磁过滤等离子体沉积和注入技术

利用阴极真空弧放电技术能够产生高密度的金属等离子体。经过 90度的磁过滤器 ,可以除去金属等离子体中的大颗粒微粒 ,从而为制备高质量的、致密的各种薄膜提供了一种全新的技术。利用该技术制备薄膜具有非常广泛的应用。本文介绍了阴极真空弧放电技术的应用 。

磁过滤弯管中的电子运动模式

研究了在磁场和电场综合模式下磁过滤弯管中电子的运动方式及其对离子运动方式的影响 .在Bilek偏压模式下 ,更多的电子参与震荡运动 ,电子与粒子碰撞机会增大 ,导致电子向Bilek板扩散增强 ,这样会导致离子跟随电子也偏向下方 。

磁过滤沉积TiAlSiN纳米薄膜的摩擦磨损与腐蚀磨损行为

目的研究磁过滤沉积方法制备的TiAlSiN纳米薄膜的结构及力学性能对摩擦学性能及腐蚀磨损行为的影响。方法采用磁过滤阴极真空弧沉积技术,在6×10^(-2)~15×10^(-2)Pa的N_(2)气压条件下,将316L不锈钢作为基底,制备出TiAlSiN薄膜。利用SEM、XRD、XPS对薄膜的结构成分形貌进行表征分析,使用摩擦磨损仪分析测试薄膜的摩擦磨损行为,并且使用电化学工作站分析测试薄膜在3.5%(质量分数)人工海水环境下的摩擦磨损及开路电位变化曲线,通过台阶仪测得磨损后磨痕轮廓曲线,并计算磨损率。结果TiAlSiN薄膜具有典型的非晶包覆纳米晶的复合结构,薄膜表面细致光滑,截面无明显柱状晶结构。随着气压的增大,薄膜晶粒尺寸从26 nm降至12 nm。在0.08 Pa气压下制备的TiAlSiN薄膜的力学性能最佳,纳米硬度为22 GPa,基膜结合力达到28 N,干摩擦系数为0.412,磨损率为0.5×10^(-6)mm^(3)/(N·m)。在3.5%人工海水介质中,TiAlSiN薄膜的摩擦系数为0.36,磨损率为2.5×10^(-6)mm^(3)/(N·m),腐蚀和磨损的交互作用使磨损率增大。结论磁过滤阴极真空弧沉积技术制备的TiAlSiN纳米薄膜表现出良好的力学性能,兼具耐摩擦和耐磨蚀性能,具有宽广的应用前景。