真空电弧沉积技术中的弧源设计

讨论了真空电弧沉积中弧源设计的有关问题，如电弧运行模式、电弧极性、点火方式、电弧的约束方式以及宏观粒子抑制方式等。分析表明，分析表明，合理选择电弧运行模式和电弧极性，以满足涂料粒子蒸发与离化的要求；选择合理的弧源结构，加强对电弧的约束与烧蚀的控制，或用过滤弧源，以抑制宏观粒子对涂层的污染，是成功设计弧源的关键。     

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。     

电弧离子镀弧源的研制进展

电弧离子镀作为一种经典的PVD技术已经在涂层领域得到了长足的发展,但沉积过程中产生的宏观大颗粒问题限制了其在纳米功能涂层中的应用.弧源作为电弧离子镀膜设备的核心部件,是宏观大颗粒产生的源头,直接决定镀膜系统的成膜质量.阐述了三类不同靶材形式传统弧源的特点,分析总结了近年来新型弧源研究和应用现状,综述了新型弧源在控弧磁场...     

阴极电弧沉积技术及其发展

本文分析了阴极电弧等离子沉积技术，以及有关的机理和应用，与其它物理气相沉积技术也作了定性和定量的比较，特别强调了重要的技术方面和最近的发展。     

脉冲真空弧源沉积类金刚石薄膜耐磨特性研究

本文利用脉冲真空弧源沉积技术在Cr17Ni14Cu4不锈钢和Si(100)基体上制备了类金刚石(DLC)薄膜,研究在不同基体偏压下,DLC薄膜的结构与性能.采用拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)研究DLC薄膜的原子结合状态,利用CSEM销盘摩擦磨损试验机研究其耐磨性,利用HXD1000B显微硬度仪测试其显微硬度,并采用压痕法评价其结合力.研究结果表明:DLC薄膜与基体结合牢固.随着基体偏压的提高,DLC薄膜内sp3键含量增大,薄膜硬度提高.Cr17Ni14Cu4不锈钢表面沉积DLC薄膜后,耐磨性大幅度提高,本文探讨了DLC薄膜的耐磨机理.     

直流金属真空弧源沉积Ti-O薄膜在模拟人体液中的耐腐蚀性能研究

采用直流金属真空弧源沉积(DC-MVAD)在316L不锈钢基体上沉积合成了Ti-O系薄膜.在Hank's模拟人体液中,对DC-MVAD合成钛氧薄膜进行了开路电位、电化学极化以及电化学阻抗图谱分析,显示合成薄膜可明显改善在人体环境中的耐腐蚀性能.随着合成氧分压的增加,薄膜的耐蚀能力增强.这主要是由于高O/Ti比的钛氧薄膜具有更为稳定的能量状态、低的孔隙率所致.     

电弧离子镀的旋转横向磁场弧源设计

电弧离子镀工艺中电弧蒸发产生的大颗粒污染严重影响了所沉积涂层的性能.为了从源头上解决大颗粒难题,本文提出了一种新的旋转横向磁场的设计思路,通过频率和强度可调且覆盖整个靶面的旋转横向磁场控制弧斑的运动.通过有限元模拟磁场的分布,对旋转横向磁场控制的电弧离子镀弧源进行了优化设计.并根据方案制作了旋转磁场发生装置及其电源,使该弧源的旋转磁场具有多模式可调频调幅的功能,用以改善弧斑的放电形式,提高靶材刻蚀均匀性和靶材利用率,减少靶材大颗粒的发射,用以制备高质量的薄膜以及功能薄膜,以拓展电弧离子镀的应用范围.     

真空电弧放电稳定性

本文研究了真空阴极电弧放电过程中阴极电弧源工作稳定及其影响因素,研究了真空电弧斑的产生及运动规律。     

阴极真空弧沉积中靶室第二阳极作用对系统性能的影响

介绍了阴极真空弧沉积中 ,弧源在阴极接地和阳极接地两种不同工作状态下的工作特性。发现阳极接地时 ,因沉积靶室入口法兰的第二阳极作用 ,聚焦磁场对弧源放电稳定性的影响不如阴极接地时明显。因此可以加较高的聚焦磁场 ,从而获得流强较高和较稳定的沉积等离子体束     

磁过滤阴极真空弧沉积装置研究中的等效电路方法

提出了模拟磁过滤阴极真空弧放电等离子体沉积装置阴极弧放电过程的等效电路，并用此电路定性研究了各参数对弧放电的影响，结果同实验符合的很好。     

真空阴极弧离子镀阴极斑点的移动研究

建立了真空阴极弧离子镀圆形平面靶侧面引弧时 ,阴极斑点的受力模型 ,分析了影响电弧运动的因素 ,改进了圆形平面靶侧面形状 ,大大提高了石墨靶阴极斑点从侧面到靶平面的过渡速度     

