磁控溅射功率对半导体硅基表面FeCrNi涂层组织及性能的影响

为了提高半导体电阻涂层的质量以及导电能力,利用磁控溅射技术在半导体硅基表面制备FeCrNi涂层,通过实验测试的手段研究磁控溅射功率对其组织及性能的影响。研究结果表明:随着溅射功率提高,FCC固溶体发生了(111)晶面取向生长的现象,结晶度明显提高。当溅射功率增大后,有助于涂层中形成结构简单的固溶体组织,提高了涂层结晶度,涂层发生择优生长现象。在各溅射功率下FeCrNi涂层跟基底间达到了紧密结合的程度。较大溅射功率有助于形成了能量更高溅射原子,促进柱状组织发生更快生长,在涂层内形成了尺寸更大的晶粒。随着溅射功率的提高,涂层组织形成了更小的晶格常数。提高功率后,FeCrNi涂层发生了硬度减小,引起了晶粒粗化。随着功率提高,电阻率发生了逐渐减小,生成了许多柱状晶组织。

扩散处理后的FeCrNi涂层结合强度与断口特征研究

对无底层和有NiCrAl底层的FeCrNi涂层进行扩散处理,之后使涂层在机械作用力下断裂,通过观察断面的SEM形貌,研究了涂层的断裂机制、涂层与基体间以及涂层内部颗粒间的结合状态,分析了扩散处理提高涂层结合强度的机理。涂层的断口基本上呈现出由暗色区域、白亮区域和未熔颗粒构成。暗色区域内断口面主要为层状剥离断裂;白亮区域内部含有滑移带和台阶面,断裂以脆性解理和塑性滑移混合方式进行。

以沥青为前驱体制备TiC/FeCrNi反应火焰喷涂复合涂层

以钛铁粉、CrFe粉、羰基镍粉和碳的前驱体(石油沥青)为原料,通过前驱体碳化复合技术制备了Ti-Fe-Cr-Ni-C反应喷涂复合粉末,并通过普通火焰喷涂成功地合成与沉积了TiC/FeCrNi复合涂层。采用XRD和SEM对喷涂粉末和涂层的相组成和显微结构进行了分析,同时对涂层耐磨性能进行了对比研究。研究结果表明:采用前驱体碳化复合技术制备的Ti-Fe-Cr-Ni-C反应喷涂复合粉末粒度均匀、无有害相生成;所制备的TiC/FeCrNi复合涂层由不同含量TiC颗粒分布于金属基体内部而形成的复合强化片层叠加而成,TiC颗粒呈纳米级;基体由(Fe,Cr)和Cr0.19Fe0.7Ni0.11两相组成;相同条件下,所获TiC/FeCrNi复合涂层磨损体积大约是常规火焰喷涂Ni60涂层的1/8。

超音速电弧喷涂FeCrNi复合涂层的微观结构与性能

采用超音速电弧喷涂(HV-ARC)技术在Q235钢表面制备FeCrNi复合涂层,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站等手段研究了涂层的微观结构及性能。结果表明:超音速电弧的高能量、高粒子速度使得涂层具有极低的孔隙率,较高的结合强度;涂层中存在Cr、Ni的氧化相,这些氧化相对涂层的硬度及耐磨性能有着显著影响;超音速电弧FeCrNi复合涂层的耐磨性能较普通电弧涂层提高40%以上,较基体Q235钢提高4.5倍以上,耐腐蚀性能也有了大幅的提高。