空心阴极远区等离子体放电结构的优化设计

射频空心阴极远区等离子体放电具有离子浓度高、易于实现大面积处理的优点,正受到越来越多的关注。空心阴极等离子体流的特性与空心阴极的喷嘴结构有很大的关系。如何准确、便捷设计空心阴极喷嘴放电结构,是空心阴极远区等离子体表面处理的关键问题。构建了空心阴极等离子体放电自洽模型,推导了空心阴极等离子体放电电流与空心阴极喷嘴结构之间的关系,应用放电粒子模拟仿真软件,对空心阴极放电结构进行优化设计,实现了快速、准确设计,达到高效等离子体表面改性的目的。     

无氢类金刚石薄膜的过滤式阴极电弧沉积

研制了一套过滤式阴极电弧沉积设备 ,并利用该设备成功地获得了类金刚石薄膜。扫描电镜分析表明 :获得的薄膜在硅基片上是光滑和致密的。喇曼光谱研究表明 ,这种薄膜是典型的无氢类金刚石薄膜。膜层的摩擦试验表明 :无氢类金刚石薄膜的摩擦系数较低 ,是一种理想的耐磨材料     

过滤式阴极电弧沉积类金刚石 薄膜的碳弧稳定性研究

介绍自行研制的一套过滤式阴极电弧沉积设备,并以石墨作为靶材进行类金刚石薄膜的沉积研究。碳弧本身的惰性限制了电弧的稳定性。电弧电压、磁场等对电弧的稳定性有很大的作用。试验得到表面光滑的类金刚石薄膜,并对其进行了形貌分析。     

阴极电弧法氧化物薄膜制备技术研究

以阴极电弧离子镀技术为依托,以绝缘氧化物薄膜的制备工艺研究为目的,试验利用脉冲磁复合磁场技术,对氧化物薄膜制备工艺过程进行研究。结果表明:采用阴极电弧离子镀技术可以实现多种绝缘氧化物薄膜的制备;阴极电弧氧化物涂层过程中薄膜具有外延生长的特征,AlTiN有利于促进氧化物薄膜的快速生长,α-Cr₂O₃的结晶结构和晶格参数与α-Al₂O₃相近,可促进α-Al₂O₃的生成;AlTiO的沉积速率1.2～1.875μm/h·CAE,ZrO₂沉积速率1.833μm/h·CAE;可以实现柱状晶ZrO₂薄膜及多元氧化物薄膜的制备,氧化物薄膜隔热功能效果显著,可对热端零部件形成有效的温度保护,AlCrO/ZrO₂高温相结构稳定性较好;在高温条件下,亚稳态Al₂O₃薄膜体系存在向α稳定相转换的趋势;AlTiO薄膜具有优异的化学稳定性及抗粘结性能;CAE脉冲磁复合磁场技术...     

脉冲磁过滤阴极弧技术制备类金刚石薄膜研究

介绍了弯曲电弧磁过滤设备,并利用脉冲磁过滤阴极真空电弧沉积技术,在高速钢基体上制备了DLC膜.对制得的DLC薄膜表面形貌、Raman光谱及纳米硬度和弹性模量等进行了测试.结果表明,脉冲磁过滤阴极电弧法制备的DLC膜具有优良的性能.拉曼光谱分析显示,制得的薄膜为非晶结构,具有明显的sp2和sp3键杂化结构,符合DLC膜的特征,基体负偏压为50 V时,沉积的DLC膜Raman光谱的ID/IG值最小,sp3键含量最高,纳米硬度和弹性模量值达到最高,分别为29.94 GPa和333.9 GPa.     

空心阴极真空电弧基本特性的研究

研究了空心阴极真空电弧焊接(HCVAW)的一些基本现象和特性.研究表明,HCVAW电弧有两种基本电弧形态发散型和积聚型;采用铜阳极时,HCVAW电弧光谱主要是受激氩原子谱线和一次氩离子谱线组成.并讨论了氩气流量、弧长和空心阴极内径对电弧伏安特性的影响.     

空心阴极真空电弧弧光光谱的研究

在水冷铜阳极的条件下，给出了空心阴极真空焊接电弧弧光光谱的频域及空间分布的测试结果，分析了不同电流情况下电弧的光谱特征，为空心阴极真空焊接电弧研究提出了方向。     

非平衡磁控溅射氟化类金刚石(DLC)薄膜的结构和性能

使用非平衡磁控溅射方法,以Ｃ２Ｈ２为反应气,Ｃ２Ｆ２为氟化气沉积了含氟和不含氟的类金刚石（ＤＬＣ）薄膜。用Ｘ射线光电子谱仪（ＸＰＳ）及Ｒａｍａｎ光谱仪分析薄膜的成分及结构。试验了薄膜的力学性能并讨论了组织结构对性能的影响。结果表明,含氟ＤＬＣ仍具有典型的ＤＬＣ的Ｒａｍａｎ光谱特性。氟降低薄膜中的Ｉ（Ｄ）／Ｉ（Ｇ）比率,使薄膜中的ＳＰ＾３键相对含量下降。随着氟含量的增加,ＤＬＣ的硬度下降,摩擦系数减     

类金刚石碳膜的制备及其应用

类金刚石是一种新型材料,制备应用这种材料已成为国内外研究的热门课题。本文作者结合自己多年的研究工作,就这种材料的制备及其特性、结构和应用作了介绍和述评、     

过滤式阴极电弧沉积类金刚石薄膜的碳弧稳定性研究

介绍自行研制的一套过滤式阴极电弧沉积设备,并以石墨作为靶材进行类金刚石薄膜的沉积研究,碳弧本身的惰性限制了电弧的稳定性。电弧电压,磁场等对弧的稳定性有很大的作用。试验得到表面光滑的类金刚石薄膜,并对其进行了形貌分析。     

