用等离子体技术制备凹印版材耐磨层

用电镀法制备凹印版材存在环境污染严重、成本高等缺点,为此研究用等离子体表面镀膜层替代电镀法制备凹印版材的新工艺.利用等离子体磁控溅射、多弧离子镀和离子束辅助沉积技术在镍基表面制备了硬质铬薄膜.研究表明,本法制备的薄膜表面致密均匀,中间有过渡层的离子束辅助沉积层表面显微硬度为800～1100 HV,磁控溅射的为300～400 HV,多弧离子镀的为600～800 HV,多弧离子镀和离子束辅助沉积层表面显微硬度接近于电镀法(700～1 100 HV).划痕试验表明,制备的薄膜与基体结合力均在5 N左右,凹版电子束辅助沉积铬后表面光滑,网点线条清晰,粗细均匀,可替代电镀法凹印版材.     

离子辅助制备凹印耐磨层工艺研究

针对凹印版电镀存在的污染和高能耗,采用射频感应偶合(ICP)离子源辅助电子束沉积技术在凹印镍版表面沉积了硬铬薄膜,通过控制离子源参数和加入过渡层来提高薄膜的与基体的结合力和显微硬度.研究了不同工艺条件制备薄膜的组织结构和性能,并与工厂实用的电镀样品做了对比.结果表明,优化工艺条件下的膜层,其硬度较高,表面均匀,与基体结合良好,可以达到甚至超过电镀样品;离子辅助和过渡层起着重要的作用.     

电子束物理气相沉积技术研究进展

电子束物理气相沉积是真空蒸发技术的一种,具有蒸发速率高和无污染的特点,目前广泛应用于材料表面涂层的制备.将离子束辅助和等离子辅助与电子束物理气相沉积技术相结合,可以提高蒸发粒子入射能量和扩散能力,改善由于电子束物理气相沉积工艺本身存在阴影效应和扩散能力低而引起的沉积材料的不致密等不足.介绍了电子束物理气相沉积技术的概况,并展望了该技术的未来应用及发展前景.     

离子束辅助脉冲激光沉积硼碳氮薄膜

以烧结B4C为靶材料、在氮离子束辅助下用脉冲激光沉积方法制备了三元化合物硼碳氮（BCN）薄膜.用X光电子谱和傅立叶变换红外谱方法表征了制备的薄膜.结果表明,膜层中包含B-C、N-C、B-N键等复合结构,以B-C-N原子杂化的形式结合成键,而并非各种成分的简单混合.还探讨了成膜过程和相关机理,离子束中的活性氮有效地和脉冲激光对B4C靶烧蚀产生的硼和碳结合成键,氮离子束的辅助还能在一定程度上抑制氧杂质进入膜层,给衬底适当加温有利于提高氮的含量并影响薄膜的化学结构.     

阳极线性离子源辅助磁控溅射沉积氮化钛薄膜的研究

采用阳极线性离子源辅助磁控溅射技术,通过改变氮气流量以及离子源功率,在低温(150℃)条件下以不锈钢为基体制备了氮化钛薄膜.采用X射线衍射技术、显微硬度计、球盘式摩擦磨损仪、压痕法研究了薄膜的结构、硬度、耐磨性和结合强度,结果表明,采用阳极线性离子源辅助磁控溅射法在150℃低温条件下能制备出具有良好特性的金黄色的氮化钛薄膜.当氮气流量为20sccm、离子源功率为300W时,制备的薄膜硬度达到2039HV,且薄膜的耐磨性与结合强度最佳.离子的轰击作用使薄膜的力学性能得到了较大改善.     

