多弧离子沉积(TiFeCr)N多元膜

研究了多弧离子沉积（ＴｉＦｅＣｒ）Ｎ多元膜的性能，并与同一设备下沉积ＴｉＮ膜的性能进行比较。结果表明，（ＴｉＦｅＣｒ）Ｎ多元膜的力学性能和耐蚀性能均优于ＴｉＮ膜。定量金相分析结果表明，（ＴｉＦｅＣｒ）Ｎ多元膜的孔隙度比ＴｉＮ膜低得多。文中对多元膜的强化机理进行了讨论，认为孔隙度降低是使多元膜性能大幅度提高的主要原因。

物理气相沉积薄膜的界面与附着力

近十多年来 ,气相沉积技术发展十分迅速 ,无论在理论研究还是应用研究上都取得了丰硕的成果 ,尤其在PVD薄膜的附着力方面 ,研究十分活跃。本文根据有限的资料 ,初步归纳出 :在PVD过程中 ,膜 /基附着力与基体表面活性密切相关 ;薄膜与基体之间也可以化学吸附形式结合 ,形成界面化合物 ;也可借助离子的轰击作用形成结合良好的扩散过渡层 ;膜 /基界面之间不匹配将使附着力下降 ,可通过设置过渡层 (梯度层 )

(TiFeCr)N多元膜的氧化行为

研究了同时加入Fe与Cr进行改性的 (TiFeCr)N多元膜的高温氧化行为。结果表明 :当氧化温度高于6 0 0℃时 ,这种多元膜的氧化增质均低于TiN膜 ;80 0℃氧化后膜层完整 ,没有出现类似TiN膜的局部脱落现象。基体对多元膜的氧化产物无明显影响 ,70 0℃氧化后两种基体上的多元膜均转变为TiO2 (金红石 ) ;但基体对TiN膜的氧化产物却有明显影响 ,在Cu基体上膜层的氧化产物由TiO2 及少量Ti3 O5组成 ,而玻璃基体上膜层的氧化产物则由Ti3 O5及少量TiO2 组成。

TiN薄膜的多元合金化强化

多元合金化是强化 Ti N膜的有效途径之一 ,也是目前研究的热点。本文介绍了几种多元氮化物薄膜的沉积技术及性能特点 ,重点分析了性能对工艺的依赖关系。

NiTi形状记忆合金加热相变过程的DSC研究

采用差示扫描量热法研究了时效处理对N iTi形状记忆合金加热相变过程的影响规律。结果表明:当时效温度低于T0(特征转折温度)时,相变温度(AS和Af)随时效温度的升高而升高;当时效温度高于T0时,相变温度随时效温度的升高而下降。对于AS,当时效15m in时,T0=500℃,当时效30m in时,T0=400℃;对于Af,T0均为400℃。在300℃、400℃和500℃时效15m in,加热相变过程为M→R和R→P两阶段,在600℃和700℃时效15m in时,加热相变过程为M→P一阶段;当时效时间延长至30m in时,加热相变过程由M→R和R→P两阶段相变过程变为M→P一阶段。时效温度为500℃和700℃时,体积转变率与温度关系曲线的斜率较大。

TiAlCrFeSiBN多元膜的性能与组织结构研究

采用电弧离子镀技术、TC7双相钛合金靶沉积TiAlCrFeSiBN薄膜,研究了这种多元膜的显微硬度、高温氧化性能和组织结构。结果表明:这种多元膜具有优于TiN膜的显微硬度;具有不同于TiN膜的显微组织,其最显著的特征是存在较多细小的钛滴,这些钛滴与膜之间的融合效果很好;膜层上孔隙较少;具有TiN的面心立方结构,与TiN膜相比,具有更加明显的择优取向趋势。

阴极电弧沉积TiN薄膜研究

对真空阴极电弧沉积TiN装饰膜的沉积工艺和膜层性能的关系进行了研究。结果表明:适当选择N_2分压和负偏压对于改善基体表面离子轰击清洗效果、减少液滴分布、保证膜层颜色和提高膜层耐蚀性至关重要。另外,X射线织构分析表明:(220)织构随负偏压加大而增加,而(111)织构则随N_2分压增大而增加,这可由离子轰击诱导织构效应解释。

TiAlBN多元膜的性能与组织结构研究

采用电弧离子镀技术、TA5钛合金靶沉积TiAlBN薄膜 ,研究了这种多元膜的显微硬度、高温氧化性能和组织结构 ,结果表明 :这种多元膜具有优于TiN膜的显微硬度 ;不同于TiN膜的显微组织 ,其最显著的特征是存在一些细小的钛滴 ;双靶工作状态下 ,这些钛滴与膜之间的融合效果较好 ,膜层表面孔隙较少 ;薄膜具有TiN的面心立方结构 ,与TiN膜相比 ,具有更加明显的择优取向趋势。

