磁控溅射镀膜技术在(Cr,Ti,Al)N涂层上的应用

过渡金属氮化物硬质涂层在切削刀具、精密模具和机械零部件等领域有着广泛的应用。随着切削技术的进步和难加工材料的增多,硬质涂层已由传统的二元涂层向着三元、四元涂层不断发展。(Cr,Ti,Al)N四元涂层因其优异的综合性能而备受研究人员的关注。本文从磁控溅射镀膜的基本原理和技术特点出发,介绍了制备(Cr,Ti,Al)N涂层常见的磁控溅射镀膜技术,分析了采用单质靶与合金靶沉积镀膜的效果及其各自的优缺点,研究了磁控溅射工艺参数对(Cr,Ti,Al)N涂层机械性能的影响,最后讨论了(Cr,Ti,Al)N梯度涂层的作用及其制备方法。本文可为设计(Cr,Ti,Al)N涂层制备工艺、改善(Cr,Ti,Al)N涂层性能提供理论参考与指导。

Charge-Changing Cross Sections of 736 A MeV ^(28)Si on Carbon Targets

The total and partial charge-changing cross sections of 28 Si on carbon targets at 736 and 723 A Me V are studied by CR-39 plastic nuclear track detectors using the HSP-1000 microscope system and the PitFit track measurement software. The values of the total charge-changing cross section are σtot=（11794-50） mb and σtot=（11864-42） mb at 736 and 723A MeV, respectively. The result is compared with the ones obtained by other experimental and theoretical results. The odd-even effect of the partial charge-changing cross section is observed.

深振荡磁控溅射放电等离子体脉冲特性

深振荡脉冲磁控溅射(deep oscillation magnetron sputtering,DOMS)以一系列微脉冲振荡波形的形式向靶提供能量,提供高密度等离子体的同时能够实现完全消除电弧放电和提高靶材原子离化率,实现高质量薄膜的沉积制备.针对DOMS微脉冲放电形式拓宽放电参数空间,提高工艺灵活性的特点,建立脉冲等离子体整体模型,测量充电电压DCint=300-380 V和微脉冲开启时间τon=2-6μs的Cr靶放电电压电流,将电压电流波形作为模型输入条件,获得DOMS放电等离子体参数随时间变化规律.充电电压300 V,等离子体峰值密度由τon=2μs的1.34×10^(18) m^(-3)增至τon=3μs的2.64×10^(18) m^(-3),τon由3μs增至6μs时,等离子体峰值密度基本不变.靶材离化率随τon变化趋呈现相近趋势,由τon=2μs的12%增至τon=3μs的20%,τon进一步增至6μs,离化率基本保持不变.固定τon=6μs,DCint由300 V升高至380 V,等离子体峰值密度由2.67×10^(18) m^(-3)增至3.90×10^(18) m^(-3),金属离化率由21%增至28%.DOMS放电具有高功率脉冲磁控溅射典型的金属自溅射现象,峰值自溅射参数Πpeak随功率密度线性增大,表明峰值功率密度是调控DOMS放电中金属自溅射的主要参数.Πpeak最高达到0.20,金属自溅射程度远高于常规脉冲直流磁控溅射,等离子体密度和沉积通量中金属离化率提高,原子沉积带来的阴影效应减轻,是DOMS沉积薄膜质量提高的原因.

靶材成分对Ni-Cr合金层组织成分及耐蚀性能的影响

采用双辉等离子表面冶金技术在Q235钢表面制备了不同靶材成分比条件下的Ni-Cr合金层,研究了靶材成分与Ni-Cr合金层成分之间的关系,并运用电化学测试技术评价了Ni-Cr合金层的耐蚀性。结果表明:Ni-Cr合金层组织均匀致密,且与基体结合良好。Ni80Cr20靶材制备的Ni-Cr合金层主要物相为Ni2.9Cr0.7Fe0.36奥氏体相,当靶材中Cr含量高于40%时,Ni-Cr合金层主要物相为Cr0.19Fe0.7Ni0.11相和少量Fe-Cr相,且随着Cr元素含量增加,Fe-Cr相的含量逐渐增多,Cr0.19Fe0.7Ni0.11相的含量逐渐减少,而Ni-Cr合金层的耐蚀性和对基体的保护效率也在增强。

