期刊文献+
共找到63篇文章
< 1 2 4 >
每页显示 20 50 100
Microstructure and Properties of the Cr–Si–N Coatings Deposited by Combining High-Power Impulse Magnetron Sputtering(HiPIMS) and Pulsed DC Magnetron Sputtering 被引量:1
1
作者 Tie-Gang Wang Yu Dong +3 位作者 Belachew Abera Gebrekidan Yan-Mei Liu Qi-Xiang Fan Kwang Ho Kim 《Acta Metallurgica Sinica(English Letters)》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第7期688-696,共9页
The Cr–Si–N coatings were prepared by combining system of high-power impulse magnetron sputtering and pulsed DC magnetron sputtering. The Si content in the coating was adjusted by changing the sputtering power of th... The Cr–Si–N coatings were prepared by combining system of high-power impulse magnetron sputtering and pulsed DC magnetron sputtering. The Si content in the coating was adjusted by changing the sputtering power of the Si target.By virtue of electron-probe microanalysis, X-ray diffraction analysis and scanning electron microscopy, the influence of the Si content on the coating composition, phase constituents, deposition rate, surface morphology and microstructure was investigated systematically. In addition, the change rules of micro-hardness, internal stress, adhesion, friction coefficient and wear rate with increasing Si content were also obtained. In this work, the precipitation of silicon in the coating was found.With increasing Si content, the coating microstructure gradually evolved from continuous columnar to discontinuous columnar and quasi-equiaxed crystals; accordingly, the coating inner stress first declined sharply and then kept almost constant. Both the coating hardness and the friction coefficient have the same change tendency with the increase of the Si content, namely increasing at first and then decreasing. The Cr–Si–N coating presented the highest hardness and average friction coefficient for an Si content of about 9.7 at.%, but the wear resistance decreased slightly due to the high brittleness.The above phenomenon was attributed to a microstructural evolution of the Cr–Si–N coatings induced by the silicon addition. 展开更多
关键词 Cr–Si–N coating high-power impulse magnetron sputtering(HiPIMS) Pulsed DC magnetron sputtering Mechanical property Friction coefficient
原文传递
Synthesis and properties of Cr-Al-Si-N films deposited by hybrid coating system with high power impulse magnetron sputtering (HIPIMS) and DC pulse sputtering 被引量:11
2
