基体温度对金刚石厚膜沉积质量的影响

为探讨燃焰法沉积高质量金刚石厚膜的可能及其沉积速率，在反应气体流量比O2／C2H2=0．97～1范围内，研究了基体温度对燃焰法沉积金刚石厚膜的影响．结果表明，基体温度在610～730℃范围内可沉积出均匀、致密、结晶形态优良的金刚石厚膜；金刚石厚膜沉积速率随基体温度的下降而下降，基体温度约为730℃时，可以约50μm／h的较高速率沉积出淡黄色透明状高质量金刚石厚膜．当基体温度在820℃左右的高温时，金刚石厚膜不均匀，晶粒间存在较大间隙，且在金刚石厚膜生长过程中，存在较多的二次成核。     

金刚石涂层基体间结合力的测定

结合力是制约金刚石涂层工具大规模应用的关键因素之一.针对热丝化学气相沉积制备的金刚石薄膜的膜基结合力进行划痕实验,运用划痕仪所测的声发射数据、摩擦力数据及光学、电子扫描划痕形貌来综合评定膜基结合力.评定结果表明:单一的声发射图谱或摩擦力曲线不能准确判定膜基结合力的表征值临界载荷,声发射图谱、摩擦力曲线与划痕形貌综合评定临界载荷结果才可信.     

TiN涂层微观组织结构与表面性能的研究

不同沉积工艺得到的TiN涂层高速钢的物相主次不同 ,晶粒取向亦不同 ;通过实验分析得到以(111)晶面择优取向的试件表面原子密度最高 ,表面能亦最高 ,其耐磨性亦最好。     

钛基涂层电极基体预处理方法研究进展

概述了钛基金属氧化物涂层电极基体预处理的基本方法,主要包括机械打磨、表面除油和酸处理。对于钛基体表面预处理、提高涂层与基体结合力的途径除有打磨一碱洗表面除油一酸处理方法外,还可添加中间过渡层,比如IrO2中间层、SbOX＋SnO2中间层和α—PbO2中间层等。添加中间过渡层法既能改善涂层与基体间的结合力,又能提高电极催化性能,将具有更好的应用前景。     

"金刚石涂层技术"成果简介

“863”新材料领域项目金刚石涂层技术包含了涂层刀具和涂层拉丝模二部分研究工作,这些研究工作同时得到了上海市科技发展基金的资助。 以氢气和丙酮(或乙醇)为原料,采用化学气相法(简称CVD法)在硬质合金(WC-Co)刀具表面或拉丝模内孔涂覆一层金刚石薄膜,就可制备得到金刚石涂层刀具或涂层拉丝模。金刚石涂层呈多晶状,厚10～30μm,它具有硬度高、导热性好、抗冲击、自润滑性能好、化学性能稳定等特点。我们研制的涂层刀具,其抗冲击性能优于PCD刀具,与硬质合金刀具相近,特别适用于非     

WC-Co硬质合金/CVD金刚石涂层刀具研究现状

化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)金刚石涂层刀具具有高硬度、优异的耐磨性、良好的冲击韧性和化学稳定性,能满足高效率、高精度的加工要求,逐渐成为切削铝和高硅铝合金、碳纤维增强复合材料及石墨等轻质量高强度难加工材料的主流涂层刀具。基于WC-Co硬质合金为基体的CVD金刚石涂层刀具在切削加工过程中容易发生CVD金刚石涂层的剥落,自主研发结合性能优良、长时间加工稳定的WC-Co硬质合金/CVD金刚石涂层刀具仍是该领域国内外发展的必然趋势。目前,研究者为了提高WC-Co硬质合金/CVD金刚石涂层刀具的结合性能,采用化学刻蚀法和机械处理法相结合去除WC-Co硬质合金基体表层中的Co粘结相,发现其能增强涂层与基体的结合强度,但基体表层Co粘结相含量的减少容易导致基体中形成脆化层,降低基体的强度和韧性。为了减少基体的强度和韧性损失,研究者在WC-Co硬质合金基体和金刚石涂层之间制备稳定的含Co中间化合物或沉积中间层,成功阻挡Co粘结相的热扩散。除了上述方法外,研究者还通过调控金刚石涂层工艺参数和结构,将微米晶与纳米晶金刚石层叠相结合,来提高金刚石涂层刀具的摩擦学...     