Cu坯料纯度对Cu_(46)Zr_(42)Al_7Gd_5合金非晶形成能力与显微硬度的影响

采用铜模吸铸法制备直径为3mm的Cu46Zr42Al7Gd5块体非晶合金;研究Cu坯料纯度对该合金非晶形成能力、热稳定性和显微硬度的影响。结果表明:采用纯度较低的Cu坯料,分别以25%和50%的比例替代纯度较高的Cu坯料后,仍可制备直径为3mm的非晶态合金;当替代比例提高到75%或更高时,合金呈现完全晶态相;当替代比例为25%时,合金的玻璃化转变温度为669K,晶化温度为749K,过冷液相区为80K;当替代比例为50%时,合金的玻璃转化温度为684K,晶化温度为751K,过冷液相区为67K;两种替代比例(25%和50%)的合金经573K保温1h热处理后,仍然保持非晶态结构;当替代比例为25%时,合金经673和773K热处理后,合金由基体及弥散分布于其上的第二相组成,显微硬度明显提高;当替代比例为50%时,经673K处理后,合金由基体及不均匀弥散分布于其上的第二相组成,显微硬度有所提高,而经773K处理后,由第二相弥散分布于白色基体的白色区域和由细小白、灰两相混合组成的灰色区域组成,显微硬度大幅度提高。

添加元素对TiMeXN多元膜XPS谱的影响

采用XPS方法研究了TiMeXN多元膜内各元素的化学状态 ,结果表明 ,添加元素改变了TiN中Ti元素特征峰的位置和形状。首先 ,使Ti、N峰强度增大 ,O峰强度减弱 ;其次 ,使Ti2p1 / 2 峰、Ti2p3 / 2 峰和N 1s的双峰现象基本消失 ,氮化物薄膜中Ti的化学状态基本趋于一致 ;再次 ,随着微量元素总含量的增高 ,Ti2p峰的多重分裂值减小 ,直至使Ti2p1 / 2 峰和Ti2p3 / 2 峰部分重迭。在多元膜中 ,微量添加元素本身以“正离子”或“负离子”的形式存在 。

NiTi形状记忆合金薄膜中的相变

NiNi形状记忆合金薄膜是从块体状形状记忆合金中发展起来的一种新型功能薄膜材料 ,它具有不完全类同于块体状形状记忆合金的相变行为与记忆效应 本文综述了薄膜制备条件、化学成份、热处理工艺及循环条件对这种薄膜的组织结构 ,尤其是主体相变行为和脱溶分解行为的影响 .表明上述因素的影响相当复杂 。

陶瓷基片化学镀铜工艺研究

采用多种工艺对比的方法,研究了陶瓷基片化学镀铜工艺及其特点,结果表明:(1)采用化学镀铜的方法可以实现陶瓷基片的金属化;(2)基片表面孔隙的存在对提高膜/基结合力的作用是有限的,为获得结合良好的镀层,仍需对陶瓷基片进行粗化处理;(3)前处理工艺中,须注意强化除油清洗效果以进一步净化表面孔隙;(4)镀液浓度影响镀层的沉积速率及结合力。

力学薄膜的多层化强化

采用多层膜系是进一步提高诸如TiN等力学薄膜性能的有效方法之一。综述了有关方面的研究情况。目前已经投入应用的各种氮化物薄膜是最简单的多层膜的原型 ,其内设的过渡层可改善膜 /基附着力 ;多层膜性能与组层结构有关 ,适当的层间厚度 (调制周期 )可显著提高多层膜的力学性能 ,适当的亚层组合可获得同时兼具高硬度和良好韧性的力学薄膜。

真空阴极电弧沉积法沉积类金刚石膜在扬声器振膜上应用的研究

采用真空阴极电弧沉积技术 ,在纯钛球顶高音扬声器振膜上镀类金刚石膜 ,成为类金刚石 /钛复合振膜 .研究了钛基体的材质、厚度、振膜的几何尺寸和形状、类金刚石镀膜工艺参数对复合振膜性能的影响 .在镀膜过程中采用特殊的辅助夹具以及合理的遮挡技术 ,保证振膜不变形和最佳的类金刚石膜层厚度分布 ,使类金刚石 /钛复合振膜的频响达到 30 k Hz,并且能实现批量生产 .

