，用扫描电子显微镜观察涂层的组织，用X射线分析仪测试涂层的物相组成，研究退火以及不同涂层的元素含量对NiCrAlY涂层组织的影响规律.结果表明,高铝含量的NiCrAlY涂层存在涂覆极限厚度；退火处理后再次涂覆可进一步增加涂层厚度.在四次涂覆+退火后涂层达到极限厚度，厚度约为45 μm.低铝含量的NiCrAlY涂层没有涂覆到极限厚度.对高铝含量的NiCrAlY涂层XRD结果表明,退火前主要物相为NiAl，退火后出现Ni3Al，涂层可以继续涂覆.低铝的NiCrAlY涂层物相为Ni3Al，没有涂覆极限.和NiAl相比，Ni3Al和GH4169的线膨胀系数接近，使含有Ni3Al相的涂层能够继续涂覆.     

BCN薄膜XPS结构分析时荷电效应的校正

采用X射线光电子谱（XPS）对BCN非晶纳米薄膜的结构进行表征。分别采用氩峰、荇染碳和沉积单层金3种元素峰位来校正在XPS测试过程中由荷电效应引起的峰位移动，并与傅立叶红外光谱（FTIR）进行比较，讨论了这3种校正荷电效应的元素峰位选取对正确表征BCN膜结构的影响。分析结果表明：采用不同校正元素得到的BCN薄膜中元素的结合能差别很大，只有采用合适的元素校正荷电效应才能正确的表征薄膜结构；采用氩校正结合能得到的键结构拟合结果最接近薄膜的真实结构，该方法适用于溅射气氛中含Ar气的BCN膜，且对分析膜内结构同样有效；采用污染碳法和沉积单层金校正的结合能与真实值偏差较大。