表面波激发等离子体合成类金刚石薄膜的实验研究

用表面波等离子体装置进行了类金刚石薄膜的合成实验，研究了微波功率、基底负偏压和气体组成等条件对成膜的影响。用拉曼光谱和扫描电子显微镜对薄膜结构和表面形貌进行了分析，得出在100Pa的工作气压下，使用CH4放电，大功率和高偏压有利于生成质量较好的薄膜。     

表面波激发等离子体合成类金刚石薄膜的实验研究

用表面波等离子体装置进行了类金刚石薄膜的合成实验,研究了微波功率、基底负偏压和气体组成等条件对成膜的影响.用拉曼光谱和扫描电子显微镜对薄膜结构和表面形貌进行了分析,得出在100Pa的工作气压下,使用CH4放电,大功率和高偏压有利于生成质量较好的薄膜.     

微波等离子体合成类金刚石（DLC）膜的研究

本文对用微波等离子体化学气相沉积方法，以甲烷和氢气的混合气体为原材，在硅或石英玻璃基片上合成类金刚石薄膜进行了研究，并对微波放电合成类金刚石膜的条件进行了考察和探讨。     

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.     

高气压脉冲DBD等离子体合成胺基功能薄膜及其性能研究

采用高气压脉冲DBD等离子体,以丙烯胺(allylamine)为聚合单体,氩气为辅助气体,合成胺基薄膜.利用接触角测定仪(WCA),傅立叶变换红外光谱(FTIR),原子力显微镜(AFM)对功能薄膜的结构、成分以及形貌进行测试表征.讨论了不同等离子体放电参数,如:气压、占空比、时间和功率对放电沉积薄膜的影响.结论是:高气压脉冲DBD等离子体放电能够有效地聚合含胺基的薄膜,气压、占空比、时间和功率对沉积薄膜有较大的影响.     

大气等离子体枪制备类金刚石薄膜

大气下,采用DBD等离子体枪为等离子体聚合装置,以甲烷为单体,氩气为工作气体,在载玻片和单晶硅片上沉积类金刚石薄膜(DLC).考察了基片预处理、内电极形状、进气方式、以及等离子体炬喷口和基材的距离对DLC薄膜沉积的影响.通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析聚合膜结构并探索可能的沉积机理;表面轮廓仪测定了成膜速率;并对薄膜进行了机械性能测量.     

CVD金刚石薄膜摩擦学性能的研究现状

化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)金刚石薄膜通常是一种表面粗糙的多晶薄膜,其摩擦系数相对于光滑金刚石明显偏高,这制约着其在摩擦学领域的应用。在综合分析近年来该领域研究的基础上,总结了CVD金刚石薄膜摩擦学性能的主要影响因素,并从降低其摩擦系数的角度出发,着重讨论了几种提高CVD金刚石薄膜摩擦性能的途径。     

金刚石薄膜品质及其表征

阐述了金刚石薄膜中成分，结构、夹杂尤其是化学与结构缺陷对热、电、光学、机构、化学性质的影响。介绍了薄膜品质检测、表征方法的新进展，表明品质表征有向点缺陷类别及其浓度分布、掺杂和偏折方向深入的趋势。为了控制品质、增强薄膜特性，开发新的器件，必须探求更完善的分析方法。建议在ＳＥＭ－ＷＤＣＬ（阴极荧光扫描电子显微分析装置）上，在确保‘ＣＬ’（阴极荧光）最高收集效率条件下，力求不降低原有ＳＥＭ的空间分辨率     

中频DBD等离子体聚合马来酸酐薄膜的研究

用马来酸酐乙醇溶液为单体,采用脉冲介质阻挡放电(DBD)合成聚马来酸酐薄膜,研究了放电的不同频率,聚合的区域对聚合薄膜性能的影响。通过对薄膜性能的表征:接触角、红外光谱、表面形貌、薄膜厚度,发现在频率为80 kHz,气压50 Pa能聚合表面连续致密的聚马来酸酐薄膜,薄膜的生长速率为8 nm/min。     

用DBD-PECVD方法合成碳纳米管

在大气压、较低温度下合成碳纳米管(CNTs),对于大规模的工业生产具有重要的意义.本文介绍了一种介质阻挡放电等离子体增强化学气相沉积(DBD-PECVD)的方法,并利用该方法制备碳纳米管.实验是在约0.5个大气压、700℃下,通入氢气和甲烷的混合气体(CH4/H2为1∶10～1∶20),产生DBD等离子体;衬底为硅片;催化剂是用磁控溅射制备的Ni/Al薄膜,厚度分别为3nm和10nm.在扫描电镜下观察发现,碳纳米管的生长符合底端生长模式.在透射电镜下观察,碳纳米管没有竹节状结构.拉曼光谱分析表明,这种碳纳米管的结构缺陷比较多.     

介质阻挡放电等离子体及其在材料制备中的应用

介质阻挡放电等离子体(Dielectric barrier discharge plasma,DBDP)是一种在大气压下即可发生的低温等离子体,具有电子浓度大、电子平均能量高的特点,因此,DBDP应用在材料制备中具有独特的优势.综述了DBDP的发展历史、产生机理和基本特征、放电参数及其影响等,重点介绍了DBDP在臭氧发生、有机物合成、薄膜制备、材料表面改性、高能球磨等领域的应用,分析了研究中存在的主要问题及相应的解决方法,以期为相关领域的研究提供参考.     