射频磁控溅射法制备类金刚石薄膜的研究

采用射频磁控溅射法,纯Ar溅射石墨靶,制备出了类金刚石薄膜,并对薄膜沉积速率随各工艺参数的变化规律、薄膜结构以及光学性能进行了系统的研究。结果表明,沉积速率随射频功率、CH4流量和溅射气压的增大而增大;随温度的增大呈现先增大后小的趋势。结构分析发现,所制备的DLC薄膜是由sp2键镶嵌在sp3键基体中构成的。在3μm~5μm波段对Si衬底有明显的增透效果。     

ECR-CVD制备类金刚石碳膜的正交实验法研究

采用系统的正交实验法对ECR-CVD法沉积类金刚石碳膜(DLC)的优化工艺进行研究,并分析不同工艺参数对DLC膜性能的影响.共选择基片温度、H2流量、微波功率、直流偏压、脉冲偏压以及脉冲偏压占空比6个参数建立起6因素5水平的正交表,分别以薄膜摩擦因数、磨损率、显微硬度、拉曼谱中D峰与G峰的面积比ID/IG作为考察对象进行研究.极差分析表明,对不同的考察因素其优化工艺略有区别.在所选的参数范围内,脉冲偏压对所测量的DLC膜的性能影响最大.     

热处理对钛掺杂类金刚石薄膜场发射性能的影响

采用多靶磁控溅射技术制备了钛掺杂类金刚石(Ti-DLC)薄膜,并在不同温度(300,350,400℃)下进行了热处理,研究了热处理温度对薄膜微观结构、成分、能带结构以及场发射性能的影响.结果表明:与热处理前的相比,300℃热处理后Ti-DLC薄膜中sp2-C团簇相对含量增大,光学带隙最小,开启场强最低,为5.43 V·...     

柴油机活塞环表面类金刚石薄膜在模拟工况下摩擦学性能

大缸径、长冲程的大功率柴油机的活塞环-缸套摩擦副易发生异常磨损,使柴油机动力性能丧失,甚至发生拉缸等重大事故,通过先进的表面处理技术可显著改善活塞环-缸套摩擦副的润滑条件,提高活塞环-缸套摩擦副的摩擦学性能。采用阴极电弧离子镀技术在铬-陶瓷复合镀(CKS)活塞环表面制备厚度为7 μm的DLC薄膜,研究CKS活塞环表面的DLC薄膜在柴油机模拟工况下的摩擦学性能。结果表明：在干摩擦、室温贫油和高温贫油的工况下,CKS活塞环表面的DLC薄膜可以显著减小活塞环-缸套摩擦副对摩的摩擦因数,降低缸套的磨损;摩擦过程中DLC薄膜与润滑油的协同润滑作用以及DLC薄膜的石墨化是改善活塞环-缸套摩擦副摩擦学性能的主要原因。     

钛酸钾晶须增强聚醚砜复合材料摩擦学性能的研究

采用机械共混-模压成型方法制备了PTW(K2Ti6O13)/PTFE/PES复合材料,通过摩擦磨损实验方法对材料的摩擦学性能进行了研究,并用SEM对磨损表面进行了观察和分析,在此基础上探讨了复合材料的磨损机制.结果表明:用机械共混-模压法能制得摩擦学性能优良的PTW/PTFE/PES复合材料;随着PTW含量的增加,复合材料的磨损机制发生了由微切削、粘着磨损向疲劳磨损的转变.     

物理气相沉积法沉积类金刚石膜时触发电路的设计

在物理气相沉积过程中,触发真空间隙是整个试验过程中最基本的一步,很多因素影响真空间隙的成功触发,本文对此加以讨论,并提供一个合适的触发电路.     

类金刚石膜的力学性能及其工具应用

阐述了类金刚石膜的力学性能和类金刚石膜工具的应用及研究现状。     

类金刚石薄膜纳米摩擦性能的试验研究

利用摩擦力显微镜(FFM),对由等离子体增强化学气相法沉积的类金刚石(DLC)薄膜的纳米摩擦性能进行了试验研究。用原子力显微镜(AFM)观察了DLC薄膜样品的表面形貌,同时测定了其粘附力值。从外加载荷、扫描速度和湿度的角度分析了薄膜的摩擦特性。     

空间飞轮轴承DLC涂层表面改性的工艺研究

使用类金刚石薄膜(Diamond Like Carbon,DLC)作为涂层,采用等离子体离子浸没注入技术Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition,PIIID)对空间飞轮长寿命轴承沟道表面进行改性。结果表明,陪试件表面DLC改性后表面粗糙度、轴承内外沟道轮廓形状误差等特性未发生明显改变,改性层表面纳米硬度提高2倍左右;陪试件摩擦试验结果表明,改性后表面的摩擦学性能得到了明显改善;DLC涂层的稳定摩擦因数仅为基体的1/3～1/4,有利于延长空间飞轮轴承的工作寿命。     

过渡层类型对类金刚石薄膜性能的影响

采用电子回旋微波等离子体气相沉积和磁控溅射法相结合的方法,通过石墨靶材和金属钛靶在不锈钢和Al2O3陶瓷基片上沉积了具有不同过渡层的含钛的C薄膜,研究了不同薄膜与衬底的中间层类型对薄膜的表面形貌、硬度、摩擦磨损性能、表面能的影响.结果表明,导电基底更有助于成膜的致密性和均匀性,薄膜为衬底/Ti/TiN/TiCN/C结构时硬度最高.