锌铝铬膜的防腐性能与机理

通过SEM ,XRD ,EDS ,盐腐蚀试验 ,热腐蚀试验和电化学测试等研究了锌铝铬膜的防腐蚀性能与机理。结果表明 ,该膜层耐中性盐腐蚀性能至少优于镀锌钝化层 4倍。至于锌铝铬膜层的抗腐蚀机理可能在于锌和铝粒子的电化学保护、铬的表面钝化和锌铝铬化合物保护层的屏蔽等作用 。

膜厚对溅射铬膜与锆合金基体附着性的影响

研究了膜层厚度对锆合金基体上制备的直流磁控溅射铬膜附着性的影响。用扫描电镜观察了界面形貌,用原子力显微镜观察了膜层表面形貌,用能谱仪测定了界面成分,用划痕法测定了铬膜的附着性。结果表明:膜/基界面结合良好,界面上存在成分梯度,成分升降区狭窄;随着铬膜厚度从0.5μm增加到 2.0μm,晶粒迅速长大、致密的细纤维状组织的端面出现拱形,铬膜层附着性降低约50%;但铬膜厚度达1.0μm后,晶粒长大的速度和铬膜附着性下降的速度同时趋缓,表明铬膜的附着性与其晶粒大小有明显关系。膜层厚度增加引起膜层附着性下降的主要原因是由于厚度增加所带来的膜层组织及力学性能变化和膜层应力增加。

铬膜制备及其膜内残余应力研究

对六价镀铬的工艺进行研究,在45℃、电流密度为15A·dm-2时电沉积出光亮平整、无缺陷的铬膜。在此基础上在纯铁基体上电沉积制备出一系列不同厚度的铬薄膜,并对其残余应力进行测量和研究。结果表明:Cr膜的平均残余应力和分布残余应力均为拉应力,由于Cr膜在较薄时残余应力的骤降,可判断出其残余应力主要来自于Cr膜的界面应力,与基于Thomas-Fermi-Dirac-Cheng(TFDC)电子理论的判断结果相一致。

非平衡磁控溅射制备氮化铬膜及其摩擦学性能研究

为了克服传统TiN膜系镀层的性能不足,采用新型非平衡磁控溅射技术制备了一系列氮化铬膜,采用原子力显微镜(AFM)和SEM对所制备不同厚度的薄膜形貌进行了分析,测定了薄膜的厚度、硬度和膜基结合强度,并对薄膜的摩擦学性能进行了研究。结果表明,使用铬过渡层可以提高膜基结合强度,实现薄膜性能的优化。采用新型非平衡磁控溅射方法制备的氮化铬膜显示出高硬度、低摩擦系数和良好的抗磨性。并考察了镀层厚度对镀层摩擦学性能的影响以及其它影响镀层摩擦学性能的因素。

基体表面状态对直流磁控溅射铬膜附着性的影响

在锆合金基体上制备直流磁控溅射铬膜,研究了基体宏观粗糙度、膜层沉积前的离子轰击对膜/基附着性的影响,以探讨利用铬膜改善锆合金耐蚀性的可能性。实验中,使用扫描电镜(SEM)观察了界面形貌及Zr、Cr的界面分布,用划痕法测定了铬膜的附着性,结果表明:锆/铬界面结合良好,边界清晰,成分升降区依界面形貌不同而有差异;实验获得的铬膜附着性均超过20N;在本文条件下,机械锁紧力对附着性有重要影响;基体宏观粗糙度的增加对附着性无明显影响,但表面轻微粗化有利于膜的附着性;溅射前的基体离子轰击有利于提高铬膜与基体的附着力,但轰击时间过长并无意义。

退火对直流磁控溅射铬膜附着性的影响

为了利用铬膜改善锆的抗腐蚀性,研究了退火对Zr-2基体上制备的直流磁控溅射铬膜附着性的影响。使用扫描电镜(SEM)观察了界面形貌及锆、铬的界面分布,用X-射线衍射仪(XRD)分析了膜层的组成,用划痕法测定了铬膜的附着性。结果表明:锆/铬界面结合良好,边界可见;与现有文献比较,获得的铬膜附着性好——均超过20N;溅射后退火使Zr-Cr界面更像扩散界面,但X-射线衍射结果未发现有界面反应产物;退火提高铬膜与Zr-2基体的附着性约50%,扩散附着是附着性增加的主要因素。