电子式真空阴极弧离子镀引弧器的研制

研制了电子式真空阴极弧离子镀引弧器 ,分析了其工作原理及工作时序 ,给出了它的关键部分的电路 ,介绍了它的离子镀引弧器的性能及特点。     

真空电弧沉积多元膜复合靶成分离析效应的研究

用Ti/Mo ,Ti/W和Ti/Me(Me为Fe Cr Al合金 )复合靶采用真空电弧技术沉积了多元膜 ,并对成分离析效应及组织和性能进行了研究。结果表明 ,工作弧电流和阴极镶嵌体的弧斑平均电流对成分离析效应影响程度较大 ,Ti/Me复合靶存在一个无成分离析效应的平衡点。多元膜结构主要为组元原子固溶于Ti2 N中的结构形式 ,并具有较高的显微硬度     

真空开关电弧形态几何特性量化实验研究

真空电弧在燃烧过程中的形态变化特性及其发生发展在图像上所表现出来的趋势特征对真空开关的开断能力有着重要影响,为了研究真空开关电弧形态特性,针对真空开关电弧特点和电弧特性,设计并建立了一套以可拆卸真空灭弧室的真空开关电弧实验系统.利用图像处理技术对真空间隙长度为6mm,电压60V为条件下真空开关电弧几何特性(面积、周长)进行了诊断.实验结果表明运用该技术可实现真空开关电弧在真空间隙几何特征的量化测量,可应用于真空开关电弧形态特征实时在线诊断,为真空开关电弧形态调控规律研究提供了新的技术手段.     

Influence of Bias Parameters and Plasma Density on Vacuum Arc Macroparticle Accumulation

Several regularities of the accumulation of vacuum arc metal macroparticles (MP) on the sample on repetitively pulsed biasing (10⁵ Hz, 7 µs, ?0.5 kV to ?3.5 kV) have been investigated. It has been shown that the substrate temperature plays a very important role in controlling the MP amounts on the sample. A possibility to change the metal particle number density on the substrate in the range from 10⁵/cm² to 10⁷/cm², depending on bias pulse parameters, sample temperature, and ion plasma saturation current density, has been demonstrated. The shape of MPs and their adhesion to the substrate surface depends strongly on the MP energy balance in a high-voltage space charge sheath.     

Simplification of the Plasma Load of Negative-Pulse-Bias Source Used in Arc Ion Plating

Based on the voltage and current fluctuating phenomenon in the arc plasma load under the negative-pulse-bias, usingthe plasma physics theory and analysis of computer simulation expatiates that the nature of plasma load in vacuumarc plasma is a capacitance     

Three Filtered Vacuum Arc Plasma Sources Deposition & Implantation System

A deposition & implantation system, which includes three filtered vacuum arc plasma sources, has been built. Vacuum arc discharge is used to produce high-density metal plasma; Curved magnetic filtering technique is used to transfer the plasma into out-of-sight vacuum chamber and reduce macro-particles from the vacuum arc plasma in order to drastically reduce the macro-particles contamination of the films. The up to 30 kV negative bias applied to the target can be used for ion implantation in order to improve the film adhesion; or for ion sputtering to clear the substrate surface. The 0 to 300 V negative bias can be used to adjust the ion energy which forming films. The system is designed for various thin films synthesizing, such as single-layer, compound layer, multi-layer films. It's principle, components and applications are described in the literature.     

短间隙真空开关电弧图像边缘提取研究

为了研究短间隙真空开关电弧燃烧及其热形态变化过程,通过图像视觉系统对电弧起弧、燃烧及熄灭过程中的电弧图像进行采集,阐述了该实验系统的组成,利用图像处理技术对电弧图像进行了预处理,并通过Prewitt、LOG和Canny五种微分算子的边缘提取和结果对比。结果表明:比较3种微分算子对电弧图像边缘提取的结果,Canny算子可得到连续性、完整性和准确性均符合控制要求的电弧边缘结果,为实现真空电弧的调控提供了技术基础。     

真空金属镀膜技术显现金属上潜在指纹的初步研究

真空金属镀膜(vacuum metal deposition,简称VMD)技术应用于指纹显现已有50多年的历史,是显现疑难客体上潜在手印的理想工具,但对于金属这一疑难客体,目前鲜少有文章进行探究.针对这一问题,本文选取黄铜、紫铜、不锈钢和铝箔4种现场常见的金属作为检材,通过比较金锌、银锌、银VMD在金属客体上的显现效果...