微波ECR等离子体源离子注入法制备DLC薄膜

用微波ECR等离子体源离子注入 (PSII)法 ,在硅片 ( 10 0 )上制备了类金刚石 (DLC)薄膜 ,工作气体采用CH4气体 ,研究了不同的气体流量对薄膜的影响。对制备的DLC薄膜 ,用拉曼光谱、FT IR光谱、AFM以及纳米压痕等手段对化学成分、化学键结构、表面形貌以及硬度等进行了表征     

微波ECR等离子体源离子注入法制备DLC薄膜

用微波ECR等离子体源离子注入(PSⅡ)法，在硅片(100)上制备了类金刚石(DLC)薄膜，工作气体采用CH4气体，研究了不同的气体流量对薄膜的影响。对制备的DLC薄膜，用拉曼光谱、FT-IR光谱、AFM以及纳米压痕等手段对化学成分、化学键结构、表面形貌以及硬度等进行了表征。     

微波等离子体制备类金刚石薄膜进展

随着对材料需求的日渐增长，在材料表面沉积性能优异的薄膜以提高材料的使用性能成为一种趋势。类金刚石薄膜具有高硬度、强的耐腐蚀性能、低摩擦因数、良好的耐磨损性等优势，在工业制造领域受到越来越多的关注。介绍了电子回旋共振等离子体源和表面波等离子体源的原理及在制备DLC薄膜中的应用，分析了沉积过程中影响DLC薄膜性能的主要因素，指出了目前存在的问题，总结了微波等离子体源能够产生大面积的高密度等离子体，且无电极污染等优势，为促进高性能DLC薄膜的制备和应用提供参考。     

PECVD法制备类金刚石薄膜的摩擦学性能

采用射频等离子体增强化学气相沉积法(rf-PECVD),在45钢表面沉积了类金刚石(DLC)薄膜,借助激光拉曼光谱仪(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM),分析了DLC膜的键结构、表面形貌和结构特征,用原位纳米力学测试系统测定了薄膜的硬度.以GCr15钢为摩擦副材料...     

等离子体法制备类金刚石膜的研究

等离子体法制备超微材料是比较理想的方法之一，采用等离子体法制备类金刚石膜，近年来有了很大的进展，通过比较可知；等离子体法可以在低温下进行化学合成反应，实现了低温化学气相反应过程。     

霍尔离子源制备类金刚石薄膜研究

采用霍尔离子源沉积类金刚石薄膜是近年来新出现的一种方法，本文研究了自行研制的霍尔离子源的性能以及采用此离子源制备类金刚石薄膜及工艺参数的影响。结果表明，霍尔离子源在较低的电压即可起辉，可提供稳定的能量较低的离子束流。采用霍尔离子源沉积类金刚石薄膜的沉积速率约为O．5nm/s。随着霍尔离子源灯丝电流的升高，离子源放电电压下降，制备的类金刚石薄膜的硬度下降。放电电流的变化对类金刚石薄膜的硬度影响不大。     

类金刚石薄膜内应力的测试

采用射频-直流等离子增强化学气相沉积法制备出类金刚石薄膜,用弯曲法测定薄膜的内应力。结果表明,类金刚石薄膜中存在1～4.7GPa的压应力,沉积工艺对薄膜的内应力有很大的影响,薄膜的内应力随极板负偏压的升高而降低,陆C_2H_2气体含量的增加而增大。     

ECR-RF双功率源等离子体化学气相沉积制备类金刚石薄膜的研究

利用微波ECR加射频功率源等离子体化学气相沉积技术,以CH4为碳源气体,Ar气为稀释气体,在硅片(100)上制备了类金刚石薄膜.Raman光谱证实了薄膜的类金刚石特性;傅立叶变换红外光谱表明薄膜中存在明显的C-H键结构.采用AFM观察了表面形貌,均方根粗糙度大约为1.489nm,表明薄膜表面比较光滑.最后对其进行了摩擦性能测试,薄膜的平均摩擦系数为0.102.     

霍尔离子源制备类金刚石薄膜研究

采用霍尔离子源沉积类金刚石薄膜是近年来新出现的一种方法 ,本文研究了自行研制的霍尔离子源的性能以及采用此离子源制备类金刚石薄膜及工艺参数的影响。结果表明 ,霍尔离子源在较低的电压即可起辉 ,可提供稳定的能量较低的离子束流。采用霍尔离子源沉积类金刚石薄膜的沉积速率约为 0 5nm/s。随着霍尔离子源灯丝电流的升高 ,离子源放电电压下降 ,制备的类金刚石薄膜的硬度下降。放电电流的变化对类金刚石薄膜的硬度影响不大。     

真空弧源沉积类金刚石薄膜及其性能研究

采用真空弧源沉积技术在钛合金及Si(100)表面合成DLC薄膜．通入不同的氩气．控制DLC薄膜中的SP3／SP2比值。研究表明，薄膜硬度可达96GPa．随着氩气流量的增加，薄膜的硬度先增加．后有明显降低。随着氩气流量的增加，类金刚石薄膜中．SP2键增加，SP3键减少，而血液相容性明显提高。DLC薄膜具有优异的耐磨性，摩擦系数低，与钛合金基体结合牢固。     

端部霍尔等离子体源沉积类金刚石膜的研究

本文通过对端部霍尔离子源特性的研究 ,采用自行研制的用于离子束辅助沉积的端部霍尔离子源成功镀制了类金刚石膜 ,并对采用该离子源制备类金刚石膜的工艺进行了研究和分析。实验结果表明 ,采用端部霍尔离子源镀制类金刚石膜不仅操作简单、可实现大面积沉积 ,而且类金刚石膜的沉积速率较大 ,最大可达 0 .8nm s,其折射率依不同工艺在 1.8～ 2 .2之间可调。并对不同工艺条件下制备的类金刚石膜的硬度进行了测试和分析。     

