真空阴极弧离子镀类金刚石碳膜Raman光谱研究

分别采用带有和不带有弯曲弧磁过滤器的真空阴极弧离子镀方法,在不同镀膜电流以及不同基片偏流下分别制备了类金刚石碳膜,对比了不同结构下类金刚石碳膜的Raman光谱特点。对其Raman光谱的D峰和G峰采用Gaussian-Lorentzion的几率分布进行了分峰,并着重讨论了基片偏流、弯曲磁场等沉积参数对膜结构的影响。结果表明,氩分压对膜结构影响不大,较大的偏流以及弯曲磁场的加入均有利于sp^3杂化碳键的形成。

阴极弧离子镀磁过滤器

在真空阴极弧离子镀的过程中，在阴极材料表面阴极斑点处的电流密度很大、斑点温度很高，发射出来的物质中包含有很多宏观粒子团（ＭＰ＇ｓ：ｍａｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ），构成对成膜表面的污染，人们采用了磁过滤器对ＭＰ＇ｓ进行过滤。采用的型式一般有直线结构，曲线型结构两种。本文介绍了ＭＰ＇ｓ的形成机理，各种磁过滤器的基本结构和工作原理，并着重介绍９０°弯曲弧磁过滤器的特点及离子分布规律。最后，概括介绍了阴极弧离子镀磁过滤器适用范围。

基体偏压对真空脉冲过滤弧沉积TiN涂层表面粗糙度的影响

采用离子束辅助真空脉冲过滤弧沉积技术,在硬质合金基体上制备了TiN涂层。对涂层的物理性能和机械性能进行了分析,利用XRD、SEM分别对不同基体偏压下沉积涂层的相组成和表面形貌进行了分析与观察,利用光学轮廓仪对涂层表面轮廓和表面粗糙度进行了测量,分析了基体偏压对TiN涂层表面粗糙度的影响。

真空阴极弧离子镀的发展及应用

叙述了真空阴极弧离子镀技术的原理,种类,宏观颗粒的产生以及磁过滤器的应用。重点分析了系统效率,等离子体传输影响因素和真空阴极电弧离子镀技术在薄膜研究和制造中的应用。

磁过滤阴极真空弧法制备类金刚石膜的场致发射特性研究

采用磁过滤阴极真空弧沉积法,在Cu基底表面上制备了以钛(Ti)和碳化碳(TiC)作为过滤层的类金刚石膜层。利用自制的场致发射特性测试设备,研究了类金刚石膜层的场致发射特性。利用拉曼光谱仪(Raman)和扫描电子显微镜(SEM)等分析方法对类金刚石膜的键合结构和微观形貌进行了表征。研究发现,利用磁过滤阴极真空弧沉积法可以在沉积温度100℃下制备膜基结合力较好的类金刚石膜。沉积速率为15 nm/min。类金刚石膜具有较好的场致发射特性,开启电压约为40 V/μm。Raman分析得到不同基底偏压下的类金刚石膜的ID/IG为1.19~1.57;SEM分析显示薄膜的微观结构上具有微米级突起结构。实验表明,应用磁过滤阴极真空弧方法可以制备出高sp3含量、表面具有微米级突起的类金刚石膜,这种类金刚石膜具有有利于场致发射的特性。

无辅助阳极式弯曲弧磁过滤器研究

介绍了一种新型无辅助阳极式磁过滤器的基本结构 ,测量了在弯曲弧磁过滤器出口处的离子分布规律。SEM分析表明 ,无辅助阳极式弯曲弧磁过滤器消除了等离子体中的宏观粒子团。采用无辅助阳极式弯曲弧磁过滤器在玻璃基体上镀铜可以使表面粗糙度Ra 从 0 44 μm降低到 0 0 0 3μm。

锆表面磁过滤阴极真空弧离子镀Cr涂层高温蒸汽氧化行为研究

采用磁过滤阴极真空弧离子镀(FCVAD)技术在纯锆表面制备了厚度约为4μm的Cr金属层,对比研究了它们在不同温度水蒸汽环境中的氧化行为,并利用XRD、XPS、SEM及EDS分析了Cr涂层及氧化膜的物相组成、微观结构及成分分布。结果表明,在900、1000和1100℃水蒸汽环境中,镀Cr涂层大幅度降低了锆的氧化速率,其单位面积氧化增重仅为同一温度下锆基体的1/4、1/6和4/9。氧化初期,Cr涂层表面生成一层均匀致密的Cr2O3膜,当Cr层被消耗完后,Cr2O3/Zr界面上部分Cr2O3被Zr还原成金属Cr,锆基体氧化生成ZrO2。镀Cr涂层样品的氧化激活能达293.17 kJ/mol。

不锈钢1Cr18Ni9Ti上TiN涂层冲蚀磨损行为的研究

研究了不锈钢1Cr18Ni9Ti表面的TiN涂层被SiC粒子垂直冲击的冲蚀过程及磨损机理。采用离子束辅助真空脉冲过滤弧沉积技术在不锈钢基体表面制备TiN涂层;采用有限元模拟其冲蚀过程,利用气喷砂冲蚀设备进行冲蚀磨损实验,研究了冲蚀前后试样表面的宏观形貌及试样表面和断面的微观形貌。结果表明:不锈钢1Cr18Ni9Ti基体上的TiN涂层材料去除机理主要有两种方式:切削和脆性裂纹开裂。由于不锈钢1Cr18Ni9Ti基体与TiN涂层材料塑性变形不一致,从而加速了涂层材料的去除。

物理气相沉积法制备的CrN涂层的摩擦学性能

用CETR UMT-2摩擦磨损试验机对比磁过滤阴极真空弧源和多弧离子镀方法制备的CrN涂层在往复滑动条件下的摩擦磨损行为.用X射线衍射、显微硬度计、纳米压痕仪表征涂层的基本特性;用台阶仪、扫描电子显微镜和电子能谱对磨痕进行微观分析,探讨不同结构CrN涂层的磨损失效机理.与多弧离子镀技术制备的CrN涂层相比,磁过滤阴极真空弧源技术制备的CrN涂层更光滑、致密和连续,有较高的硬度和较优越的耐磨性能.涂层微结构的差异是造成摩擦磨损性能差异的主要原因.2种CrN涂层的滑动磨损为磨粒磨损和氧化磨损共同作用的结果.