端部霍尔离子源工作特性及等离子体特性研究

研制了一种用于离子束辅助沉积光学薄膜的端部霍尔等离子体离子源 ,论述了该源的工作原理以及伏安特性。着重研究了用五栅网探针测试该源所发射的离子能量的原理和方法 ,并对测量结果进行了分析、比较。对该离子源的离子束流密度和均匀性进行了测试和分析     

TiC／i—C复合硬质膜的过渡层界面和特性的研究

探讨在i-C(离子辅助沉积）硬质无定形碳膜和钢基基片之间加入碳化钛（TiC)过渡层,以增加膜/基附着力和结合强度的各种优越性,SEM（扫描电镜）和EPMA（电子探针微分析）测试显示TiC中间过渡层与i-C层及基片的界面处的附着结合强度得以改善,划痕测试仪对该复合膜测试则从另一方面提供了膜/基结合强度提高的证据。对该复合膜的宏观机械力学性能的测试表明,它在提高了膜/基结合强度的同时,保持了类金刚石薄膜超高硬度和低摩擦系数的优良特性。     

制备光学薄膜的离子源技术概述

随着工业技术的发展及市场的需求,低能宽束离子源已广泛应用于微细加工的离子束刻蚀技术、材料改性的离子束注入混合技术和光学薄膜制备的离子束辅助镀膜技术.本文在多年该技术的实践与发展基础上,总结了制备光学薄膜的各种常用辅助镀膜离子源,其中包括考夫曼离子源、霍耳离子源、射频离子源、无栅离子源、阳极层离子源(均由我们实验室制造)的工作原理,设计要点,分析了使用时可能出现的问题及解决办法,最后从各种离子源的工作机制、工作特点、性价比、优缺点上予以比较.相信会有益于从事薄膜的工作者.     

端部霍尔离子源的磁场设计与数值模拟

首先简单介绍了用于离子束辅助沉积的端部霍尔离子源的工作原理，然后分析了其性能对磁场的要求，据此介绍了磁路组件的设计。最后,采用ANSYS大型有限元分析软件对一个条形的端部霍尔离子源的磁场进行了模拟计算，并与实验结果进行了比较，获得了满意的结果。通过对模拟结果的分析，获得了对该离子源磁场分布的直观深入的认识，为具体的端部霍尔离子源的改进设计提供了理论指导。     

端部霍尔离子源工作特性及等离子体特性研究

研制了一种用于离子束辅助沉积光学薄膜的端部霍尔等离子体离子源，论述了该源的工作原理以及伏安特性。着重研究了用五栅网探针测试该源所发射的离子能量的原理和方法，并对测量结果进行了分析、比较。对该离子源的离子束流密度和均匀性进行了测试和分析。     

离子束辅助沉积技术及其进展

本文介绍了离子束辅助沉积技术的基本原理，主要工作特点，设备及主要影响因素。综述了利用该技术在制备各种新型膜层方面研究的新进展。并指出该技术的不足及未来发展方向。     

用离子束辅助沉积和计算机控制系统制备纳米薄膜复合材料

研制成功了一台计算机控制系统 ,用来改进用于纳米复合薄膜制备的离子束辅助沉积技术。计算机、石英晶体振荡器和模糊控制器使系统可以准确地调节沉积速率 ,提高生产效率 ,确保各种纳米复合薄膜如多层和纳米晶薄膜的质量     

离子束增强沉积TiN薄膜的研究

利用多功能离子束增强沉积设备，采用三种不同工艺方法制备TiN薄膜，并对制备的TiN薄膜进行了AES，XPS，XRD，RBS和TEM等分析。结果表明：所制备的薄膜都有很好均匀性，TiN薄膜处在压应力状态；在溅射沉积的同时，在0～20keV范围内，N 和Ar 离子的轰击使得TiN薄膜的生长呈现不同择优取向；随着N 离子轰击能量的增加，制备的TiN薄膜的晶粒增大。     