脉冲电沉积彩虹色铬膜层的谱学表征

本文报道采用XPS,紫外可见和红外漫反射光谱等表面分析技术,对由方波脉冲电流迭加直流从草酸镀液体系电沉积形成的粉红色和浅绿色铬膜层的结构和组成进行表征.XPS分析结果表明,这些铬膜层由交界层(含Cr_2O_3、Cr和Ni)、中间层(主要成分是Cr_2O_3,也含一定量的水)和表面层(含Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)等品种)所组成.铬膜层的颜色和性质主要是由中间层决定的.结晶水和游离水的存在修改了中心离子Cr(Ⅲ)的配位体场,使得彩虹色铬膜层的吸收谱带受到影响.

电子束蒸发与磁控溅射方法镀制铬膜研究

通过对铬膜附着力及表面形貌的研究得出电子束蒸发制备铬膜适宜的工艺参数为本底真空3.0×10-3Pa,电压6KV,电子束流60mA,烘烤温度100℃;磁控溅射制备铬膜的最佳工艺参数为本底真空1×10-3Pa,溅射气压为1.2×10-1Pa,溅射功率为150W,基片温度100℃。

铬膜分光镜光学特性的研究

给出了单层金属薄膜分光镜透(反)射率的计算方法,讨论了铬膜分光镜透(反)射率与光波波长、铬膜厚度、入射角度及入射方向之间的关系,同时比较了单层铬膜分光镜和添加介质层后的金属-介质分光镜,发现后者具有更高的能量利用率.讨论结果对铬膜分光镜及其他金属薄膜分光镜的制备和应用具有重要的指导作用.

彩虹色铬膜电沉积研究

本文对电沉积铬形成的彩虹色铬膜进行了XPS、UPS分析,并用电化学方法研究其形成过程,根据彩虹色铬膜的成分分布。该膜可分为表面层、中间层和与基底连接的交界层,对彩虹色铬膜的形成机理和显色原因也进行了探讨。

等离子刻蚀铬膜的研究

本文叙述等离子刻蚀铬膜的基本原理,用空气携带四氯化碳为气源,在高频电场作用下产生等离子体.实验证明,该等离子体能有效地刻蚀铬膜,获得较理想的微细图形.

有色铬膜层的电沉积条件及其结构

本文介绍在草酸、磷酸和硒酸体系中在镍或镍铁合金阴极上电沉积彩虹色、金黄色和蓝色铬膜层的工艺条件,简述镀液组成的作用和沉积条件的影响。采用 X—光电子能谱等表面测试技术对三种不同颜色铬膜层的结构和组成进行表征。结果表明,膜层的颜色既与镀液组成、电沉积条件有关,也与膜层的组成及厚度有关。几种不同颜色铬膜层均由厚度各不相同的外层、中间层和交界层所组成。其中由铬的氧化物和/或其他化合物组成的中间层决定着膜层的颜色和性能。

直流磁控溅射铬膜附着性的影响因素研究

讨论了采用直流磁控溅射法在锆合金表面镀铬时,基体的粗糙度、退火工艺、薄膜厚度及溅射前的基体离子轰击对铬薄膜附着性的影响。以自动划痕测试仪测试样品的膜/基结合力,结果表明:退火处理能大幅度增强铬膜的附着性;薄膜厚度的增加却会使其附着性降低;而基体粗糙度对附着性并无大的影响。

金黄色铬膜层的脉冲电沉积及其表征

本文采用方波脉冲电流电沉积法,探索方波脉冲参数对金黄色铬膜层形成的影响,并采用xps等表面分析手段对膜层进行表征.实验结果表明:在CrO_3水溶液中采用脉冲电流沉积金黄色铬膜层,脉冲参数的改变直接影响沉积层的厚度及其色调.采用较高的脉冲电流及较小的脉冲周期和占空比,可获得结合力良好,颜色均匀的膜层.较适宜的条件为Ipc40～60A/dm^2;T40～60ms;t_1/t_1+t_2 2/10～4/10;沉积时间为30～60s;膜层主要由CrOOH,CrPO_4,Cr(O),H_2O及吸附于表面的CrO_4^(2-),PO_4^(3-)所组成.厚度范围为100～350nm.膜层表面形貌为团状沉积物.