作者 Min Su KANG Tie-gang WANG +2 位作者 Jung Ho SHIN Roman NOWAK Kwang Ho KIM 《中国有色金属学会会刊:英文版》 CSCD 2012年第S3期729-734,共6页
The CrN and Cr-Al-Si-N films were deposited on Si wafer and SUS 304 substrates by a hybrid coating system with high power impulse magnetron sputtering (HIPIMS) and a DC pulse sputtering using Cr and AlSi targets under... The CrN and Cr-Al-Si-N films were deposited on Si wafer and SUS 304 substrates by a hybrid coating system with high power impulse magnetron sputtering (HIPIMS) and a DC pulse sputtering using Cr and AlSi targets under N2/Ar atmosphere.By varying the sputtering current of the AlSi target in the range of 0-2.5 A,both the Al and Si contents in the films increased gradually from 0 to 19.1% and 11.1% (mole fraction),respectively.The influences of the AlSi cathode DC pulse current on the microstructure,phase constituents,mechanical properties,and oxidation behaviors of the Cr-Al-Si-N films were investigated systematically.The results indicate that the as-deposited Cr-Al-Si-N films possess the typical nanocomposite structure,namely the face centered cubic (Cr,Al)N nano-crystallites are embedded in the amorphous Si3N4 matrix.With increasing the Al and Si contents,the hardness of the film first increases from 20.8 GPa for the CrN film to the peak value of 29.4 GPa for the Cr0.23Al0.14Si0.07 N film,and then decreases gradually.In the meanwhile,the Cr0.23Al0.14Si0.07N film also possesses excellent high-temperature oxidation resistance that is much better than that of the CrN film at 900 or 1000 °C. 展开更多
关键词 Cr-Al-Si-N film high power impulse magnetron sputtering DC pulsed sputtering high-temperature oxidation resistance
下载PDF
Origin of Initial Current Peak in High Power Impulse Magnetron Sputtering and Verification by Non-Sputtering Discharge
3
作者 吴忠振 肖舒 +4 位作者 崔岁寒 傅劲裕 田修波 朱剑豪 潘锋 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2016年第7期110-112,共3页
A non-sputtering discharge is utilized to verify the effect of replacement of gas ions by metallic ions and consequent decrease in the secondary electron emission coefficient in the discharge current curves in high-po... A non-sputtering discharge is utilized to verify the effect of replacement of gas ions by metallic ions and consequent decrease in the secondary electron emission coefficient in the discharge current curves in high-power impulse magnetron sputtering (HiPIMS). In the non-sputtering discharge involving hydrogen, replacement of ions is avoided while the rarefaction still contributes. The initial peak and ensuing decay disappear and all the discharge current curves show a similar feature as the HiPIMS discharge of materials with low sputtering yields such as carbon. The results demonstrate the key effect of ion replacement during sputtering. 展开更多
