Cr/CrN/CrTiAlN/CrTiAlCN多元多层薄膜在微型钻头上的应用性能

为了提高微电子线路板(PCB)加工用微型钻头的使用寿命及保证钻孔质量,采用中频反应磁控溅射、离子束辅助的方法分别在WC硬质合金和微型钻头上沉积了Cr/CrN/CrTiAlN/CrTiAlCN多元多层梯度硬质薄膜,研究了多层膜的结构、形貌及钻削性能.结果表明:在WC硬质合金上沉积的多层膜显微硬度为2 631HV,膜/基结合力大于80N,摩擦系数为0.113;镀膜后微钻刃型完好,刃型角度没有改变,同一钻头不同部位沉积的膜层厚度一致;微钻镀膜后使用寿命提高1倍以上,且解决了断针、批锋、塞孔等问题,同时满足孔位精度、孔壁粗糙度等技术要求.     

不同温度下氮化铬薄膜的疏水性能研究

利用电弧离子镀膜技术,以硅片、不锈钢、玻璃片为基底,在脉冲偏压分别为50 V、100 V、150 V的条件下制备了三组氮化铬薄膜样品,对其物相、表面形貌、力学性能及不同温度下的疏水性能进行了分析研究。结果表明：所制备薄膜样品组分单一,表面存在些许“大颗粒”,当脉冲偏压为100 V时“大颗粒”数量最多;氮化铬薄膜力学性能优良,150 V脉冲偏压下沉积的薄膜具有较高的硬度和杨氏模量,50 V脉冲偏压样品具有较高的膜基结合力;常温（20℃）下薄膜疏水性均较好,基底材料对疏水性能影响不大;各组薄膜疏水性能随环境温度的增加而降低,当环境温度上升至80℃时脉冲偏压为50 V的薄膜丧失疏水性能,脉冲偏压为100 V的薄膜样品疏水性能整体较优。     

高速钢上氮化碳薄膜附着力及其影响因素的研究

氮化碳(CNx)薄膜具有优异的力学性能和摩擦学性能,很适合用作耐磨保护涂层及固体润滑剂.采用磁控溅射法在高速钢(HSS)基片上制备了氮化碳薄膜,并以划痕法对其附着力进行了研究.结果表明:有TiN中间层的CNx复合薄膜比无TiN中间层的附着性能有较大的提高.CNx/TiN复合薄膜附着性能较好的主要原因是:对基片严格的清洁处理,采用磁控溅射法对基片施加了合适的负偏压,沉积了合适的中间过渡层;工艺参数合理.     

高速钢上磁控溅射氮化碳薄膜的摩擦学性能研究

采用磁控溅射法在高速钢(HSS)基片上制备了氮化碳(CNx/TiN)复合薄膜,并采用球-盘式摩擦试验法对其摩擦学性能进行了研究.通过分析薄膜的摩擦系数变化曲线,并辅之以薄膜摩擦表面形貌的显微观察分析以及EDS微区成分分析,对薄膜的摩擦学性能进行了表征.结果表明,CNx/TiN复合薄膜与对偶球(Si3N4)之间的摩擦系数约为0.3.具有较好的减摩性能,但复合薄膜的耐磨性能受制备工艺的影响较大.沉积合适的TiN/Ti过渡层可以显著提高薄膜的耐磨性能.薄膜的磨损机理主要为磨粒磨损与黏着磨损以及疲劳磨损相互结合.     

Cu－TiC纳米晶复合薄膜的研究

本文采用多靶磁控溅射技术，通过分别控制Ｃｕ和ＴｉＣ靶的溅射功率制取了不同ＴｉＣ含量的复合薄膜，采用ＸＲＤ、ＸＰＳ和ＴＥＭ技术分析了薄膜的组织结构，并测定了薄膜的硬度和电阻率。研究结果表明：随ＴｉＣ含量的增加，Ｃｕ－ＴｉＣ复合薄膜的晶粒逐步细化，直至形成纳米晶，与此相应，薄膜的硬度提高，导电性降低。     

纳米复合超硬薄膜的研究现状

自1994年Veprek等人提出纳米复合超硬薄膜的概念以来,以其优异的力学性能和化学性能而成为当今材料科学领域的研究热点之一.本文将介绍纳米复合超硬薄膜的概念、设计思想、超硬机制、制备技术及工艺、性能和应用前景,及其发展趋势.     