靶电流密度对热丝增强等离子磁控溅射制备Cr_2N薄膜结构与性能的影响

采用等离子体增强平衡磁控溅射技术在316L奥氏体不锈钢基体表面制备了不同靶电流密度条件下的Cr_2N薄膜,并检测分析了靶电流密度对薄膜表面形貌、相结构、力学性能、膜基结合力和摩擦磨损性能的影响。结果表明,薄膜呈致密柱状结构,以Cr_2N(111)择优取向为主。当靶电流密度为0.132 mA/mm^2时,WN相与Cr_2N并存;随着靶电流密度的增加,薄膜厚度逐渐增加,硬度、弹性模量略有下降,膜基结合增强。薄膜与基体结合处呈脆性失效。靶电流密度0.132 mA/mm^2时,最高薄膜硬度及模量分别为33及480GPa,且磨损量最小。靶电流密度0.264mA/mm^2时,最大膜机结合力为36.6N。经过镀Cr_2N薄膜后,试样表面硬度、耐磨性明显提高。

CR钼靶联合彩色多普勒超声检查对乳腺癌的诊断价值

目的探讨CR钼靶联合彩色多普勒超声检查对乳腺癌的诊断价值。方法收集CR钼靶检查(CDUS)、彩色多普勒检查(CDUS)及病理资料完整的75例乳腺癌和30例乳腺良性病变患者的病历资料,统计分析CR钼靶和CDUS两种检查方法单独及联合使用对乳腺癌诊断率的差异。结果 CR钼靶单独诊断乳腺癌65例,诊断符合率为85.71%;CDUS单独诊断乳腺癌59例,诊断率符合为80.95%;两者联合诊断乳腺癌72例,诊断符合率为95.24%,较两种方法单独使用诊断率明显提高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 CR钼靶与CDUS联合检查可以提高乳腺癌的诊断率,对于乳腺癌的早发现、早诊断、早治疗有重要的临床价值。

乳腺CR曝光量对影像质量的影响

探讨X线曝光量的控制在乳腺CR影像质量的用法;采用调整后的Planmed钼靶X线机配合柯达乳腺专用IP板对852人次应用自动曝光控制(AEC)使之适应乳腺CR摄影的要求,使AEC的X线曝光量适合IP板的感光度;使用调整后的钼靶X线机配合CR在安全的病人剂量(AGD)的前提下能够获得较高的钼靶乳腺CR图像质量,应用调试后的钼靶X线乳腺机AEC,降低了被检者的受线剂量,保证了稳定的钼靶乳腺CR的图像质量。

三靶共溅射纳米复合Cr-Al-Si-N涂层的制备及摩擦学性能研究

目的利用高功率脉冲磁控溅射技术离化率高、溅射离子能量高等优点,在Cr-Al-N涂层中添加Si元素研制a-Si3N4包裹nc-(Cr,Al)N的纳米复合涂层,通过改变反应沉积时的N2/Ar比来调控涂层成分与结构,实现纳米复合Cr-Al-Si-N涂层性能优化。方法采用高功率脉冲与脉冲直流复合磁控溅射技术制备Cr-Al-Si-N涂层。利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪、应力仪、纳米压痕仪、划痕测试仪和摩擦试验机,研究N2/Ar比对涂层成分、结构、力学性能以及摩擦学行为的影响。结果涂层主要由面心立方结构的CrN与AlN相组成,且沿(200)晶面择优生长。当N2/Ar流量比为3∶1时,涂层与基体结合最好,临界载荷约为36.5N;摩擦系数和内应力较低,分别为0.5和-0.48GPa。当N2/Ar流量比为4∶1时,H/E值和H^3/E^*2值升至最高,分别为0.11和0.24GPa,磨损率最低,约为1.9×10^-4μm^3/(N·μm)。结论当N2/Ar流量比为4∶1时,三靶共溅射制备的Cr-Al-Si-N涂层硬度较高,耐磨性能最好。