关键词 of in Origin of Initial Current Peak in High Power impulse magnetron sputtering and Verification by Non-sputtering Discharge is by
下载PDF
掺硅类金刚石薄膜的HiPIMS-MFMS共沉积制备及其高温摩擦学行为研究
4
作者 陈彦军 苏峰华 +3 位作者 孙建芳 陈泽达 林松盛 李助军 《摩擦学学报(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期18-29,共12页
元素掺杂是提高类金刚石(DLC)薄膜高温耐摩擦性能的重要途径.本文中采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)和中频磁控溅射(MFMS)复合技术在304不锈钢表面沉积具有不同Si含量的掺硅类金刚石(Si-DLC)薄膜,利用原子力显微镜、扫描电子显微镜(SEM)... 元素掺杂是提高类金刚石(DLC)薄膜高温耐摩擦性能的重要途径.本文中采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)和中频磁控溅射(MFMS)复合技术在304不锈钢表面沉积具有不同Si含量的掺硅类金刚石(Si-DLC)薄膜,利用原子力显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、纳米压痕和UMT-TriboLab摩擦试验机等系统分析了Si含量对Si-DLC薄膜的结构、力学性能及不同温度下的摩擦学性能的影响,重点探讨了Si-DLC薄膜在高温下摩擦磨损机制.结果表明:Si-DLC薄膜中Si以四面体碳化硅的形式随机分布于无定型DLC基体中,增强薄膜的韧性.同时,Si掺杂使DLC薄膜向金刚石结构发生转变并显著提高了薄膜的硬度.摩擦结果表明,当Si原子分数为15.38%时,Si-DLC薄膜在常温下的摩擦系数和磨损率最低,同时该薄膜在300℃下能维持在较低的摩擦系数(约0.1),主要是由于Si-DLC薄膜中的四面体碳化硅结构能够提升sp^(3)键的稳定性.此外,Si-DLC薄膜中的Si在高温摩擦时会在对偶球表面形成1层SiO_(2)保护层,减缓Si-DLC薄膜和过渡层的氧化,使得薄膜能够在高温下持续润滑.当Si含量进一步增加时,Si-DLC薄膜的力学性能显著提升,然而其摩擦学性能发生明显降低,主要是当DLC薄膜中的硅含量过高时,大气环境下的高温摩擦使得薄膜内的氧化加剧,过量氧化硅的生成破坏了薄膜结构从而导致摩擦性能下降. 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 类金刚石薄膜 元素掺杂 高温 摩擦磨损
下载PDF
阴极弧蒸发和高功率脉冲磁控溅射TiAlN涂层的性能研究 被引量:1
5
作者 吴明晶 王北川 +2 位作者 张国飞 李佳 陈利 《硬质合金》 CAS 2023年第3期181-186,共6页
为对比研究阴极弧蒸发(CAE)和高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)两种工艺对TiAlN涂层结构、硬度、热稳定性及抗氧化性能的影响,本文采用两种方法制备了成分相同的Ti_(0.38)Al_(0.62)N涂层,使用能量色散X射线光谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、... 为对比研究阴极弧蒸发(CAE)和高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)两种工艺对TiAlN涂层结构、硬度、热稳定性及抗氧化性能的影响,本文采用两种方法制备了成分相同的Ti_(0.38)Al_(0.62)N涂层,使用能量色散X射线光谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、纳米压痕仪分析了涂层的成分、微观结构、力学性能、热稳定性和抗氧化性。两种涂层均呈面心立方结构;CAE涂层呈现大量的“液滴”缺陷,而HiPIMS涂层表面质量更优;CAE涂层硬度(~32.7GPa)略高于HiPIMS涂层(~31.8 GPa);HiPIMS涂层具有更高的热稳定性,CAE涂层在800℃达到硬度最高值~36.2 GPa,而HiPIMS涂层在900℃硬度达到最高~34.3 GPa,且随温度的升高,CAE涂层硬度下降更快。HiPIMS涂层表现出更好的抗氧化性能,在800℃氧化30 h后,CAE和HiPIMS制备的两种涂层的氧化层厚度分别为~630.7 nm和~589.3 nm。 展开更多
关键词 TIALN涂层 阴极弧蒸发 高功率脉冲磁控溅射 硬度 热稳定性 抗氧化性
下载PDF
硅掺杂无氢非晶碳膜的HiPIMS/DCMS共沉积制备及其高温摩擦学性能
6
作者 李海潮 苏峰华 +2 位作者 陈彦军 林松盛 李助军 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期385-396,共12页