HFCVD金刚石薄膜在Mo基体表面的形核

采用热丝化学气相沉积(HFCVD)方法在Mo基体上沉积金刚石薄膜,使用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对薄膜样品进行分析检测,研究了表面形核密度随碳源浓度的变化.结果表明:随着碳源浓度增加表面形核密度增大,当碳源浓度达到3%时,表面形核密度质量最佳,当浓度进一步增大时,形核密度下降;随着碳源浓度增加,生长加快,当生长过快时影响形核过程,形核密度下降.     

聚苯硫醚涂层／金属基体的界面研究

用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）研究了聚苯硫醚（ＰＰＳ）在高温下的化学反应和ＰＰＳ与不锈钢、铸铁、Ａ３碳钢的结合机理。结果表明，ＰＰＳ在３００℃以上发生了氧化交联和氧化反应，反应中有Ｃ－Ｏ－Ｃ、Ｐｈ－ＳＯ－Ｐｈ和Ｐｈ－ＳＯ２－Ｐｈ基团生成，涂层界面的Ｐｈ－Ｓ－Ｐｈ中的Ｓ有２３％生成了Ｐｈ－ＳＯ－Ｐｈ和Ｐｈ－ＳＯ２－Ｐｈ。同时初步解释了ＰＰＳ涂层与金属界面的结合是由于ＰＰＳ中Ｓ原子的孤对电子和金属基体的     

氧化铝基体表面预处理对金刚石薄膜生长的影响

采用微波等离子体化学气相沉积方法,在经不同预处理的氧化铝衬底上沉积金刚石薄膜.用X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪、扫描电镜(SEM)对所得薄膜的成分、物相纯度和表面形貌进行表征,比较不同的预处理方式对金刚石薄膜生长的影响.结果表明,基体表面经过熔融碱腐蚀后形成薄膜的膜基结合良好且膜材质量最佳,但表面平整度较低;而基体只经金刚石微粉乙醇悬浊液超声处理则在沉积时金刚石容易成膜,且结构要更为致密;在经过酸腐蚀的基体上沉积金刚石薄膜时,容易在薄膜与基体之间先形成过渡层,而后才进行金刚石薄膜的沉积.所得结果表明熔融碱腐蚀处理是获得电学应用氧化铝基金刚石薄膜复合材料的最适宜的基体表面预处理.     

纳米金刚石复合涂层技术实现产业化应用

近日，由上海交通大学承担的863纳米材料专项课题“纳米金刚石复合涂层的应用与产业化”通过了专家验收，该课题成功开发出了纳米金刚石复合涂层技术并实现了产品的产业化。该课题采用化学气相沉积法（CVD），在硬质合金拉拔模具内孔和其他耐磨器件表面涂覆纳米金刚石复合涂层，研究得到了制备纳米金刚石涂层的成熟工艺，完成了纳米涂层结构和性能检测工作，利用纳米金刚石复合涂层技术研究开发出多种涂层拉拔模具和耐磨器件产品，     

铜基体上CVD金刚石厚膜的制备

用MWCVD方法在无预处理铜基体上获得了金刚石薄膜和厚膜。所得金刚石膜从基体上自动脱落,但形貌分析和Ramman分析表明,所得金刚石膜具有较好的质量。因此铜是制备金刚石厚膜的理想基体材料。     

金刚石薄膜用钢基表面过渡层研究进展

介绍了影响钢基表面金刚石薄膜沉积的不利因素,分析和综述了近10年来在提高金刚石薄膜质量以及薄膜粘结性等方面所采用的各种中间过渡层及其研究进展.过渡层可采用沉积法制备,也可采用表面改性法制备.过渡层可以制备成单层膜结构,也可制备成多层膜结构.对于不同的基底材料应选择不同的过渡层.     