多弧离子镀(Ti,Al,Cr)N硬质膜的沉积工艺与力学性能

采用多弧离子镀技术并使用合金靶制备(Ti,Al,Cr)N多组元硬质膜。利用扫描电镜、X射线衍射仪对(Ti,Al,Cr)N膜层表面及断面形貌、成分、结构等进行观察测定,系统考察了沉积工艺对(Ti,Al,Cr)N膜层质量、硬度、膜/基结合力的影响,通过与Ti N,(Ti,Al)N和(Ti,Cr)N等硬质膜进行比较,发现采用Ti-Al-Cr合金靶所制备的(Ti,Al,Cr)N硬质膜具有更高的硬度和更好的附着力,同时对沉积工艺有较强的适应性。

多靶射频磁控共溅射SmCo/Cr薄膜的制备和磁性能

采用多靶射频磁控共溅射方法制备了SmCo/Cr薄膜,用XRD和VSM测量了各样品的微结构和矫顽力.结果表明,SmCo膜具有较强的垂直各向异性,当Cr底层溅射时间为5min、SmCo磁性层溅射时间为14min、Co靶溅射功率为220W时,所得到的薄膜垂直矫顽力最大.

调整窗宽窗位对CR乳腺钼靶影像诊断的应用价值

目的:探讨调整窗宽窗位对CR乳腺钼靶影像诊断的应用价值。方法:收集135例患者的CR乳腺钼靶影像在诊断工作站显示器进行显示,对比在标准窗宽窗位及调整窗宽窗位后不同类型病变显示率的差异。结果:调整CR乳腺钼靶影像窗宽窗位后病变检出率明显提高,两组比较有显著性差异(P<0.05)。结论:调整CR乳腺钼靶影像窗宽窗位能提高病灶检出率,具有较高的临床应用价值。

靶基距对C/Cr复合镀层厚度影响的研究

以四靶闭合场非平衡磁控溅射方法制备C/Cr镀层,用球痕法测量镀层厚度,研究了镀层厚度及均匀性随靶基距的变化规律,并探讨了靶基距影响镀层厚度的机理。结果表明:靶基距对镀层厚度有明显影响;镀层厚度随靶基径向距增大而显著减小,随靶基轴向距的增加变化不大;试样放置位置越靠近真空室中心区域,镀层厚度均匀性越好;磁场空间分布和粒子迁移中的散射碰撞是导致靶基距影响镀层厚度的主要原因。

运用CR成像系统实现基层医院乳腺数字化摄片的临床应用价值研究

目的探讨CR成像系统在钼靶乳腺摄影中的应用价值以及质量控制的方法。方法应用钼靶乳腺机及CR系统进行乳腺摄影检查并进行质量控制,收集经病理证实的乳腺癌94例,研究乳腺癌尤其是早期乳腺癌的X线表现特征。结果质量控制后的CR成像系统可清晰地显示乳腺的结构,对乳腺癌的病变特征能够清晰体现。结论 CR成像系统可以为乳腺疾病的诊断提供高质量的图像,基层医院可利用CR成像系统实现乳腺数字化摄片,与全数字化乳腺机的高昂价格相比,既经济又实用。

CR钼靶与彩色多普勒超声对乳腺结节诊断的临床应用研究

目的:评价CR钼靶与彩色多普勒超声(color Doppler ultrasonography,CDUS)对乳腺结节诊断的临床应用价值。方法:对126例经CR钼靶、CDUS检查的乳腺结节资料进行分析比较,并与术后病理结果对照。结果:126例乳腺结节有76例良性病变,CR钼靶诊断正确66例,CDUS诊断正确68例(χ2=0.07,P>0.05),CR钼靶+CDUS诊断正确71例。有50例恶性病变,CR钼靶诊断正确46例,超声诊断正确36例(χ2=3.87,P<0.05),CR钼靶+CDUS诊断正确49例。结论:在乳腺结节良性病变诊断中,CR钼靶与CDUS无明显统计学差异,但对乳腺恶性肿块的检出,CR钼靶较CDUS有明显优势,二者联合诊断乳腺疾病的准确率高于两种方法单独使用,在乳腺疾病的检查中可以发挥优势互补的作用。