采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)和直流磁控溅射(DCMS)共沉积技术制备了不同硅原子含量的无氢Si-DLC薄膜,利用高温摩擦试验机对比考察了不同Si原子含量的Si-DLC(硅掺杂类金刚石)薄膜在25~500℃下的摩擦学性能,并通过Raman及XPS等测试方... 采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)和直流磁控溅射(DCMS)共沉积技术制备了不同硅原子含量的无氢Si-DLC薄膜,利用高温摩擦试验机对比考察了不同Si原子含量的Si-DLC(硅掺杂类金刚石)薄膜在25~500℃下的摩擦学性能,并通过Raman及XPS等测试方法分析了Si原子含量对薄膜微观结构的影响以及摩擦前后薄膜化学组成和结构变化.探讨了Si-DLC在高温下的摩擦磨损机理.结果表明:Si-DLC薄膜呈现出致密的非晶结构.随着Si原子含量的增加,薄膜中sp3-C的含量增加.掺入的Si形成C-Si-O与C-Si-C键.Si-C键的形成使薄膜的内应力降低,薄膜的膜基结合力增加.摩擦测试表明:室温下,转移膜的形成有助于降低Si-DLC薄膜的摩擦系数.高温下,Si-C键增加了薄膜的高温稳定性,摩擦区域部分Si-C键氧化为Si-O-C键,使薄膜的摩擦系数与磨损率同时降低. 展开更多
关键词 Si-DLC薄膜 高功率脉冲磁控溅射 高温 摩擦学性能 摩擦机理
下载PDF
不同偏压下DCMS和DCMS/HiPIMS共溅射铜薄膜的结构和性能
7
作者 黄敏 易勇 +2 位作者 刘艳松 谢春平 何智兵 《西南科技大学学报》 CAS 2023年第3期1-7,29,共8页
采用DCMS(直流磁控溅射)和DCMS/HiPIMS(直流磁控溅射/高功率脉冲磁控溅射)共溅射在不同负偏压下沉积铜薄膜,使用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、白光干涉仪、纳米压痕技术和四点探针法对薄膜的晶体取向、形貌、粗糙度、力学和电学... 采用DCMS(直流磁控溅射)和DCMS/HiPIMS(直流磁控溅射/高功率脉冲磁控溅射)共溅射在不同负偏压下沉积铜薄膜,使用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、白光干涉仪、纳米压痕技术和四点探针法对薄膜的晶体取向、形貌、粗糙度、力学和电学性能进行表征。结果表明:与DCMS铜薄膜相比,随着负偏压增加,DCMS/HiPIMS共溅射铜薄膜晶粒尺寸先减小后增大,Cu(111)取向减弱,硬度逐渐增大,电阻率逐渐降低;高负偏压(100 V)下Cu(111)向Cu(220)转变,薄膜致密,表面粗糙度减小,硬度增大(约3.5 GPa),电阻率降低(约2μΩ·cm)。铜薄膜的结构和性能强烈依赖于由HiPIMS和负偏压共同决定的铜离子通量和能量。 展开更多
关键词 直流磁控溅射 高功率脉冲磁控溅射 铜薄膜 衬底偏压 硬度 电阻率
下载PDF
高功率脉冲磁控溅射技术沉积硬质涂层研究进展 被引量:30
8
作者 王启民 张小波 +2 位作者 张世宏 王成勇 伍尚华 《广东工业大学学报》 CAS 2013年第4期1-13,133,共13页
高功率脉冲磁控溅射技术是最新发展起来并受到广泛关注的一种高离化率物理气相沉积技术,它利用较高的脉冲峰值功率(超出传统磁控溅射2~3个数量级)和较低的脉冲占空比(0.5%~10%)来实现高金属离化率(〉50%),在获得优异的膜... 高功率脉冲磁控溅射技术是最新发展起来并受到广泛关注的一种高离化率物理气相沉积技术,它利用较高的脉冲峰值功率(超出传统磁控溅射2~3个数量级)和较低的脉冲占空比(0.5%~10%)来实现高金属离化率(〉50%),在获得优异的膜基结合力、控制涂层微结构、降低涂层内应力、控制涂层相结构等方面都具有显著的技术优势.本文从高功率脉冲磁控溅射技术的原理出发,探讨了高功率脉冲溅射技术沉积涂层的特性和技术优势,介绍了10多年来高功率脉冲磁控溅射技术在刀具涂层界面优化、高性能硬质涂层沉积、复合高功率脉冲磁控溅射技术制备纳米多层/复合硬质涂层和氧化物涂层沉积、低温沉积等方面的研究进展. 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射技术 离化率 硬质涂层 反应溅射
下载PDF
三靶共溅射纳米复合Cr-Al-Si-N涂层的制备及摩擦学性能研究 被引量:6
9
作者 王铁钢 蒙德强 +3 位作者 李柏松 赵彦辉 刘艳梅 姜肃猛 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期78-86,共9页
目的利用高功率脉冲磁控溅射技术离化率高、溅射离子能量高等优点,在Cr-Al-N涂层中添加Si元素研制a-Si3N4包裹nc-(Cr,Al)N的纳米复合涂层,通过改变反应沉积时的N2/Ar比来调控涂层成分与结构,实现纳米复合Cr-Al-Si-N涂层性能优化。方法... 目的利用高功率脉冲磁控溅射技术离化率高、溅射离子能量高等优点,在Cr-Al-N涂层中添加Si元素研制a-Si3N4包裹nc-(Cr,Al)N的纳米复合涂层,通过改变反应沉积时的N2/Ar比来调控涂层成分与结构,实现纳米复合Cr-Al-Si-N涂层性能优化。方法采用高功率脉冲与脉冲直流复合磁控溅射技术制备Cr-Al-Si-N涂层。利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪、应力仪、纳米压痕仪、划痕测试仪和摩擦试验机,研究N2/Ar比对涂层成分、结构、力学性能以及摩擦学行为的影响。结果涂层主要由面心立方结构的CrN与AlN相组成,且沿(200)晶面择优生长。当N2/Ar流量比为3∶1时,涂层与基体结合最好,临界载荷约为36.5N;摩擦系数和内应力较低,分别为0.5和-0.48GPa。当N2/Ar流量比为4∶1时,H/E值和H^3/E^*2值升至最高,分别为0.11和0.24GPa,磨损率最低,约为1.9×10^-4μm^3/(N·μm)。结论当N2/Ar流量比为4∶1时,三靶共溅射制备的Cr-Al-Si-N涂层硬度较高,耐磨性能最好。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 脉冲直流磁控溅射 三靶共溅射 纳米复合涂层 Cr-Al-Si-N涂层 N2/Ar流量比 临界载荷 摩擦系数 磨损率