金属等离子体浸没离子注入与沉积技术合成类金刚石薄膜研究

采用金属等离子体浸没离子注入与沉积技术在9Cr18轴承钢基体表面合成了类金刚石薄膜.研究了注入脉宽和工作气压对合成薄膜性能及化学组成的影响;通过激光Raman光谱、维氏硬度、针盘试验和电化学腐蚀等测试手段分别表征了合成薄膜后试样表面的化学组成和微观结构、显微硬度、摩擦磨损性能和抗腐蚀性能.结果表明:合成薄膜后,试样的显微硬度增大了88.7%,摩擦磨损和抗腐蚀性能也明显改善.     

等离子体源离子渗氮合成硼碳氮薄膜的研究

采用等离子体源离子渗氮,即低能,超大剂量氮离子注入－同步热扩散技术,在３００－５００℃处理碳化硼薄膜,合成了硼碳酸三元薄膜。俄歇电子能谱和漫反射富氏变换红外光谱分析表明,合成的硼碳氮薄膜是碳硼比固定,氮含量可控的非晶态薄膜。     

脉冲多弧离子镀制备类金刚石薄膜的特性

利用脉冲多弧离子镀技术在硅基底上沉积出非晶的类金刚石薄膜。薄膜的折射率为 2 8左右 ;沉积速率与主回路电压以及脉冲频率有关 ;膜层致密 ,但薄膜表面不光滑 ;薄膜电阻率接近 1× 10 10 Ω·cm数量级 ;薄膜的硬度及附着力与基底温度、主回路电压以及脉冲频率密切相关 ;薄膜中存在强的内应力 ,内应力是影响膜层附着力的主要因素。     

磷掺杂类金刚石薄膜的制备与性能研究

应用等离子体浸没离子注入与沉积方法合成了磷掺杂的类金刚石(P doped diamond like carbon,P-doped DLC)薄膜.结构分析表明磷以微米级岛状结构分散于DLC薄膜表层,P的掺杂增加了DIE薄膜的无序性,俄歇能谱证明岛型区域是由P、C、O三种元素形成的化合物,衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)的分析结果显示存在P-O-P和P-O-C的非对称伸缩振动.掺杂表面表现出强烈的亲水性(水接触角为16.9°),体外血小板粘附实验结果显示,P掺杂DLC薄膜表面粘附的血小板少且变形小,表现出的血液相容性优于热解碳和未改性DLC.P-doped DLC薄膜与水的界面张力为2.7 Nj/cm2,具有较理想的接近于血细胞的界面张力,因此与血液保持了较高的相容性.     

9Cr18轴承钢表面不同等离子体浸没离子注入强化处理技术研究

采用不同的等离子体浸没离子注入(PⅢ)工艺在9Cr18轴承钢表面进行了气体、金属、金属加气体的离子注入和碳化钛(TiC)、类金刚石(DLC)薄膜的等离子体浸没离子注入与沉积(PⅢD).对处理后的试样进行了X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、俄歇电子能谱(AES)和拉曼光谱(Raman)分析;测试了处理前后试样的显微硬度、磨痕宽度和摩擦系数.结果表明:处理后试样表面均形成了不同的改性层,且改性层中化学组成和各元素的浓度-深度分布随处理工艺的不同而变化;处理后试样的显微硬度都有较大提高,最大增幅达77.7%;表面摩擦系数由0.8下降到0.16;磨痕宽度减少了23倍;与PⅢ工艺相比,相同参数下,PⅢD处理后的试样表面综合性能更加优异.     

Adhesion property of SiOx-doped Diamond-like Carbon Films Deposited on Polycarbonate by Inductively Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition

SiO_x-DLC (diamond-like coating) films as candidates for protection coating of polymers were prepared by using a pulse-biased inductively coupled plasma chemical vapor deposition system with acetylene, tetramethylsilane and oxygen gasses. Effects of the gas composition and O₂ plasma pre-treatment on adhesion of the SiO_x-DLC films were investigated. Adhesion strength of Si-DLC films (with 0% oxygen) was almost the same to that of undoped DLC films. By employing O₂-plasma pre-treatment, adhesion strength of the Si-DLC films was considerably improved, while that of the undoped DLC films was not. The SiO_x-DLC films with the carbon to oxygen (O/C) ratio of 0.15 showed adhesion strength as high as that of the Si-DLC films on the O₂-plasma pre-treated substrate. However, further improvement of adhesion strength of the SiO_x-DLC was not realized by employing the O₂-plasma pre-treatment. On the other hand, the SiO_x-DLC films showed favorable feature of high deposition rate and large optical band gap although higher O/C ratio (> 0.15) brought about poor adhesion strength of the films.     

合成硼碳氮体系薄膜的XPS研究

采用Ｘ射线光电子谱（ＸＰＳ）分析３００～５００℃等离子体源离子渗氮硼和碳化硼薄膜合成的氮化硼和硼碳氮薄膜。利用合成薄膜成分可控的特点,研究Ｂ、Ｃ、Ｎ对薄膜的ＸＰＳ影响。结果表明,ＸＰＳ分析合成氮化硼薄膜能够确定其化学组成,但不能确定ｓｐ＾２和ｓｐ＾３型键合结构特性;ＸＰＳ分析硼碳氮薄膜能够确定其成分和结构特性。在较高的工艺温度下,等离子体源离子渗氮合成的硼硕氮薄膜具有ｓｐ＾２和ｓｐ＾３型复合的键合     

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.