彩色多普勒超声联合数字钼靶X线摄影对乳腺癌的诊断价值

目的:探讨彩色多普勒超声联合数字钼靶X线摄影在乳腺癌临床诊断中的应用价值。方法:收集128例乳腺病变患者的彩色多普勒超声及钼靶X线的影像学资料,对单用彩色多普勒超声、数字钼靶X线摄影及二者联合检查对乳腺癌诊断的灵敏度、特异度及准确度等指标以及乳腺癌病理分型诊断的符合率进行对比分析。结果:联合检查对乳腺癌诊断的特异度、准确度、阳性预测值以及不同病理类型乳腺癌诊断的符合率均较单纯应用彩超多普勒、钼靶X线检查有明显提高,比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:联合检查能将彩色多普勒和钼靶X线的检查结果有机结合,对提高乳腺癌检查的准确度,降低误诊、漏诊的发生具有重要意义,值得临床推广。

超声造影与彩色多普勒超声对乳腺结节诊断的临床应用研究

目的评价超声造影(acoystic contrast)与彩色多普勒超声(color Doppler ultrasonography)对乳腺结节诊断的临床应用价值。方法对146例经CEUS、CDUS检查的乳腺结节资料进行分析比较,并与术后病理结果对照。结果 146例乳腺结节有86例良性病变,CEUS诊断正确76例,CDUS诊断正确68例(χ2=0.07,P>0.05),CEUS+CDUS诊断正确91例。有60例恶性病变,CEUS诊断正确56例,CEUS正确36例(χ2=3.87,P<0.05),CEUS+CDUS诊断正确60例。结论在乳腺结节良性病变诊断中,CEUS与CDUS无明显统计学差异,但对乳腺恶性肿块的检出,超声造影有明显优势,二者联合诊断乳腺疾病的准确率高于两种方法单独使用,在乳腺疾病的检查中可以发挥优势互补的作用。

制造工艺对粉末冶金铬靶性能的影响研究

对粉末冶金铬靶的制造工艺及其对铬靶材料性能的影响进行了详细的试验研究与讨论，获得优化的工艺组合．

金属膜电阻器用高阻靶材制备工艺研究

金属膜电阻器用的靶材是影响膜质量和电阻器性能的重要因素之一,晶粒细化是炼制致密性靶材的关键。晶粒细化不仅有利于Cr-Si靶材内部组织均匀化,且能降低其韧脆转变温度,从而使炼制的靶材强度和硬度高、塑性好,提高靶材的成品率。分析了晶粒细化提高靶材综合性能的原因,并介绍了研究中所采用的Ti细化剂、磁力搅拌等晶粒细化措施。实验表明,在RJ24生产线上溅射的1 MΩ金属膜电阻器具有较好的性能,且电阻温度系数均小于20×10-6/℃。

双预脉冲和弯曲靶对X射线激光输出特性的影响

为了探索低泵浦能量下得到X射线激光(XRL)并提高其输出强度的方法,对弯曲靶技术和双预脉冲技术进行了理论分析和数值模拟,模拟结果表明第二预脉冲与第一预脉冲间隔2 ns,主脉冲与第二预脉冲间隔5 ns时效果等离子体增益的时空特性曲线最好。随后在“星光II”激光装置上进行了双预脉冲驱动类氖铬(J=0-1,3p-3s跃迁)XRL实验,得到了28．5 nm的单线X射线激光,结果表明在脉冲结构和泵浦总能量不变情况下XRL输出强度主要与第二预脉冲强度有关,实验结果很好地符合了数值模拟结果．

50例乳腺纤维腺瘤钼靶X线摄影检查与病理对照分析

目的通过与病理结果对比,分析乳腺纤维腺瘤钼靶X线表现及特征,以提高其诊断和鉴别诊断水平。方法总结分析50例经手术病理证实的乳腺纤维瘤患者钼靶X线摄影检查图像征象。结果经手术病理证实50例乳腺纤维瘤患者钼靶检查中,钼靶影像检出异常43例,X线检查阳性率为86%,未检出明显异常7例;共39例钼靶影像诊断与病理结果相符,符合率为78%。共检出46个病灶,病灶直径0.4～2.8 cm;结节形态多为圆形或椭圆形,1例为不规则状;多为中高密度,1例为低密度。1例仅见钙化。检出病灶伴钙化者8例(18%),形态多为斑点状。病理报告多发者13例,钼靶检查两个及以上病灶者6例。结论了解乳腺纤维腺瘤的钼靶X线检查限度及其形态特征,对提高其钼靶检查诊断具有重要意义。