下载PDF
复合高功率脉冲磁控溅射技术的研究进展 被引量:9
10
作者 李春伟 苗红涛 +1 位作者 徐淑艳 张群利 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期82-90,共9页
高功率脉冲磁控溅射技术(HIPIMS)是一门新兴的高离化率磁控溅射技术。概述了HIPIMS的技术优势,包括高膜层致密度和平滑度、高膜基界面结合强度以及复杂形状工件表面膜层厚度均匀性好等。同时归纳了HIPIMS存在的问题,包括沉积速率及低溅... 高功率脉冲磁控溅射技术(HIPIMS)是一门新兴的高离化率磁控溅射技术。概述了HIPIMS的技术优势,包括高膜层致密度和平滑度、高膜基界面结合强度以及复杂形状工件表面膜层厚度均匀性好等。同时归纳了HIPIMS存在的问题,包括沉积速率及低溅射率金属靶材离化率低等。在此基础上,重点综述了近年来复合HIPIMS技术的研究进展,其中复合其他物理气相沉积技术的HIPIMS,包括复合直流磁控溅射增强HIPIMS、复合射频磁控溅射增强HIPIMS、复合中频磁控溅射增强HIPIMS、复合等离子体源离子注入与沉积增强HIPIMS等;增加辅助设备或装置的HIPIMS,包括增加感应耦合等离子体装置增强HIPIMS、增加电子回旋共振装置增强HIPIMS,以及增加外部磁场增强HIPIMS等。针对各种形式的复合HIPIMS技术,分别从复合HIPIMS技术的放电行为、离子输运特性,及制备膜层的结构与性能等方面进行了归纳。最后展望了复合HIPIMS技术的发展方向。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 高离化率 物理气相沉积 辅助装置
下载PDF
峰值功率对高功率脉冲磁控溅射氮化铬薄膜力学性能的影响 被引量:6
11
作者 王愉 陈畅子 +1 位作者 吴艳萍 冷永祥 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期15-22,共8页
目的采用高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)制备力学性能优良的氮化铬薄膜。方法采用HIPIMS技术,利用铬靶及氩气、氮气,在不同峰值功率(52.44,91.52,138 k W)下沉积了氮化铬薄膜。采用X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米硬度计、... 目的采用高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)制备力学性能优良的氮化铬薄膜。方法采用HIPIMS技术,利用铬靶及氩气、氮气,在不同峰值功率(52.44,91.52,138 k W)下沉积了氮化铬薄膜。采用X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米硬度计、摩擦磨损试验机、划痕仪等评价方法,研究了峰值功率对薄膜组织结构和力学性能的影响。结果当峰值功率为52 k W时,靶材原子与离子的比值仅为5.4%,所生成氮化铬薄膜的晶粒尺寸较小,薄膜出现剥落的临界载荷为42 N,薄膜的磨损深度达到349 nm;当峰值功率提高到138 k W时,靶材原子与离子的比值为12.5%,在最大载荷100 N时,薄膜也未出现剥落,同时磨损深度仅为146 nm。结论高的峰值功率能够提高靶材原子离化率和离子对基片的轰击效应,使氮化铬薄膜晶粒重结晶而长大,消除部分应力,使薄膜表现出优良的耐磨性和韧性,因此提高靶材峰值功率可以提高氮化铬薄膜的力学性能。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 峰值功率 氮化铬 薄膜 力学性能
下载PDF
不同氩气气压下钒靶HIPIMS放电特性的演变 被引量:5
12
作者 李春伟 田修波 +1 位作者 巩春志 许建平 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期103-109,共7页
目的以V靶为例,研究高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)放电时不同工作气压下靶脉冲电流及等离子体发射光谱的表现形式和演变规律,为HIPIMS技术的进一步广泛应用提供理论依据。方法利用数字示波器采集HIPIMS脉冲放电电流波形,并利用发射光谱仪... 目的以V靶为例,研究高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)放电时不同工作气压下靶脉冲电流及等离子体发射光谱的表现形式和演变规律,为HIPIMS技术的进一步广泛应用提供理论依据。方法利用数字示波器采集HIPIMS脉冲放电电流波形,并利用发射光谱仪记录不同放电状态下的光谱谱线,分析不同气压下V靶HIPIMS放电特性的演变规律。同时,利用HIPIMS技术成功制备了V膜,并利用扫描电子显微镜观察了V膜的截面形貌。