机械功能硬质薄膜的研究及应用

广州有色金属研究院研究开发出二元氮化物、多元多层膜和本征超硬膜等多种类型的机械功能硬质薄膜,文中对其研发的膜层及其性能和应用进行了归纳和总结.     

反应物浓度诱导CVD SiC结构的转变

利用低密度的C/C复合材料为沉积基体,通过化学气相沉积法制备气相生长SiC,分析并研究了不同沉积位置和反应物浓度下气相生长SiC的微观形貌和物相组成.结果表明,随着反应物气体浓度的降低,多孔C/C复合材料基体上气相生长的SiC的微观结构呈区域性变化,SiC薄膜依次向SiC薄膜和颗粒、SiC短棒、SiC纳米线转变.探讨了不同反应物浓度气氛中过饱和度诱导原子迁移和气相分子吸附的过程,并提出一个SiC的生长模型.     

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.     

CrAlSiN涂层与不同材料配副时的摩擦学特性

目的研究CrAlSiN涂层分别与304不锈钢、TC4钛合金、Al_2O_3陶瓷和GCr15钢四种不同材料配副时的摩擦学特性。方法采用阴极电弧离子镀技术在M35高速钢上制备了CrAlSiN涂层,采用扫描电镜(SEM)、显微硬度计、划痕仪、球-盘式摩擦磨损试验仪和3D轮廓仪分别测试了涂层的结构和性能。结果 CrAlSiN涂层与304不锈钢、TC4钛合金和GCr15钢配副时的磨损形式为粘着磨损和磨粒磨损,其中与亲和性高的304不锈钢、TC4钛合金粘着磨损严重。CrAlSiN涂层与不锈钢对磨时,摩擦系数最高,达到0.71;与GCr15钢对磨时,摩擦系数最低,但摩擦系数波动大;与钛合金对磨时,摩擦系数介于两者之间。CrAlSiN涂层与亲和性较差的Al_2O_3陶瓷之间的磨损形式为磨粒磨损,随着磨损的进行,摩擦系数逐渐降低。结论 CrAlSiN涂层与亲和性较高的材料对磨时,磨损形式为粘着磨损和磨粒磨损,与亲和性较差的Al_2O_3对磨时为磨粒磨损。     

RF-PCVD低温沉积无色透明类金刚石保护膜的工艺研究

采用磁约束增强射频辉光放电等离子体辅助化学气相沉积法(RF-PCVD)低温沉积出无色透明的类金刚石保护膜(DLC),主要研究了炉压P0、射频功率Pf、自生负偏压Uz、磁感应强度B、电极间距d、反应气体、镀膜时间t等工艺参数对成膜的影响.试验结果表明,外加磁场B制约了带电粒子逃逸出电极空间,提高了反应气体的离化率及等离子体浓度和活性,并使非独立变量Pf和Uz成为独立变量,有利于工艺调节.当极间距大时,需适当提高Pf,Uz和C-H流量才可得到无色、较硬的DLC膜.在比功率密度大于0.009 W.cm-2.Pa-1、C-H浓度即体积分数0.9%~1.4%及膜厚小于90nm的条件下,可沉积出无色透明、硬度较高的DLC膜.     

阴极电弧沉积类金刚石膜在电声中的应用--高保真DLC/Ti高音扬声器振膜的研发和生产

阐述高保真类金刚石/钛高音振膜的研发和生产.在制备品质及外观兼优的纯钛振膜的基础上,利用阴极电弧沉积技术在钛膜上沉积类金刚石(DLC)膜层.结果显示各项物理性能及主观听感明显改善,并实现了批量生产,进入市场.     

温度对电弧离子镀CrN过程等离子体状态及涂层结构和力学性能的影响

先采用发射光谱法分析了在不同温度下电弧离子镀CrN涂层过程中的等离子体状态,并在假设局部热力学平衡的条件下计算了等离子体密度,用玻尔兹曼作图法计算了等离子体温度。根据Cr靶弧光放电特点选择镀膜工艺,在不同温度下制备了CrN涂层,并研究了其微观结构和力学性能。结果表明：随着温度升高,光谱强度先升高后降低,在350°C下电弧离子镀时等离子体光谱强度、等离子体密度及等离子体温度均最高,所得CrN涂层最致密。450°C时所得CrN涂层的纳米硬度和弹性模量都最高,力学性能最优。     

小型绕线功率电感磁芯材料及其表面金属化工艺研究现状

小型绕线功率电感的主要结构包括磁芯和线圈.目前市场上主要使用镍锌材料和合金材料作为磁芯的主要材料,合金材料作为近年新开发的材料,在各方面性能上有明显的优势.随着合金材料技术的逐渐完善,合金材料将逐渐取代镍锌材料.电极金属化是小型绕线功率电感制作工艺中的重要环节,本文介绍了目前市场上主流的两种电极金属化工艺,比较了其膜系结构以及工艺流程的差异,其中真空镀工艺比电镀工艺在薄膜综合性能及环保要求上具有一定的优势,是未来主流磁芯电极表面金属化工艺.     

不同碳基体CVD SiC涂层的制备及其微观结构研究

分别以高纯石墨、细颗粒石墨及低密度的C/C复合材料为基体,以MTS为SiC的先驱体原料,采用化学气相沉积工艺制备SiC涂层.通过扫描电镜(SEM)观察CVDSiC涂层的微观形貌,利用X射线衍射仪(XRD)分析其晶体结构.研究发现,在不同沉积基体上沉积的SiC晶体形貌不同.以高纯石墨为基体的试样表面基本不存在SiC晶须的生长特征;以细颗粒石墨为基体的试样的表面发现了SiC晶须的生长特征,且基体内部的SiC晶体具有一定的CVI特征,即靠近基体内部沉积的SiC晶体逐渐由SiC晶须变为SiC纳米线;以C/C复合材料为基体的试样内部和表面沉积的SiC晶体表现出多元化的形貌,以层状SiC晶体和SiC晶须为主,主要是由基体材料微观结构的多元化而导致沉积的微区气氛有所不同造成的.     

绕线片式电感表面金属化研究进展

随着信息通信技术快速发展,绕线片式电感在3C电子行业、智能装备、航空航天、汽车能源等领域的市场需求量迅速增长,同时朝着小型化方向发展.金属化作为绕线片式电感制造过程中关键工序,其质量直接影响到电感的性能.本文针对绕线片式电感表面金属化这一关键工艺过程,介绍了国内外的相关研究进展,为绕线片式电感持续发展提供一定的信息支撑.