IBAD制备非晶碳膜与CrN镀层的耐磨性能比较及机理分析

采用离子束辅助溅射沉积（IBAD）法，在高速钢基体上制备非晶碳膜（α—C）及CrN镀层，对两者的耐磨性能分析比较，并对其耐磨机理进行分析。结果表明：非晶碳膜的耐磨性能优于CrN镀层；文中讨论了摩擦系数和硬度对镀层耐磨损性能的影响，并通过分析动态膜基结合强度，证明两种镀层的磨损由不同磨损机理引起。     

离子束辅助沉积MoS2复合膜的XPS和ESR特性分析

通过IBAD技术制备了MoS2 Ag(Cu)复合膜 ,并利用XPS和ESR考察了复合膜的氧化情况。发现在RH为 6 0 %的大气环境下 ,Cu的掺入加速了MoS2 的氧化 ,相反Ag的加入却使MoS2 的氧化受到抑制 ;XPS发现MoS2 Cu复合膜中存在Mo6 ,ESR却并没发现中间态Mo5 ;而XPS没有检测到MoS2 Ag膜中有Mo6 ,ESR却发现Mo5 。这说明Mo5 受化学环境影响较大     

离子束辅助沉积制备的铁锆多层膜中的相演化

研究了用氩离子束辅助沉积（ＩＢＡＤ）技术制备的铁／锆多层膜中的微结构演化规律。实验中所使用的氩离子能量范围为４ｋｅＶ到１２ｋｅＶ,束流密度为１２μＡ／ｃｍ＾２。实验结果表明,用ＩＢＡＤ技术右在富锆端制备出完全非晶化的薄膜。对于Ｆｅ（０．５４ｎｍ）／Ｚｒ（４．５ｎｍ）多层膜,随Ａｒ离子能量的增加,在薄膜中还观察到晶态－非晶－亚稳ｆｃｃ相－非晶－晶态的结构转变。对于富铁合金膜,ＩＢＡＤ技术仅能制备部分非晶化的薄膜。     

用IBAD方法合成ZrN/W纳米多层膜

本文利用高真空离子束辅助沉积系统（IBAD）在室温下制备具有纳米尺寸的ZrN／W多层膜，通过改变双靶的沉积时间，合成一系列的具有不同调制周期（3nm～10nm）的纳米多层膜。利用AES，XRD和纳米力学测试系统，表面形貌仪表征了薄膜的成分、结构和机械性能，分析了不同调制周期对薄膜结构与机械性能的影响。结果表明：多层膜的机械性能普遍优于两种个体材料的混合相；在调制周期为8．6nm时，显示出强的ZrN（111），W（110）织构和较弱的ZrN（220）峰，与其他条件下制备的样品比较，它具有较高的硬度（～26GPa），较高的弹性模量（-310GPa）和较强的膜基结合力（～80mN）。低角度XRD分析证明了薄膜的多层结构。     

离子束辅助沉积制备TaN薄膜的X射线衍射分析

利用离子束辅助沉积技术制备TaN薄膜，并对其进行X射线衍射分析。掠入射的X射线衍射分析得出：离子束辅助沉积制备的TaN薄膜是面心立方结构，晶格常数a为0．4405nm。根据X射线衍射分析，用屈服强度表征的TaN薄膜的显微硬度为16～20GPa，与文献上报道的显微硬度值接近。离子束辅助沉积制备的TaN薄膜宏观内应力较小，且都为压应力。晶粒尺寸大约在10nm左右，随着注入离子能量的增加，薄膜晶粒尺寸有长大的趋势。     

离子束辅助沉积改善铝薄膜的取向生长

高性能的铝薄膜因具有低的声阻抗而广泛应用于声表面波器件的制备.本文运用Ar离子束辅助沉积技术,在64°Y-X切向的铌酸锂基片上成功的制备出(111)高度取向的铝薄膜,并研究了Ar离子魄注入角度对薄膜的织构形成的影响.结果表明,薄膜织构度对辅助离子束入射角度非常敏感,在辅助离子束入射角为35°时,薄膜(111)织构最强,电阻率最小,附着力最好,适合于声表面波器件中的应用.