直流磁控溅射沉积钽膜的结构与性能研究

采用直流磁控溅射在钢基体上制备了钽薄膜,研究了溅射气压和电流对钽膜相结构、表面形貌、硬度以及耐磨性的影响。XRD结果表明:钽膜主要由α(体心立方结构) β(四方体结构)混合相组成,在合适的实验条件下(0.65 Pa、0.6 A)可以得到单一的α相结构,并呈现(110)择优取向。随着溅射电流的提高,钽膜中β相减少,α相由(110)择优取向变成随机取向;压强的提高导致了α相减少,并且在0.8 Pa时发生了部分β相转变,膜层逐渐转变成以β相为主的两相结构。AFM结果表明粗糙度随压强的增大而提高。随着气压和电流的提高,钽膜的显微硬度增大,而耐磨性则呈现下降的趋势。大的电流和低的气压有利于获得-αTa。     

电-磁场协同增强高功率脉冲磁控放电特性研究北大核心CSCD

研究电-磁场协同增强高功率脉冲磁控溅射(Hi PIMS)技术的放电特性。利用数字示波器采集Hi PIMS的基体离子电流用于表征其放电特性的变化。结果表明:当Hi PIMS电压由580增加到660 V时,随励磁线圈电流的增加,基体离子电流平均值单调增加;随辅助阳极电压的增加,基体离子电流平均值单调增加;随辅助阳极在真空室内的位置由与阴极靶成45°位置处变化为成180°位置处时,基体离子电流平均值单调减少。电-磁场协同增强Hi PIMS放电效应存在临界条件。当Hi PIMS电压为580 V、励磁线圈电流为4 A。仅阳极电压大于50 V时,电场和磁场产生协同增强放电效应。同时,当辅助阳极电压为70 V,仅励磁电流大于3 A时,电场和磁场产生协同增强放电效应。与常规Hi PIMS相比,电-磁场协同增强Hi PIMS放电时真空室内不同位置处收集的离子束流均显著增加。其中,当辅助阳极位于45°位置处时,在真空室内不同位置(与阴极靶成0°、45°、90°、135°以及180°位置)处的离子束流值最大。     

镁合金表面耐蚀改性技术

镁及镁合金是一种极具发展潜力的轻质结构材料，但镁合金的耐蚀性较差，因此进行适当的表面处理以提高镁合金的耐蚀性能已成为目前研究的热点。微弧氧化、激光表面处理、离子注入、物理气相沉积(PVD)及等离子体注入沉积(IBAD)是近年来兴起的镁合金表面耐蚀强化新技术，这几种技术在处理镁合金耐蚀性方面已取得了一定的成果。综述了目前国内外应用这几种方法提高镁合金耐蚀性方面的研究现状，并展望了其应用前景。     

不同靶基距下凹槽表面HIPIMS法制备钒膜的微观结构及膜厚均匀性

目的研究不同靶基距对高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)在凹槽表面制备钒膜微观结构和膜厚均匀性的影响,实现凹槽表面高膜层致密性和均匀性的钒膜制备。方法采用HIPIMS方法制备钒膜,在其他工艺参数不变的前提下,探讨不同靶基距对凹槽表面钒膜相结构、表面形貌及表面粗糙度、膜层厚度均匀性的影响。采用XRD、AFM及SEM等观测钒膜的表面形貌及生长特征。结果随着靶基距的增加,V(111)晶面衍射峰强度逐渐降低。当靶基距为12 cm时,钒膜膜层表面粗糙度最小,为0.434nm。相比直流磁控溅射(DCMS),采用HIPIMS制备的钒膜呈现出致密的膜层结构且柱状晶晶界不清晰。采用HIPIMS和DCMS方法制备钒膜时的沉积速率均随靶基距的增加而减少。当靶基距为8 cm时,采用HIPIMS方法在凹槽表面制备的钒膜均匀性最佳。结论采用HIPIMS方法凹槽表面钒膜生长的择优取向、表面形貌、沉积速率及膜厚均匀性均有影响。在相同的靶基距下,采用HIPIMS获得的钒膜膜厚均匀性优于DCMS方法。     

Ti6A14V的射频激励等离子体浸没离子注入

本文利用电感耦合的射频激励产生的氮等离子体对Ti6A14V进行等离子体浸没离子注入．处理结果发现，随射频功率及氮离子注入剂量增加，Ti6A4V表面显微硬度增加；注入能量及剂量对材料摩擦磨损性能有显著影响，而且注入能量不同，最佳注入剂量也相应变化；射频激励下等离子体浸没离子注入具有注入和氮化双重作用．     

YG8硬质合金表面的C＋V双离子注入研究

为了增强YG8硬质合金的性能,应用金属蒸汽真空弧离子源在其表面进行了几种不同剂量的C＋V双离子注入处理.通过金相显微镜、X射线衍射以及拉曼光谱等方法,对注入试样表面进行了结构表征和分析.实验结果表明：注入后硬质合金表面有C、VC和V7O3等新相生成,且C＋V双离子注入对形成类金刚石结构有积极地促进作用;此外,还发现了样...     

Influence of Pulsed Bias Voltage on Surface Properties of TiN Thin Films Deposited by Arc Ion Plating with Big Rectangle Shaped Targets

采用矩形平面大弧源离子镀技术在201奥氏体不锈钢基体表面制备TiN硬质薄膜, 研究了脉冲偏压对TiN膜层的表面形貌、相结构、硬度和耐磨性能的影响. 结果表明, 随着脉冲偏压的增大, 薄膜中大颗粒的数目先增加后减少, 这是大颗粒受到离子拖曳力和电场力双重作用的结果. 存在一个最佳的脉冲偏压, 使得制备出的TiN膜层具有较高的I(111)/I(200)比例和较高的耐磨性. 脉冲偏压为-300 V时制备的TiN膜层具有最好的综合性能.     

激光源原子氧对Kapton薄膜和Kapton／Al薄膜二次表面镜性能的影响

在模拟空间环境原子氧暴露条件下,采用激光源原子氧对热控涂层材料Kapton薄膜、Kapton/Al薄膜二次表面镜进行了不同剂量的暴露试验。研究了这两种材料的质量损失、表面形貌随原子氧暴露剂量的变化关系,以及Kapton薄膜的光谱透过率、Kapton/Al薄膜二次表面镜的光谱反射率和太阳吸收比Δαs随原子氧暴露剂量的演化规律。结果表明:两种材料的质量损失随原子氧暴露剂量的增加呈线性增大;原子氧暴露后,试样表面呈"地毯"状形貌,且随暴露剂量的增加粗糙度变大;Kapton薄膜的光谱透过率、Kapton/Al薄膜二次表面镜的光谱反射率随原子氧暴露剂量的增加而降低,Kapton/Al薄膜二次表面镜的太阳吸收比Δαs随暴露剂量的增加而增大。最后对Kapton薄膜的存在寿命和Kapton/Al薄膜二次表面镜绝热平面的平衡温度进行了预测。     

超声波塑料焊机声学系统连接界面破坏及PIII强化

对超声波塑料焊机的声学系统连接界面破坏进行了分析研究。表明硬铝合金焊头极易发生表面的粘着磨损破坏,使得声学系统谐振特性变坏,效率降低。采用等离子体浸没离子注入（ＰⅢ）的方法对声学系统的连接面进行了氮的注入强化。高、低压的交替处理使得表面显微硬度提高６０％,而且在材料近表面生成了ＡｌＮ相,从而改变了其表面化学特性,使处理后的声学系统连接表面粘着倾向大大降低。