类金刚石膜的性能及应用研究

研究了利用低能离子束技术，在单晶硅片等多种基体表面形成类金刚石薄膜（ＤＬＣ膜）的工艺，测试了其物理化学力学性能，在硅片，硅太阳电池和半导体等表面进行了形成类金刚石膜的应用研究。     

基于线性离子束技术的镁合金表面类金刚石膜的制备与性能研究EI北大核心

为了提高AZ31镁合金的力学性能和耐蚀性能,采用线性离子束技术在其表面沉积了类金刚石薄膜。分别利用原子力显微镜和扫描电子显微镜观察了薄膜的表面形貌和截面形貌,利用X射线衍射分析了薄膜的相结构,利用X射线光电子能谱分析了薄膜中元素的价态。利用纳米压痕仪和显微硬度计考察了镁合金镀膜后的表面硬度。利用极化曲线考察了镀膜镁合金在3.5%(质量分数)氯化钠溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,利用线性离子束可以获得光滑致密的类金刚石膜,镀膜后镁合金的表面硬度和耐蚀性能得到显著提高。     

基于LFM的类金刚石膜纳米摩擦现象研究

使用原子力显微镜(AFM)中的侧向力(LFM)模式对类金刚石膜纳米尺度的摩擦现象进行了研究,主要考察了载荷、微观形貌、粘附对类金刚石膜纳米摩擦性能的影响.首先结合粘附的影响提出了适用于外加载荷在100 nN以下类金刚石膜纳米摩擦力表征的修正Amonton公式.其次,试验发现摩擦过程中表面接触峰的斜率对薄膜的微观摩擦力的影响较大,微观摩擦系数与倾角θ成正比例关系,最后结合两者给出了综合考虑载荷、表面形貌、粘附且可用于类金刚石膜纳米尺度摩擦力表征的数学方法.     

金刚石材料的摩擦及磨损

研究了金刚石单晶，以钴和碳化硅作粘结剂的金刚石聚晶及ＣＶＤ金刚石薄膜被软磨头摩擦和磨损的行为。在正压力和摩擦产生的拉应力聚合作用下，单道次摩擦时，ＴｉＢ２磨头可以使金刚石单昌表面产生“人字形”裂纹，我道次摩擦时，裂纹搭接及碎块脱落使金刚石表面产生磨痕。类似的磨痕也产生在聚晶金刚石表面。铝合金及中碳钢磨头可以较显著地磨损ＣＶＤ金刚石薄膜。     

类金刚石膜研究进展

类金刚石膜具有高硬度、高热导率、低摩擦因数、良好的耐磨性能和化学惰性等优异的物化性能,在热沉、微电子、抗核加固、生物和汽车工业等领域具有重大的应用前景,近年来吸引了众多研究和关注。文章综述了类金刚石膜的研究进展和膜的成核机理,展示了类金刚石的应用前景,为该材料的研究和工业化应用提供思路和参考。     

PECVD法沉积类金刚石膜的结构及其摩擦学性能

以C2H2为碳源,Ar气为辅助气体,利用射频等离子体化学气相沉积的方法在有机薄膜PET和载玻片上制备了类金刚石(diamond-like carbon,DLC)薄膜.通过红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)分析了所制备DLC薄膜的结构;利用原子力显微镜(AFM)分析了薄膜的表面形貌;另外,还利用摩擦磨损仪对薄膜的机械性能进行了研究.实验得到:FTIR、Raman谱图分析发现碳氢膜主要由sp2和sp3杂化的碳氢化合物呈层状堆积而成,其组分与沉积参数密切相关;同时,sp2和sp3杂化比例影响所制备薄膜的致密性、均匀性和耐磨性能.     

低能离子束沉积类金刚石膜的结构及性能研究

研究了利用低能离子束技术，在单晶硅片等多种基体表面形成类金刚石薄膜（ＤＬＣ膜）。利用透射电镜、Ｘ射线光电子能谱及拉曼光谱等分析手段对该膜进行了显微结构分析，发现类金刚石膜是含有金刚石及其它碳相的混合碳膜。对该膜性能测试表明，该膜类似金刚石的性能，其光学、电学、机械及化学性质优异。探讨了类金刚石膜生长的机理，对类金刚石膜的一些可能的应用进行了研究。     

无氢类金刚石碳膜的研究进展

介绍了无氢类金刚石碳膜的制备方法，它们的机械、光学、电学性能，将无氢与含氢的类金刚右碳膜进行了简单比较，总结及探讨了它们的应用。     

离子辅助轰击能量对类金刚石薄膜性能的影响

研究了利用ＩＢＡＤ方法沉积类金刚石薄膜时,离子的辅助轰击能量对薄的微观结构、表面粗糙度,弹性、硬度以及摩擦系数的影响,获得了机械和摩擦性能优异的类金刚石薄膜。讨论了薄膜微观结构和性能之间的关系。分析了不同硬度测试方法的差异。     

基于RFPECVD方法不锈钢上沉积类金刚石薄膜的机械与摩擦特性

讨论用射频等离子体增强化学气相沉积(RFPECVD)工艺,在室温下实现在1Cr18Ni9Ti不锈钢基底上镀类金刚石(DLC)膜.为提高DLC膜的结合力,首先在不锈钢基底上沉积Ti/TiN/TiC功能梯度膜.借助所设计的界面过渡层,成功地在不锈钢基底上沉积了一定厚度的DLC膜.通过优化沉积参数,所沉积的DLC膜在与100Cr6钢球对磨时摩擦系数低于0.020.在摩擦过程中DLC膜的磨损机制借助SEM、Raman分析进行了研究.     

