偏压对自源笼形空心阴极放电制备Si-DLC薄膜结构和性能的影响

针对利用笼形空心阴极放电在大工件表面制备DLC薄膜时,笼网内大工件操作困难、大工件影响放电的问题,开发了自源笼形空心阴极放电方法,在不同偏压（-300~0 V）条件下于Si （100）表面制备了Si-DLC薄膜,考察了偏压对Si-DLC薄膜结构和性能的影响。结果表明：获得Si-DLC的沉积速率达到7.90 μm/h。由偏压引起的高能离子轰击使薄膜的组织结构更为致密,降低了表面粗糙度和H含量。Si-DLC薄膜中的sp³/sp²值随偏压增加先上升后下降,薄膜纳米压入硬度和弹性模量也呈现相同规律。偏压为-200 V沉积的Si-DLC薄膜具有最高的sp³/sp²（0.69）、H/E和H³/E²值,表现出致密的结构和优异的摩擦性能,摩擦因数低至0.024,磨损率为1×10^-6 mm³/Nm。说明自源笼形空心阴极放电是一种有效制备大面积DLC膜的工艺,-200 V偏压是最优化的参数。     

大规格电工触头柔性感应加热电源的设计

由于具有加热效率高、速度快、可控性好及易于实现自动化等众多优点,电磁感应加热已在低压电器大规格触头焊接行业得到了广泛的应用。但是目前国内生产使用的大规格触头感应加热电源大多采用连续加热模式,控制模式不够灵活,电流、功率靠电位器手动调节,时间控制只能精确到秒,电流和频率在加热过程中波动比较大,触头加热效果的可控性及重复性极差,焊接质量无法得到保证,不能满足自动化生产要求。针对目前存在的问题,设计了一种柔性感应加热电源,核心部分采用双32位单片机架构的控制器,电流和时间输出精度更高,能量输出可通过修改单片机程序任意调整,加热模式更加灵活。     

纯铝微弧氧化过程的超声波效应

将超声波作用于纯铝微弧氧化处理过程,研究了超声波对于微弧氧化膜层的结构及耐磨、耐蚀性的影响.对陶瓷层厚度进行了测量,通过XRD、SEM、摩擦磨损和电化学分析等方法埘陶瓷层的表面形貌、相结构、耐磨性和耐腐蚀性能进行了测试.结果表明:施加超声波后,气泡从液体中逸m更加迅速,溶液变得清澈.但小功率超声波作用于微弧氧化过程,使恒压模式下微弧氧化的脉冲电流变化不明显,而且对最终膜层的膜厚、相结构、表面形貌及耐磨和耐腐蚀性能的影响也不大.     

铝离子注入不锈钢表面提高Al-Si钎料浸润分析

为了实现铝合金和不锈钢的钎焊连接,对不锈钢进行铝离子注入前处理.注入电压为40 kV,注入剂量分别为3×1017,6×1017,9×1017离子数/cm^2.分析了注铝不锈钢表面化学状态,评价了BAl88Si钎料在注铝不锈钢及未注铝不锈钢表面的润湿铺展能力.结果表明,注铝不锈钢表面为Al和Fe元素共存;温度为600,6...     

超声波塑料焊机声学系统频率特性研究

从实验的角度研究分析超声波塑料焊机声学系统频率特性。发现：工况及声学系统自身结构对其频率特性均有较大影响。     

Transition characteristics from radio-frequency discharge to arc in hollow cathode configuration

The technique of glow discharges in radio frequency configuration was applied to ignite hollow cathode vacuum arc discharge. The effect of discharge parameters on the building up of hollow cathode arc discharge was investigated. The emission spectrum during the vacuum arc ignition process was measured to disclose the discharge dynamics. There exists a threshold radio frequency power （300 W）, beyond which hollow cathode is in T mode discharge status while radio frequency discharge changes into the arc discharge. With the increase of the radio frequency power, the plasma temperature and electronic density increase, and the discharge mode transits more rapidly. The ignition time of hollow cathode vacuum arc discharge is less than 4 s with a radio frequency power of 700 W.     

靶基间距对电弧离子镀中大颗粒形貌和分布的影响

利用电弧离子镀方法在基体上制备了TiN薄膜,研究了靶基间距对大颗粒形貌和分布规律的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了TiN薄膜的表面形貌,利用Image J科学图像软件对Ti大颗粒的数目和尺寸进行了分析。结果表明:随着靶基间距的增加,薄膜表面的大颗粒数目迅速降低,在靠近弧源最近的15 cm位置处大颗粒数目最多,出现了典型的长条状形貌,同时大颗粒所占的面积比也最大。为了兼顾薄膜的沉积速率和消除大颗粒缺陷的不利影响,最佳的靶基距离为20~30 cm。     

基于高功率脉冲磁控溅射的Cr膜层研究进展EI北大核心CSCD

Cr膜层因其优异的耐高温、耐腐蚀和耐磨损性能,在航空航天、武器装备和核电能源等领域得到广泛应用。由于传统电镀硬铬技术具有一定的污染,人们一直致力于寻找一种无污染的高性能Cr膜层制备方式。具备清洁特性的物理气相沉积技术,尤其是具有高离化率和高结合力特点的高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术现已成为膜层研究领域的热点。介绍HiPIMS-Cr靶的放电特性,指出在Cr膜沉积过程中获得高Cr离化率的条件;对比HiPIMS-Cr膜层与传统工艺(电镀硬铬、直流磁控沉积溅射、电弧混合溅射等)制备的Cr膜层在表面形貌、微观组织和力学性能等方面的差异,概述不同工艺组合对Cr膜层沉积速率的影响,探讨不同影响因素对HiPIMS-Cr膜层的微观组织、力学性能的影响及相关研究进展。最后对HiPIMS-Cr膜层制备及其应用研究的趋势进行展望。     

高引燃脉冲新HiPIMS模式对TiN/CrN多层膜结构和性能的影响EI北大核心CSCD

多层TiN/CrN薄膜能显著改善复杂环境下部件的性能和寿命,为获得性能良好的TiN/CrN多膜层,提出一种高引燃脉冲新HiPIMS模式(高功率脉冲磁控溅射技术)的新放电技术,在一到四引燃脉冲个数条件下制备TiN/CrN多层薄膜。结果表明,随着引燃脉冲个数的增加,TiN/CrN薄膜膜基结合力增加,三引燃脉冲条件下结合力达到HF1(压痕法结合力指标,HF1为性能良好)压痕边缘膜层出现碎裂但膜层并未崩裂,在四引燃脉冲条件下膜基结合力也为HF1,且相较三引燃脉冲膜层碎裂也消失,膜基结合力最佳。同时,随着引燃脉冲个数的增加,膜层的粗糙度下降,磨痕变窄,硬度增强,硬度的波动范围减小,薄膜摩擦因数逐渐降低,四引燃脉冲条件下摩擦因数为0.25,膜层厚度呈先增加后减小的趋势,在三引燃脉冲个数条件下达到最大值332.1 nm试验结果表明引燃脉冲能够强化膜层与基体之间的结合力,硬度以及摩擦磨损的性能,细化晶粒。