指纹状碳薄膜在润滑油作用下的摩擦学性能

利用高功率脉冲等离子体增强化学气相沉积(HIP-PECVD)技术,在硅基底表面制备指纹状的碳基薄膜(FPC∶H).通过Tecnai-G2F30型高分辨透射电镜(HRTEM)以及LABRAM HR 800型拉曼光谱仪对薄膜的结构进行表征;利用往复摩擦试验机、奥林巴斯STM6测量显微镜和3D轮廓仪分析比较薄膜在润滑油作用下的摩擦性能.实验结果表明:所制备的碳基薄膜具有独特的指纹状类石墨烯结构;在三羟甲基丙烷油酸酯(TMPTO)作为润滑油的条件下,指纹状类石墨烯碳基薄膜在低载荷下表现出良好的减摩性能;在高载荷下表现出优异的抗磨性能,因此指纹状碳薄膜在润滑油作用下具有巨大的发展潜力和实用前景.

高离化率物理气相沉积涂层的研究进展

高离化率物理气相沉积是一种新发展起来的脉冲磁控溅射技术(HPPMS),具有溅射靶材原子高度离化与峰值功率超过平均功率等特点。它作为一种新型的离子化物理气相沉积技术,在国内外已经成为一个研究热点,其离子体特性、涂层工艺、高功率脉冲放电等备受国内外学者关注。沉积过程中,离子随着电子碰撞与电荷交换发生电离,并按照双极性扩散理论进行传递。在不同工作气压条件下,离子能量分布表现出不同的特点。在放电过程中使用高的峰值功率脉冲(超出一般沉积技术2~3个数量级)与低脉冲占空比(0.5%~10%)实现高电离(>50%),从而表现出了优良的结合力,在控制涂层结构与降低涂层的内部压力等方面有相当大的优势。从HPPMS技术制备涂层的应用现状出发,介绍了高离化率物理气相沉积涂层的特点、优势以及在制备复合涂层和涂层界面优化等方面的研究进展。探讨了高离化率物理气相沉积涂层的未来发展趋势,对涂层的应用效果进行了分析。

高功率脉冲非平衡磁控溅射制备CrNx薄膜及其性能研究

高功率脉冲磁控溅射技术(HPPMS)溅射粒子离化率高,可沉积致密、高性能薄膜,作为一种新技术在国外广泛研究。本文用高功率脉冲非平衡磁控溅射技术(HPPUMS)制备一系列CrN_x薄膜,采用原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)对不同厚度的薄膜表面形貌、微观结构进行了分析,测定了薄膜的厚度和硬度,研究了薄膜的摩擦学性能,并与中频磁控溅射(MFMS)技术制备的CrN_x进行比较。结果表明,使用高功率脉冲非平衡磁控溅射技术(HPPUMS)能制备致密的CrN_x薄膜。薄膜有较好的综合性能,有较高硬度、较高结合强度和低摩擦系数。