结果不同氩气气压下,随着靶脉冲电压的增加,靶电流峰值、靶电流平台值及靶电流平均值均单调增加,而且增加的速度越来越快,但靶电流峰值的增加速度明显高于平台值,这是由于脉冲峰值电流由气体放电决定所致。不同气压下,Ar0、Ar+、V0和V+四种谱线峰的光谱强度均随靶电压的增加而增加,相同靶电压时,其光谱强度随着气压的增加而增加。当气压为0.9 Pa、靶电压为610 V时,Ar和V的离化率分别为78%和35%。此外,利用HIPIMS技术制备的V膜光滑、致密,无柱状晶生长形貌特征。结论较高的工作气压和靶脉冲电压有利于获得较高的系统粒子离化率,但HIPIMS放电存在不稳定性。合适的工作气压是获得优质膜层的关键。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 氩气气压 V靶 放电靶电流 放电光谱特性 V薄膜
下载PDF
不同靶基距下凹槽表面HIPIMS法制备钒膜的微观结构及膜厚均匀性 被引量:3
13
作者 李春伟 田修波 +1 位作者 巩春志 许建平 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期122-127,共6页
目的研究不同靶基距对高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)在凹槽表面制备钒膜微观结构和膜厚均匀性的影响,实现凹槽表面高膜层致密性和均匀性的钒膜制备。方法采用HIPIMS方法制备钒膜,在其他工艺参数不变的前提下,探讨不同靶基距对凹槽表面钒... 目的研究不同靶基距对高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)在凹槽表面制备钒膜微观结构和膜厚均匀性的影响,实现凹槽表面高膜层致密性和均匀性的钒膜制备。方法采用HIPIMS方法制备钒膜,在其他工艺参数不变的前提下,探讨不同靶基距对凹槽表面钒膜相结构、表面形貌及表面粗糙度、膜层厚度均匀性的影响。采用XRD、AFM及SEM等观测钒膜的表面形貌及生长特征。结果随着靶基距的增加,V(111)晶面衍射峰强度逐渐降低。当靶基距为12 cm时,钒膜膜层表面粗糙度最小,为0.434nm。相比直流磁控溅射(DCMS),采用HIPIMS制备的钒膜呈现出致密的膜层结构且柱状晶晶界不清晰。采用HIPIMS和DCMS方法制备钒膜时的沉积速率均随靶基距的增加而减少。当靶基距为8 cm时,采用HIPIMS方法在凹槽表面制备的钒膜均匀性最佳。结论采用HIPIMS方法凹槽表面钒膜生长的择优取向、表面形貌、沉积速率及膜厚均匀性均有影响。在相同的靶基距下,采用HIPIMS获得的钒膜膜厚均匀性优于DCMS方法。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 靶基距 钒膜 微观结构 厚度均匀性
下载PDF
辅助阳极对高功率脉冲磁控溅射放电特性的影响 被引量:3
14
作者 李春伟 田修波 +2 位作者 巩春志 许建平 孙梦凡 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1422-1430,共9页
针对高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)存在的低溅射率靶材放电时离化率有待进一步提高的问题,通过增加辅助阳极的方法来提高HIPIMS的离化率。研究了辅助阳极电压、阳极位置以及磁控阳极的类型对HIPIMS放电特性的影响。结果表明:随着阳极电压... 针对高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)存在的低溅射率靶材放电时离化率有待进一步提高的问题,通过增加辅助阳极的方法来提高HIPIMS的离化率。研究了辅助阳极电压、阳极位置以及磁控阳极的类型对HIPIMS放电特性的影响。结果表明:随着阳极电压的增加,基体离子电流值逐渐增大,并且当阳极电压为90 V时,基体离子电流值最高可增加到4倍。随着阳极位置由45°位置处变化为180°位置处时,由于电场在与磁场垂直方向上的分量逐渐减少,导致了基体离子电流值呈现出逐渐下降的趋势。此外,当阳极附加扩散型非平衡磁场后,获得的基体离子电流值最大。辅助阳极处于不同位置时,随着阳极电压的增加,HIPIMS放电系统中Ar^0、Ar^(1+)、V^0和V^(1+)粒子谱线强度均有不同程度的增加。当阳极处于45°位置时,各种粒子谱线强度增加最为显著。增加辅助阳极后HIPIMS放电时真空室内各个位置处的基体离子电流值均有所增加,并且当阳极处于45°位置时的增加幅度最为明显,系统等离子体密度增幅最高可增加到3倍。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 辅助阳极 离化率 基体离子电流 发射光谱
下载PDF
高离化率电-磁场协同增强HiPIMS高速沉积特性 被引量:3
15
作者 李春伟 田修波 +1 位作者 姜雪松 徐淑艳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期84-92,共9页