基体温度对中频脉冲非平衡磁控溅射技术沉积类金刚石薄膜结构与性能的影响

利用中频脉冲非平衡磁控溅射技术在不同的基体温度下制备了类金刚石(DLC)薄膜,采用Raman光谱、X射线光电子能谱(XPS)、纳米压痕测试仪、椭偏仪对所制备DLC薄膜的微观结构、机械性能、光学性能进行了分析。Raman光谱和XPS结果表明,当基体温度由50℃增加到100℃时,DLC薄膜中的sp3杂化键的含量随基体温度的升高而增加,当基体温度超过100℃时,DLC薄膜中的sp3杂化键的含量随基体温度的升高而减少。纳米压痕测试表明,DLC薄膜的纳米硬度随基体温度的增加先增加而后减小,基体温度为100℃时制备的薄膜的纳米硬度最大。椭偏仪测试表明,类金刚石薄膜的折射率同样随基体温度的增加先增加而后减小,基体温度为100℃时制备的薄膜的折射率最大。以上结果说明基体温度对DLC薄膜中的sp3杂化键的含量有很大的影响,DLC薄膜的纳米硬度、折射率随薄膜中的sp3杂化键的含量的变化而变化。     

DBD-PECVD法制备CN薄膜的结构及性能研究

使用自行设计的真空系统,采用介质阻挡放电等离子体增强化学气相沉积(DBD-PECVD)法,分别以CH4/N2、C2H2/N2、C2H4/N2混合气体作为反应气体,在单晶硅片上成功制备了CN薄膜.FTIR结果证实了薄膜中碳氮原子结合成化学键,Raman结果说明薄膜中含有类金刚石结构,AFM结果表明薄膜粗糙度随放电气压的升高而逐渐增大.三种混合气体沉积的CN薄膜,以CH4/N2的沉积速度最慢,薄膜表面粗糙度最小,含H量最少;C2H2/N2的沉积速度最快,薄膜表面粗糙度最大.     

共面介质阻挡放电等离子体平板光源设计与研究

采用阳极氧化铝作为介质层,设计制作了共面介质阻挡放电等离子体平板光源,研究了高温烘焙、电源频率和气体压强等对光源着火电压和发光效率的影响。结果表明,高温烘焙电极装置和高脉冲电源频率可以使共面介质阻挡放电光源放电更稳定,放电着火电压更低;当电极宽度为0.5 mm、间距为4.5 mm、介质层厚度约为20μm、气体压强为20 Torr时,共面介质阻挡放电等离子体光源的放电稳定,亮度为7200 cd/m²,白光发光效率为4.92 lm/W。     

空气介质阻挡放电等离子体处理对双马来酰亚胺磨性能的影响

采用空气介质阻挡放电等离子体(APDBD)处理双马来酰亚胺(BMI)表面,探讨了达到最佳处理效果的工艺条件.结果表明当APDBD处理树脂的时间为10s,输出电压设置为12kV时,树脂具有最佳的抗摩擦耐磨损性能,摩擦系数降低了40%,磨损率降低幅度超过45%,这主要是由于交联导致的强化作用.随着处理时间的延长,摩擦磨损的机理也发生了从粘着磨损到犁削磨损的变化.     

空气中介质阻挡放电对聚丙烯进行表面改性的研究

用大气压空气中介质阻挡放电(DBD)对聚丙烯(PP)薄膜进行表面改性.通过扫描电子显微镜(SEN)观察、接触角测量和X射线光电子能谱分析(XPS)等手段,研究了DBD等离子体处理前后PP膜的表面特性.实验结果表明,PP薄膜经DBD等离子体处理后,其表面结构变粗糙,且引入了极性基团,表面微观样貌和表面化学成分均发生变化.PP膜表面水接触角随着处理时间的增加而降低,且在处理8s时达到饱和值53°.对改性后的PP薄膜在空气中放置时的老化效应进行研究后发现,即使放置12天后其表面水接触角仍远低于改性前的值.     

NiTi合金生物医用材料表面镀类金刚石薄膜的性能研究

用脉冲电弧离子镀技术在NiTi合金生物材料表面沉积了类金刚石(DLC)薄膜.研究分析结果表明制备的DLC薄膜是四面体非晶碳薄膜;随着DLC薄膜厚度的增加,薄膜的表面粗糙度增加,薄膜中sp3的含量减少;随着sp3含量的增加,薄膜的纳米硬度升高;划痕实验表明临界载荷大于0.9 N.研究得出与NiTi合金相比,DLC薄膜能够有效地降低摩擦系数和磨损.DLC薄膜的摩擦系数主要与薄膜的硬度及薄膜中sp3的含量有关,DLC薄膜的磨损主要是轻微的磨粒磨损及疲劳磨损.     

脉冲辉光PECVD制备DLC薄膜的结构和性能研究

类金刚石碳膜以其优异的性能,诸如高电阻率、高硬度、低摩擦系数、良好的光学特性等显示出良好的应用前景,越来越受到人们的关注.本文利用脉冲辉光PECVD在不同的脉冲电压下成功地制备了DIE薄膜.采用拉曼光谱仪、原子力显微镜、纳米压痕仪等设备对薄膜的相结构、表面形貌和力学性能进行了综合分析.