纳米复合薄膜的制备及其应用研究

纳米复合薄膜材料由于具有传统复合材料和现代纳米材料两者的优点,正成为纳米材料的重要分支而越来越引起广泛的重视和深入的研究。本文全面介绍了纳米复合薄膜的发展历史、制备方法、薄膜性能及其应用前景。提出了纳米复合薄膜材料研究的关键问题以及今后的发展方向。     

基于银纳米颗粒墨水在柔性基材表面制备导电薄膜及其电阻率

通过两相界面反应制备出小尺寸银纳米颗粒,用喷墨打印技术和热处理工艺在柔性PET基材表面制备导电薄膜。用紫外-可见光吸收光谱、透射电镜和能谱研究了银颗粒粒径、微结构和成分,结果表明所合成的颗粒为多晶结构,粒径为2～5nm。用扫描电镜和四探针薄膜电阻率测量法研究了热处理温度、时间与薄膜形貌、电阻率之间的关系,结果表明柔性PET塑料表面的银颗粒在150℃条件下处理30min,可获得表面平整、无明显裂纹、电阻率～6.4μΩ.cm的导电薄膜。     

基于磁控溅射制备纳米微晶NiO_x薄膜的方法

使用一种配套于磁控溅射设备的基片液氮冷却装置制备了小颗粒度纳米微晶NiOx电致变色薄膜.当溅射参数完全相同时,借助于对基片的冷却可有效控制并降低NiOx薄膜的晶粒尺度.冷却基片所制备的NiOx薄膜的电致变色性能明显优于室温时制备的薄膜,且该薄膜的O/Ni比率也明显高于室温时制备的NiOx薄膜的O/Ni比率.     

纳米复合薄膜及其在果蔬保鲜中的应用

纳米复合包装薄膜一般为聚合物基纳米复合材料,可分为纳米材料/合成聚合物复合材料与纳米材料/天然聚合物复合材料。阐述了这2种复合材料的制备方法和性能特点,综述了纳米TiO2复合薄膜、纳米SiO2复合薄膜、纳米CaCO3复合薄膜、纳米银复合薄膜在果蔬保鲜中的应用研究,并展望了纳米复合薄膜在果蔬保鲜应用方面的研究方向。     

Reactive DC magnetron sputter deposited Ti-Cu-N nano-composite thin films at nitrogen ambient

Ti-Cu-N thin films have been grown on Si(111), KBr (potassium bromide), quartz and glass slide substrates using a TiCu (13:87 at. %) single multi-component target by reactive DC magnetron sputtering at nitrogen ambient. This study provides insight into the importance of nitrogen pressure on the characteristic of Ti-Cu-N thin films. Crystalline phases of these films are identified by X-ray diffraction (XRD) technique. The titanium atoms were inserted into the Cu₃N unit cell. The results from XRD show that the observed phases are nano-crystallite cubic anti-Rhenium oxide (anti-ReO₃) structure of Ti doped Cu₃N (Ti:Cu₃N) and nano-crystallite face centre cubic (fcc) structure of Cu. Formation of copper vacancies in Cu₃N cell substituted by titanium atoms and subsequent excess of interstitial nitrogen (N-rich) result in lattice constant expansion and optical energy gap widening. Surface morphology of the films studied by scanning electron microscope (SEM) indicates agglomeration of grains. Ti:Cu atomic ratio of Ti-Cu-N films, determined by energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy, is less than that of the original TiCu single multi-component target and nearly independent of nitrogen pressure. Optical study is performed by Vis-near IR transmittance spectroscopy. Film thickness, refractive index and extinction coefficient are extracted from the measured transmittance using a reverse engineering method. Absorption coefficient indicates that the nitrided films are direct semiconductor. The films electrically show quasi-metallic behavior. The effect of sputtering pressure on deposition rate is investigated. Compared with the Ti free Cu₃N film, the Ti:Cu₃N films possesses fine thermal stability in vacuum.     

磁控溅射制备SiC薄膜的高温热稳定性

采用磁控溅射方法在Si基底上制备SiC薄膜,研究了SiC薄膜经不同温度和气氛条件高温退火前后结构、成份的变化.结果表明,薄膜主要以非晶为主,由Si-C键,C-C键和少量Si的氧化物杂质组成;在真空条件下经高温退火后,薄膜C-C键的含量减少,而Si-C键的含量增加,真空退火有利于SiC的形成;在800℃空气中退火后,薄膜表面生成一层致密的SiO2薄层,阻止了氧气与薄膜内部深层的接触,有效保护了内部的SiC.在空气条件下,SiC薄膜在800℃具有较好的热稳定性.     

多组分掺杂ZnO陶瓷薄膜的射频磁控溅射法制备及表征

采用传统陶瓷烧结工艺,制备了直径为50mm,厚度为3 mm的Bi2O3、Sb2O3、CO2O3、Cr2O3、MnO2掺杂的ZnO陶瓷靶,采用所制备的ZnO陶瓷靶和射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上成功制备出了ZnO陶瓷薄膜,并研究了溅射功率和退火温度对ZnO陶瓷薄膜的微观结构和表面形貌的影响.结果表明:随着溅射功率...     