为了使高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术在保持高离化率的条件下实现HiPIMS高速沉积过程,采用电场与磁场双外场协同作用改善HiPIMS放电与沉积特性.研究了电-磁场协同增强HiPIMS((E-MF)HiPIMS)和常规HiPIMS制备钒膜时的基体离子电流密度... 为了使高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术在保持高离化率的条件下实现HiPIMS高速沉积过程,采用电场与磁场双外场协同作用改善HiPIMS放电与沉积特性.研究了电-磁场协同增强HiPIMS((E-MF)HiPIMS)和常规HiPIMS制备钒膜时的基体离子电流密度、发射光谱、钒膜表面形貌及表面粗糙度、截面形貌及沉积速率等,并探讨了(E-MF)HiPIMS模式的放电机理.研究表明:与HiPIMS相比,钒靶(E-MF)HiPIMS放电时的平板工件基体离子电流密度峰值增加了6倍,铜靶(E-MF)HiPIMS放电时的筒状工件基体离子电流密度峰值增加了13倍.(E-MF)HiPIMS放电时的Ar 0谱线、Ar+谱线、V 0谱线和V+谱线强度均显著增强,氩和钒的粒子离化率增加.(E-MF)HiPIMS制备的钒膜由V(111)和V(211)组成.(E-MF)HiPIMS制备的钒膜表面更加光滑平整且表面粗糙度由15.0 nm减小为9.6 nm;钒膜生长结构更加致密且沉积速率增加了约30%,而筒状工件转动条件下(E-MF)HiPIMS制备的铜膜的沉积速率增加了约50%.(E-MF)HiPIMS是一种高离化率高沉积速率的新型放电模式,该方法可有效规避常规HiPIMS较低沉积速率的技术缺陷. 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 钒膜 离化率 沉积速率 基体离子电流密度
下载PDF
氧含量对高功率脉冲磁控溅射AlCrSiON涂层高温摩擦学性能的影响 被引量:2
16
作者 唐鹏 黎海旭 +2 位作者 吴正涛 代伟 王启民 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期77-85,共9页
由于真空度的要求,制备氮化物涂层时将不可避免的会有氧的存在,因此了解氧元素对涂层性能的影响至关重要。采用高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)技术在Ar/N2/O2混合气氛下制备AlCrSiON涂层,研究氧含量(0%~30.4%,原子数分数)对涂层结构、力学... 由于真空度的要求,制备氮化物涂层时将不可避免的会有氧的存在,因此了解氧元素对涂层性能的影响至关重要。采用高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)技术在Ar/N2/O2混合气氛下制备AlCrSiON涂层,研究氧含量(0%~30.4%,原子数分数)对涂层结构、力学性能和摩擦学性能的影响及作用机制。结果表明,AlCrSiN涂层由fcc-Cr N、β-Cr2N和hcp-Al N组成,AlCrSiON则由(Cr,Al)N、立方Cr2N和(Cr,Al)(O,N)组成。AlCrSiN涂层硬度为(14.3±1.8)GPa,随着氧含量增加至24.3%,涂层硬度增加至(20.1±3.0)GPa;继续增加氧含量则将导致涂层硬度下降。当环境温度由室温增加至400℃,涂层摩擦因数由0.6~0.7增加至0.9;温度升至800℃,涂层摩擦因数降至0.4。氧含量对涂层高温摩擦因数的影响较小,对涂层的磨损率却有着重要影响。当氧含量为30.4%时,AlCrSiON涂层具有最优耐磨损性能。 展开更多
关键词 AlCrSiON涂层 高功率脉冲磁控溅射 力学性能 摩擦学性能
下载PDF
铝合金表面HIPIMS法制备钒涂层结构及结合强度的研究 被引量:1
17
作者 李春伟 田修波 +3 位作者 巩春志 许建平 王佳杰 孙梦凡 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期71-77,共7页
研究不同类型过渡层对铝基体与钒涂层结合强度的影响,为合理设计过渡层提供一种新的研究思路。采用高功率脉冲磁控溅射技术在铝合金表面制备了钒涂层,利用X射线衍射仪和扫描电镜分析了钒涂层与过渡层的微观结构,利用划痕法和压痕法测试... 研究不同类型过渡层对铝基体与钒涂层结合强度的影响,为合理设计过渡层提供一种新的研究思路。采用高功率脉冲磁控溅射技术在铝合金表面制备了钒涂层,利用X射线衍射仪和扫描电镜分析了钒涂层与过渡层的微观结构,利用划痕法和压痕法测试了不同过渡层下的膜基界面结合强度。样品Al/Cu/Cu-Cr/Cr/Cr-V/V的XRD衍射图谱中主要包含V(111)和Cr(111)相,并且样品呈现出光滑致密平整的表面特征。样品Al/V的膜基结合力为12 N左右,而样品Al/Cu/Cu-Cr/Cr/Cr-V/V的膜基结合力为30 N以上。与样品Al/V相比,样品Al/Cu/Cu-Cr/Cr/Cr-V/V无论是从单个裂纹开裂的程度还是从单位面积内裂纹的数目进行评价都表现出较高的膜基界面结合强度。在铝合金基体与钒涂层之间引入热膨胀系数梯度变化的过渡层,有利于获得较好的膜基界面结合强度。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 钒涂层 过渡层 微观结构 结合强度
下载PDF
工作参数对磁场增强高功率脉冲磁控溅射放电特性的影响 被引量:3
18
作者 李春伟 田修波 +6 位作者 宋炜昱 赵美君 张旭 孙梦凡 白翔云 黄洁 梁家鹏 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期264-271,共8页