衬底负偏压增强金刚石成核机制的研究进展

综述了近几年来对衬底负偏压增强金刚石成核机制的研究,并且对各种机制进行了分析和讨论,提出了今后有待研究的问题。     

基片温度对直流辉光等离子体辅助反应蒸发法沉积的ITO膜性能的影响

使用直流辉光等离子体辅助反应蒸发法沉积了ＩＴＯ透明导电膜。通过膜的霍尔系数测量及ＸＲＤ、ＳＥＭ分析，详细研究了沉积时的基片温度对膜的透光率和电阻率的影响。结果表明：基片温度影响膜的载流子浓度，霍尔迁移率以及膜的结晶程度。当基片温度为１５００Ｃ附近时所沉积的膜具有较高的载流子浓度和迁移率，因而电阻率最低，而且结晶良好，具有高的透光率。试验中还研究了加热退火对膜性能的影响。结果表明：后处理（加热退火）的效果与成膜时的基片温度有密切关系。在低基片温度下沉积的膜经过后处理其透光率得到较大改善但电阻率有所上升，在高基片温度下沉积的膜经过后处理其导电和透光性能都变差。存在一个适中的基片温度区，在该温度下采用直流辉光等离子体辅助反应蒸发法可以不必进行后处理，直接沉积出性能良好的ＩＴＯ透明导电膜。     

轧辊用高速钢材料的研究现状

高速钢轧辊因具有硬度高、红硬性好及耐磨性好的特点而在轧钢工业获得了广泛的应用.概述了高速钢轧辊中的主要元素及其作用、各类型碳化物的特点以及高速钢轧辊的生产工艺及其特点,介绍了变质处理对高速钢轧辊材料组织与性能影响的研究现状.建议加强轧辊化学成分匹配、热处理工艺、使用特性、组织转变规律及变质处理计算机控制技术等方面的研究,以进一步提高高速钢轧辊的研究和使用水平.     

燃焰法沉积高质量金刚石厚膜的研究

研究了气体流量比（Ｏ２／Ｃ２Ｈ２）对燃焰法沉积金刚石厚膜的影响,并以约５０μｈ的较高速率沉积出了均匀、致密呈淡黄色透明状的高质量金刚石厚膜。     

高硼铸钢的研究进展

高硼铸钢是以B为主要合金元素的新型耐磨材料。围绕高硼铸钢组织中的Fe_2B,简单介绍了合金元素对高硼铸钢组织及力学性能的影响。然而,除耐磨以外,高硼铸钢在耐高温熔体(Zn、Al)腐蚀方面也展现出优异的性能。结合笔者已有的研究成果,重点介绍了新型高硼铸钢的耐铝液腐蚀及耐铝液腐蚀-磨损性能,硼化物对改善高硼铸钢的耐铝液腐蚀及耐铝液腐蚀-磨损性能起到了非常重要的作用。富Cr和富Mo的Fe_2B在铝液腐蚀过程中表现出不同的行为:富Cr的Fe_2B与铝液反应生成周期性层片结构,而富Mo的Fe_2B则是发生断裂、剥落;在铝液腐蚀-磨损过程中,初生富Cr的Fe_2B发生Fe元素的优先溶解,之后在磨损的作用下开裂、剥落,但相关机理还需深入研究。最后,对高硼铸钢的研究进行了展望。     

金刚石薄膜压力传感器的研究

金刚石的许多性质使它成为微结构为器件的优异材料。现已证明金刚石薄膜有压阻效应,这个性能打开了金刚石薄膜在压力传感器领域的应用,研究了金刚石薄膜的欧姆接触,热敏特性和压阻特性,研究表明金刚石薄膜可制成适于高温工作的传感器。     

铜上采用镍过渡层化学气相沉积金刚石薄膜的研究

采用镍过渡层研究了铜基片上金刚石薄膜的化学气相沉积．镍过渡层与铜基底间在高温退火条件下形成的铜镍共晶体明显地增强了金刚石薄膜与铜基片之间的结合力．用扫描电子显微镜和激光Ｒａｍａｎ谱研究了薄膜的形貌和质量;采用高温氢等离子体退火工艺在基片表面形成的铜镍碳氢共晶体上抑制了无定形碳和石墨的形成,有利于金刚石薄膜的生长．金刚石薄膜的均匀性受到共晶体的均匀性的影响．     

WC-Co硬质合金基体上高附着力金刚石薄膜的制备

采用微波等离子体化学气相沉积(CVD)法在WC-Co硬质合金基体上制备金刚石膜, 研究了TiN_x中间层的引入对金刚石薄膜质量及其附着性能的影响. 结果表明, 在酸浸蚀脱钴处理的基础上, 通过预沉积氮含量呈梯度变化的TiN_x中间过渡层, 可在硬质合金基体上制备出高质量的金刚石薄膜; 压痕法测试其临界载荷达1000N.