Characterization of the Diamond—like Carbon based Functionally Gradient Film

Diamond-like carbon coatings have been used as solid lubricating coatings in vacuum technology for their good physical and chemical properties. In this paper, the hybrid technique of unbalanced magnetron sputtering and plasma immersion ion implantation (Pill) was adopted to fabricate diamond-like carbon-based functionally gradient film, N/TiN/Ti(N,C)/DLC, on the 304 stainless steel substrate. The film was characterized by using Raman spectroscopy and glancing X-ray diffraction (GXRD), and the topography and surface roughness of the film was observed using AFM. The mechanical properties of the film were evaluated by nano-indentation. The results showed that the surface roughness of the film was approximately 0.732 nm. The hardness and elastic modulus, fracture toughness and interfacial fracture toughness of N/TiN/Ti(N,C)/DLC functionally gradient film were about 19.84 GPa, 190.03 GPa, 3.75 MRa.m1/2 and 5.68 MPa-m1/2, respectively. Compared with that of DLC monolayer and C/TiC/DLC multilayer, this DLC grad     

镁合金表面类金刚石膜的研究进展

类金刚石碳(DLC)膜具有高硬度、低摩擦系数、强化学惰性及生物相容性好等优异性能,镁合金表面制备DLC膜可极大地改善基体的使用性能。综述了采用不同制备技术在镁基体表面获得的多种DLC膜系的抗磨损及耐腐蚀性能,并展望了DLC膜表面改性镁合金的医用前景,指出镁合金表面制备DLC膜是其表面改性技术中具有前景的一个研究方向。     

离子能流密度对类金刚石薄膜成膜的影响

着重讨论了离子轰击能量影响类金刚石薄膜成膜过程的机理 ,特别引入了离子能流密度即在单位时间内成膜表面的单位面积上接收到的离子轰击能量的概念 ,这就能更加正确地解释离子轰击在成膜过程中所起的作用。采用了具有特色的等离子体分解碳氢化合物结合高能离子轰击基片的方法制备类金刚石薄膜。这种兼有PVD和CVD各自优点的PCVD方法 ,能独立地分别调节轰击基片的离子能量和离子流密度。实验结果表明 ,存在一个离子能流密度的阈值。超过该阈值 ,才能得到结构致密、均匀 ,与基片结合强度好 ,硬度很高的类金刚石薄膜 ,扫描电镜对膜层形貌的显微成像和维氏硬度测试展示了离子能流密度对成膜的影响。作为佐证 ,还对薄膜进行了喇曼光谱测试和分析。     

射频辉光放电等离子体化学气相沉积类金刚石膜的性能研究

用自行设计的RF PCVD(射频辉光放电等离子体化学气相沉积 )设备沉积类金刚石膜 ,并对膜的力学、光学、化学性能进行了分析。表明用该设备制备的类金刚石膜具有显微硬度高、磨擦系数小、膜基结合力高、对红外有良好的增透性 ,并且耐磨耐蚀、化学稳定性好。     

类金刚石薄膜的摩擦学特性及磨损机制研究进展

类金刚石薄膜已显示了重要的摩擦学应用价值,其中化学气相沉积的类金刚石薄膜(DLC)具有膜层致密、厚度均匀、摩擦学性能优良等特点成为广泛采用的一种沉积方法.本文介绍了气源成分、基体材料、摩擦环境、摩擦对偶、载荷及速度对化学气相沉积制备类金刚石薄膜的摩擦学特性的影响,概述了其摩擦磨损机理,同时探讨了进一步研究工作的方向.     

Influence of Nitrogen Flow Rate on the Microstructure and Properties of N and Me (Me=Cr,Zr) Co-doped Diamond-like Carbon Films

In this paper,Me (Me=Cr,Zr) and N co-doped diamond like carbon (DLC-MeN) composite films were prepared on cemented carbide substrates by pulsed bias arc ion plating.The effect of nitrogen flow rates on the microstructure and properties of the films were investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),Raman spectra,grazing incident X-ray diffraction (GIXRD),high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and nano-indentation.Raman,GIXRD and HRTEM results show that the deposited films are nano...     

类金刚石膜中应力释放花样形貌分析

用IRaman谱研究了射频-直流等离子体化学气相沉积法制备的类金刚石膜结构，用弯曲法研究了类金刚石膜的应力，用光学显微镜对类金刚石膜中由于压应力的释放所形成的花样形貌进行了观察。类金刚石膜中存在1～4．7GPa的压应力。由于应力释放，在膜-基界面处观察到正弦曲线状、分枝状、直线状和花状花样外，还观察到时钟状和水泡状两种新型应力释放花样，用薄板起皱理论可以很好地解释这两种新花样。     

离子束溅射法制备碳氮薄膜及其结构表征

采用离子束溅射沉积技术,对不同氮离子束能量情况下制备的氮化碳薄膜,进行了拉曼(Raman)和红外光谱(FT-IR)分析,并采用透射电子显微镜(TEM)分析其表面形貌,研究所制备薄膜的化学组成和键合结构。结果显示:随着氮离子束能量增大,氮碳薄膜的沉积速率减小,薄膜结构中sp2含量增大,薄膜有序度增加,另外薄膜结构的团簇尺寸大幅下降,团簇趋于均匀分布。