渐变滤光铬膜的遮板设计与真空镀制

论述了在平面光学零件上镀制渐变滤光铬膜时,遮板的设计方法及其真空镀制工艺。它对非平面任何透过率曲线的渐变滤光膜的设计与镀制。

低铬酸电沉积彩色铬膜

介绍了低铬酸电沉积彩色铬膜工艺及其膜层性能、电解液的最佳配方和工艺条件.探讨了各组分作用及其对彩色铬膜色泽的影响.给出了铬膜层各项物化性能检测结果并进行了讨论.

6063铝合金中性无铬转化膜制备及膜层性能分析

目的提高铝合金微小器件的耐蚀性,开发一种条件温和可控的转化膜成膜工艺。方法采用中性无铬转化工艺,在6063铝合金表面制备转化膜。通过研究NaF、NH_(4)HF_(2)、KMnO_(4)、十二烷基硫酸钠(SDS)和没食子酸等几种添加剂对转化膜外观与耐蚀性的影响,确定NH_(4)HF_(2)为最佳添加剂。采用电化学方法分析膜层的耐蚀性,用SEM和EDS分析表面形貌及元素组成,并采用XRD和XPS表征膜层晶态结构和化合物组成。基于检测结果,简要分析转化膜的成膜过程。结果最终得到了中性转化处理的最佳成膜工艺为EDTA-2Na8.0g/L,单宁酸1.0g/L,Na_(2)WO_(4)6.0g/L,H_(2)ZrF_(6)4.0g/L,NH_(4)HF_(2)3.0g/L,pH6.6,成膜温度为30℃,成膜时间为15 min。该工艺所制备的转化膜外观致密均匀,颜色为浅黄色。电化学测试结果表明,转化膜具有良好耐蚀性,自腐蚀电流密度由基体铝合金的16.22µA/cm^(2)下降为转化处理后的0.87µA/cm^(2)。EDS能谱分析结果表明,膜层主要由Al、C、F、O、Na、Zr和W元素组成。XRD结果显示,膜层中含有Na_(3)AlF_(6)晶体。XPS分析结果表明,膜层中还含有Al_(2)O_(3)、AlF_(3)、WO_(3)、ZrF_(4)以及金属有机络合物。结论采用中性转化处理工艺,可以在6063铝合金表面制备有色均匀、耐蚀性良好的转化膜,膜层主要由Al的难溶化合物组成。

5056铝箔表面新型三价铬转化膜的形成过程及影响因素

目的提高5056铝箔的耐腐蚀性能,探究新型三价铬转化膜的形成过程和主要影响因素。方法在自主研发的新型三价铬转化液中对5056铝箔进行表面处理,通过改变镀膜时间、镀液pH、镀液温度来调控转化膜的结构和性能;通过重铬酸钾点滴测试、电化学测试、接触角测试、中性盐雾试验,对新型转化膜的耐腐蚀性能和表面特性进行表征;采用超薄切片辅助扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱对膜层的结构和成分进行分析。结果在优化工艺条件下,可在5056铝箔表面获得一层厚度约为80nm、具有较强疏水特性的化学转化膜,其主要成分为TiO_(2)、ZrO_(2)、Al2O_(3)、Cr(OH)_(3);经过三价铬转化膜处理后,在中性盐雾试验进行1632h后未观察到5056铝箔试样出现明显腐蚀迹象,也未发现三价铬向六价铬的转变。结论采用新型三价铬镀膜处理可以大幅提高5056铝箔在含NaCl环境中的耐腐蚀性能,随着镀膜时间的延长,合金表面先后经历转化膜的形核、稳定生长、开裂起皮、再生长与开裂起皮动态平衡等4个阶段,当转化膜稳定生长并完全覆盖合金表面时,其耐腐蚀性能最好。