ZnO掺杂Li+陶瓷靶及溅射膜制备工艺研究

利用固相反应成功地制备了直径为70mm,厚度为10～15mm的掺杂Li离子ZnO陶瓷靶材.研究了不同摩尔浓度的Li离子掺杂靶材,并对其绝缘电阻与损耗进行了分析比较,最终确定Li离子的最佳掺杂量为2.2l%(摩尔分数).同时通过在不同温度烧结试验、不同成型压力试验确定了ZnO靶材制备的最佳工艺,并通过所制备的ZnO-Li0.022陶瓷靶,采用RF射频磁控溅射技术在Si(100)、玻璃(载玻片)、及Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基片上制备出高度c轴(002)择优取向、均匀、致密的ZnO薄膜.     

蓝宝石衬底上制备SiO2薄膜的研究

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Si为靶材,高纯O2为反应气体,成功地在蓝宝石基片上制备出了二氧化硅(SiO2)薄膜,并对薄膜的沉积速率、成分、结构及红外光学性能进行了研究.结果表明,制备的SiO2薄膜与蓝宝石衬底结合牢固;和其它镀膜技术相比,射频磁控反应溅射法可以在较低的温度下制备出SiO2薄膜;制备出的SiO2薄膜在3～5μm波段对蓝宝石衬底有明显的增透效果.     

磁控溅射CrNx薄膜的制备与力学性能

采用反应磁控溅射法在不同的氮分压下制备了一系列CrNx薄膜，并利用EDS和XRD表征了薄膜的成分和相组成，采用力学探针测量了薄膜的硬度和弹性模量。研究了氮分压对薄膜成分，相组成和力学性能的影响。结果表明，随氮分压的升高，薄膜的沉积速率明显降低，薄膜中的氮含量量增加，相应地，相组成从Cr Cr2N过渡到单相Cr2N,再逐步经Cr2N CrN过渡到单相CrN,并在Cr:N原子比为1：2和1：1时，薄膜的硬度出现极值（HV27．1GPa和HV26.8GPa),而薄膜的弹性模量则在Cr2N时呈现350GPa的最高值。     

陶瓷靶射频磁控溅射TiO2薄膜的制备和光催化特性

Transparent titania thin films were prepared on glass substrates by radio frequency magnetron sputtering from TiO2 ceramic target. The structure and morphology of those films with different sputtering power and substrate temperature has been measured with X-ray diffractometer (XRD) and atomic force microscope (AFM). It was found that the films were anatase and a mix of anatase-rutile with different condition. The transmission of the films has been studied by using UV-VIS-NIR spectrometer. It shows absorption edge has a little red shift with the increase of sputtering power and substrate temperature. The photocatalytic activity of the films was tested on the degradation of Rhodamine B solution. T.he highest degradation efficiency in our experiment was obtained in the film deposited at 550℃ and 130W.     

Ag底层对TbFeCo薄膜磁性能的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上制备了TbFeCo/Ag非晶垂直磁化膜，研究了Ag底层厚度对TbFeCo薄膜磁性能的影响。原子力显微镜、振动样品磁强计与磁光盘测试仪测量结果表明：薄的银底层具有较高的表面粗糙度可以显著增大TbFeCo薄膜的矫顽力，改善TbFeCo薄膜的磁光温度特性，该薄膜有望用作高密度垂直记录介质与光磁混合记录介质。     

非平衡磁控溅射类金刚石碳膜的性能

用非平衡磁控溅射的方法在室温下制备了光滑、均匀、致密的类金刚石(DLC)薄膜,分析和研究了DLC膜的形貌、结构和摩擦特性.结果表明,靶工作电流对DLC膜的沉积有重要的影响.随着工作电流的增大,薄膜的沉积速率增大,薄膜中sp3键的含量增加.薄膜的摩擦系数随着工作电流的增加略有增大,在摩擦的初始阶段,摩擦系数较高,随着摩擦循环次数的增加,摩擦系数逐渐减小,并逐渐趋于稳定.     

非化学计量比SbOx薄膜的结晶动力学研究

利用直流磁控反应溅射法在不同氧分压下制备了SbOx薄膜,对退火前后薄膜的X射线衍射(XRD)分析表明,退火后薄膜结构发生了从非晶态向晶态的转变.利用示差扫描量热法(DSC)测出不同升温速度条件下非晶态薄膜粉末的晶化峰温度,用Kissinger公式计算了材料的结晶活化能计算结果表明,随着溅射时氧分压的增加,薄膜的结晶活化能增加,而相应的非晶态与晶态之间的焓差则呈现出相反的变化趋势.