闭合场-磁控溅射制备Ti掺杂MoS_(2)复合薄膜及其摩擦学性能研究

采用闭合场-磁控溅射沉积技术,通过调节沉积过程中钛靶的溅射电流,分别在单晶Si(100)和304不锈钢基底上制备不同含量Ti掺杂MoS_(2)复合薄膜。利用场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和透射电子显微镜表征薄膜的形貌、微观结构及元素含量;利用纳米压痕仪、球-盘摩擦试验机系统考察薄膜的力学性能和在大气环境下的摩擦学性能及其与薄膜中Ti元素含量之间的关系。结果表明:随着溅射电流增加,薄膜中Ti元素含量增加、MoS_(2)晶粒的生长尺寸变小,使MoS_(2)由尺寸较大的层状结构向短程有序、长程无序的无定型非晶结构转变。尤其在钛靶电流为1.0 A条件下制备的Ti元素原子分数为18.55%的Ti/MoS_(2)复合薄膜表现出较好的致密性和硬度,同时Ti元素相比于MoS_(2)可以在摩擦界面处优先与O结合,使薄膜中MoS_(2)抗氧化性能提升,从而改善了薄膜的摩擦学性能。

闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术在切削刀具上的应用

闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术制膜时镀层设计不受元素化合价及相图的限制,工艺控制简单,可以方便地设计镀层的成分和结构,且膜/基结合性能突出。研究了用该技术制备的硬质CrTiAlN梯度膜,该膜具有良好的结合力和韧性,在无润滑切削条件下,适用不同的切削方式:对于普通高速钢钻头提高寿命数十倍,同时扩展工件材料至高强度钢;对断续式的铣削黄铜,可提高寿命25倍;对于加工PVC板的微钻,寿命仍可提高4倍以上。

闭合场非平衡磁控溅射离子CrAlTiN镀层在PCB用微钻中的应用

采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术在PCB微钻上进行复合金属镀层处理,通过与无镀层微钻进行钻削试验对比,结果表明:CrA lTiN镀层微钻使用寿命与无镀层微钻相比,寿命可提高3倍;具有纳米结构的高硬度镀层显著提高了微钻的耐磨性。

闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术在PCB铣刀上的应用与研究

介绍了通过闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术制备出的超硬纳米梯度复合镀层在PCB铣刀上的应用,实验结果证明,镀层后铣刀的寿命提高到原来的4倍以上。采用SEM和TEM法,分析了镀层的组织与相结构,揭示了镀层提高铣刀寿命的原因。

闭合场非平衡磁控溅射离子镀复合金属镀层在PCB微钻中的应用

采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术在PCB微钻上进行复合金属镀层处理,通过与无镀层微钻进行钻削试验对比,结果表明:复合金属镀层微钻使用寿命与未镀层微钻相比,可提高4倍;具有纳米结构的高硬度复合金属镀层显著提高了微钻的耐磨性。

闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术概述

2磁控溅射离子镀2．1磁控溅射离子镀磁控溅射离子镀（MSIP）是指基体带有负偏压的磁控溅射镀膜工艺，它把磁控溅射的优点（成膜速率高、源为大平面源，有利于膜层厚度均匀）和离子镀过程的优点（能改变膜基界面的结合形式，提高膜基附着力，膜层组织致密等）结合在一起。

磁控溅射技术进展及应用(下)

近年来磁控溅射技术的应用日趋广泛,在工业生产和科学研究领域发挥巨大作用。随着对具有各种新型功能的薄膜需求的增加,相应的磁控溅射技术也获得进一步的发展。本文将介绍磁控溅射技术的发展,以及闭合磁场非平衡溅射、高速率溅射及自溅射、中频及脉冲溅射等各种新技术及特点,阐述磁控溅射技术在电子、光学、表面功能薄膜、薄膜发光材料等许多方面的应用。

先进表面工程技术的发展前沿

叙述了表面工程的分类及各种表面工程技术的应用现状和发展趋势,指出,双层辉光等离子表面冶金技术、激光表面冶金技术、离子注入、加弧辉光离子渗镀技术和闭合场非平衡磁控溅射等先进技术是表面工程技术研究应用的前沿。

氮化钛镀膜对纯钛铸件表面耐磨性的影响

目的研究氮化钛(TiN)镀膜对纯钛铸件表面硬度和耐磨性的影响。方法应用闭合场非平衡磁控溅射(CFUBMS)方法在纯钛铸件表面制备TiN薄膜,显微硬度仪测量纯钛铸件表面硬度,磨擦磨损试验评估其耐磨性。结果纯钛铸件表面应用CFUBMS方法制备TiN薄膜后,显微硬度明显增加,磨擦系数和磨损体积明显减小。结论 CFUBMS氮化钛镀膜对纯钛铸件有较好的磨损保护作用。

CrAlTiN镀层在精密铣刀上的应用研究

介绍了通过闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术制备出的CrA lTiN超硬纳米梯度复合镀层在铣刀上的应用,试验结果表明,铣刀在离子镀处理之后寿命提高为原来的3倍。采用SEM和TEM分析了镀层铣刀磨损后的表面形貌及无镀层铣刀的失效方式,揭示了镀层提高铣刀寿命的原因。

磁控溅射工艺对CrN基复合涂层微观结构及摩擦学性能的影响

采用闭合场非平衡磁控溅射技术在不锈钢基体上制备了不同质量分数Mo的CrMoN复合涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)和光电子能谱仪(XPS),系统分析了CrMoN复合涂层的相结构、表面形貌、成分、原子化合价价态等,结果表明:添加Mo后,CrMoN涂层的择优取向由CrN涂层的(220)转变为(200),CrMoN涂层中的Mo原子取代了CrN晶格中的Cr原子,形成(Cr,Mo)N置换固溶体。采用Nano Test600硬度测试仪测定了CrMoN复合涂层的纳米硬度,结果表明:由于CrN相和MoN两种硬相的协同作用,使得CrMoN复合涂层的纳米硬度值增大。采用多功能摩擦磨损试验机测定了CrN涂层及CrMoN复合涂层的摩擦因数,结果表明:CrMoN复合涂层的摩擦因数低于CrN涂层,磨损过程中由于摩擦热反应生成大量MoO3,使得复合膜的摩擦因数降低,起到了一定的润滑效果,降低了磨损量。

不同润滑环境类石墨碳膜的摩擦特性

采用闭合场非平衡磁控溅射技术在渗碳淬火钢基体表面制备了类石墨碳膜,分别在无润滑、水润滑和油润滑下,用POD销–盘磨损仪研究了同质对磨(试样和对磨钢球表面均制备了类石墨碳膜)的类石墨碳膜摩擦学特性。研究表明:类石墨碳膜在不同润滑环境和线速度下有优良的耐磨、减摩性能;线速度为0.3 m/s时,干摩擦和水润滑类同质对磨的类石墨碳膜有异常磨损现象,干摩擦为微切削犁沟磨损,水润滑为片状剥落磨损。