高速钢的离子镀-渗镀复合处理

对离子镀 渗镀复合处理工艺制备多元膜工艺进行了研究。结果表明 ,离子镀TiN 高温渗Cr复合工艺可在高速钢基体上形成含Cr的氮化物多元膜。膜层由 (TiCr)N、β (CrTi) 2 N和Ti相组成 ,具有比TiN高的硬度。在膜 /基界面区形成由α Fe、Cr7C3 和M6C组成的富Cr过渡层 ,具有改善膜 /基附着力的作用。

氧化温度对Fe+Cr改性多元膜氧化行为的影响

对 Fe+Cr改性多元氮化物薄膜 ,即 (Ti Fe Cr) N多元膜的高温氧化行为进行了研究 ,结果表明 :(1)这种多元膜在 6 0 0℃以上温度下的氧化增重均低于 Ti N膜 ,加热至 6 0 0℃膜层仍保持良好的光泽 ,加热至 80 0℃膜层仍保持完整 ,没有类似 Ti N膜的局部脱落现象 ,说明这种多元膜具有优于 Ti N的抗高温氧化性能 ;(2 ) 6 0 0℃氧化 1h后 ,X射线衍射 (XRD)谱上没有出现类似于 Ti N场合下出现的氧化铜的谱线 ,说明这种多元膜可以有效地抑制铜基体的氧化 ,具有优于 Ti

沉积类金刚石膜过程对钛箔基体性能和组织的影响

本文采用真空阴极电弧沉积方法，研究在成型Ｔｉ箔上沉积类金刚石（ＤＬＣ）膜以制备ＤＬＣ／Ｔｉ复合扬声器振膜过程中，Ｔｉ箔性能与组织的变化时发现，镀膜前的“轰击”处理使Ｔｉ箔发生完全再结晶，基体显微硬度下降；随后的镀膜过程使基体显微硬度回升，其回升幅度主要与沉积速率、沉积温度、膜层厚度等因素有关。伴随硬度的回升，显微组织出现进一步的细化。沉积ＤＬＣ膜过程中的这种“双重强化”效应在实际场合中是十分有用的。

多元氮化物薄膜及其沉积工艺对Ni Ti记忆合金性能和组织的影响

采用真空阴极电弧沉积技术,在NiTi记忆合金表面沉积了TiAlBN和TiAlCrFeSiBN多元膜和TiN薄膜,研究了薄膜成份及沉积工艺对NiTi合金性能和组织的影响。结果表明,在NiTi合金表面沉积TiAlBN和TiAlCrFeSiBN多元膜和TiN薄膜均可降低合金在Hank溶液中的Ni溶出速率,其中多元膜的Ni溶出速率最小;提高偏压对沉积了TiAlBN多元膜的NiTi合金的Ni溶出速率无明显影响,但使沉积了TiAlCrFeSiBN膜的NiTi合金的Ni溶出速率降低。在TiAlBN和TiAlCrFeSiBN多元膜表面存在较多细小的钛滴和孔隙,钛滴与薄膜基体之间的融合良好;在TiN薄膜表面存在一些大钛滴和孔隙,钛滴与薄膜基体之间的融合不好。镀膜后,NiTi基体的加热相变点移向低温区,其幅度与薄膜成份及沉积工艺有关,提高偏压使沉积了两种多元膜的NiTi基体的相变点移动幅度增大,但却使沉积了TiN膜的NiTi基体的相变点的移动幅度减小。镀膜过程均使NiTi中的M体尺寸增大。

超声波在陶瓷基片化学镀铜中的作用研究

采用了将超声波辅助化学镀铜工艺与传统化学镀铜工艺对比的方法，研究了超声波辅助处理在陶瓷基片化学镀铜（包括前处理）中的作用，结果表明：超声波辅助处理影响化学镀铜的全过程，具体体现为：超声波辅助除油及粗化处理有利于形成致密、表面平整度高的铜层，超声波辅助敏化和活化处理使铜层表面的平整度下降，超声波辅助处理对化学镀中铜的均匀沉积不利。同时分析了超声波辅助处理对沉积速率及铜层显微硬度的影响。

电弧离子镀TiFeCrN膜/基复合体的显微硬度研究

用电弧离子镀技术分别在硬质合金、高速钢、紫铜和铝合金这 4种基体上沉积TiFeCrN膜 ,并对这 4种膜 /基复合体的显微硬度进行了研究。结果表明 ,Fe与Cr具有提高膜 /基复合体显微硬度的作用 ,其提高的程度与薄膜成分、基体负偏压和基体材质有关。在硬质合金、高速钢 (高载荷下 )、紫铜 3种基体上 ,随Fe、Cr总的含量的增大 ,显微硬度升高。在硬质合金、高速钢两种基体上 ,随负偏压的数值增大 ,显微硬度下降。在紫铜基体上 ,显微硬度的相对增量最大。