40CrNi2MoA合金钢阴极电弧等离子沉积TiN/TiAlN薄膜及其性能

以40CrNi2MoA钢作为基体,通过阴极电弧等离子体沉积(CPAD)技术制备了TiN、TiAlN和TiN/TiAlN薄膜。通过扫描电镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪、原子力显微镜、摩擦磨损试验、洛氏硬度计和电化学分析,对比了3种薄膜的组织结构、纳米硬度、表面粗糙度、耐磨性、附着力和耐蚀性。结果表明,TiN/TiAlN双层膜的综合性能最佳,其附着力为HF1级,摩擦因数为0.455,纳米硬度为36.59 GPa,表面粗糙度(Ra)为0.09μm。

沉积气压对电弧离子镀制备MgO薄膜的结构及性能的影响

采用阴极真空电弧离子沉积技术在玻璃及Si衬底上成功地制备了具有择优结晶取向的透明MgO薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及紫外-可见吸收光谱仪分别对MgO薄膜微观结构、表面形貌及可见光透过率进行了测试与分析。XRD结果表明,所制备的MgO薄膜具有NaCl型立方结构的(100)、(110)和(111)3种结晶取向,在沉积气压为0.7～3.0Pa的范围内,薄膜的择优结晶取向随沉积气压的升高先由(100)转变为(110),最后变为(111)。SEM图表明随着沉积气压的升高,MgO薄膜的晶粒逐渐变小,薄膜结晶质量变差。在380～900nm范围内,沉积气压为0.7Pa下制备的MgO薄膜其可见光透过率高于90%,随着沉积气压的升高,薄膜的可见光透过率有所下降。

阴极真空电弧沉积MgO薄膜的椭偏光谱研究

采用阴极真空电弧离子沉积技术在硅基片上制备出了MgO薄膜。利用椭圆偏振光谱、原子力显微镜及扫描电子显微镜分别对不同氧流量下制备的MgO薄膜的厚度,光学常数,表面粗糙度及表面形貌进行了分析,并对椭圆偏振光谱的光学粗糙度结果和原子力显微镜的均方根粗糙度结果进行了对比和分析。结果表明,不同氧流量下制备出的MgO薄膜,表面粗糙度及薄膜颗粒随着氧流量的增加而增大。椭偏光谱与AFM得到的表面粗糙度存在线性一致关系,表明椭偏光谱可作为一种很好的无损分析手段。

退火对电弧离子镀制备的ZnO薄膜的影响

采用阴极电弧离子镀在Si、Al2O3以及玻璃衬底上制备出具有择优取向的ZnO薄膜,并对其进行退火处理。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光光谱(PL)、紫外-可见光光谱仪对ZnO薄膜的结构、表面形貌和光学性能进行分析。XRD结果表明,所制备的ZnO薄膜具有很好的ZnO(002)择优取向,退火使ZnO(002)衍射峰向高角度方向偏移。SEM结果表明,随着退火温度升高,表面晶粒由隆起的山脉或塔状变为平面状,晶粒002面呈六边状。PL谱结果表明,随着退火温度的升高,紫外发光峰强度逐渐增强,可见光发光峰强度逐渐相对减弱。紫外可见光透过谱结果表明,退火使可见光透过率增高,光学带隙发生红移。

脉冲偏压占空比对MgO薄膜成分及结构的影响

采用阴极真空电弧离子沉积技术在玻璃衬底上制备出了具有择优取向的透明MgO薄膜．利用卢瑟福背散射谱、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及紫外-可见吸收光谱仪分别对MgO薄膜的成分、结构、表面形貌及可见光透过率进行了分析．结果表明：MgO薄膜具有（100）和（110）两种取向，且择优取向趋势不随占空比的变化而变化．随着占空比的增大，脉冲偏压为-150V时制备的MgO薄膜中Mg和O的原子含量之比逐渐增大，占空比为30％时，n（Mg）：n（O）接近1：1；SEM图表明，晶粒尺寸随着占空比的增大几乎没有发生明显的改变；在350～900nm范围内，MgO薄膜的可见光透过率可以达到90％以上．