研究磁场增强高功率脉冲磁控溅射技术的放电特性在不同工作参数下的演变规律。利用数字示波器采集Hi PIMS的基体离子电流用于表征其放电特性的变化。结果表明:靶放电电压不同时基体离子电流对工作气压的响应不同,较低靶电压时基体离子... 研究磁场增强高功率脉冲磁控溅射技术的放电特性在不同工作参数下的演变规律。利用数字示波器采集Hi PIMS的基体离子电流用于表征其放电特性的变化。结果表明:靶放电电压不同时基体离子电流对工作气压的响应不同,较低靶电压时基体离子电流平均值随工作气压的增加逐渐增加;而较高靶电压时基体离子电流平均值随工作气压增加迅速增加后趋于稳定。基体离子电流随基体偏压的变化表现出两个特征,较低基体偏压时的基体离子电流在脉冲开始阶段呈现出较强的电子流波段,而基体偏压较高时则未出现电子流。不同脉冲频率及靶电压下的基体离子电流的波形形状大致相似,但当处于较高靶电压时存在一个明显特征,即当脉冲结束后离子流会出现一个尖锐峰值。随脉冲宽度的增加,基体离子电流负向电子流和正向离子流均逐渐增大。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 磁场 工作气压 基体偏压 靶基间距 脉冲频率 脉冲宽度
下载PDF
Improvement of plasma uniformity and mechanical properties of Cr films deposited on the inner surface of a tube by an auxiliary anode near the tube tail 被引量:1
19
作者 吴厚朴 田修波 +2 位作者 郑林林 巩春志 罗朋 《Plasma Science and Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第5期64-74,共11页
In order to improve the length of plasma in a whole tube and mechanical properties of Cr films deposited on the inner surface of the tube, a high-power impulse magnetron sputtering coating method with a planar cathode... In order to improve the length of plasma in a whole tube and mechanical properties of Cr films deposited on the inner surface of the tube, a high-power impulse magnetron sputtering coating method with a planar cathode target and auxiliary anode was proposed. The auxiliary anode was placed near the tube tail to attract plasma into the inner part of the tube. Cr films were deposited on the inner wall of a 20# carbon steel tube with a diameter of 40 mm and length of 120 mm. The influence of auxiliary anode voltage on the discharge characteristics of the Cr target, and the structure and mechanical properties of Cr films deposited on the inner surface of the tube were explored. With higher auxiliary anode voltage, an increase in substrate current was observed, especially in the tube tail. The thickness uniformity, compactness, hardness and H/E ratios of the Cr films deposited on the inner surface of the tube increased with the increase in auxiliary anode voltage. The Cr films deposited with auxiliary anode voltage of 60 V exhibited the highest hardness of 9.6 GPa and the lowest friction coefficient of 0.68. 展开更多
关键词 high-power impulse magnetron sputtering auxiliary anode inner surface Cr films
下载PDF
外部磁场对电-磁场协同增强HiPIMS放电及V膜沉积与性能的调制 被引量:1
20
作者 李春伟 田修波 +1 位作者 姜雪松 陈春晟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期144-152,共9页
为了获得新型HiPIMS稳定放电及制备优质膜层时的最优外部磁场参数,研究外部磁场变化对电-磁场协同增强高功率脉冲磁控溅射((E-MF)HiPIMS)放电及沉积特性的调制过程。在其他工艺参数保持不变的情况下,研究了外部磁场(线圈电流)对HiPIMS钒... 为了获得新型HiPIMS稳定放电及制备优质膜层时的最优外部磁场参数,研究外部磁场变化对电-磁场协同增强高功率脉冲磁控溅射((E-MF)HiPIMS)放电及沉积特性的调制过程。在其他工艺参数保持不变的情况下,研究了外部磁场(线圈电流)对HiPIMS钒(V)靶放电规律以及V膜微观结构和性能的影响。采用数字示波器监测HiPIMS放电行为,利用XRD、SEM、AFM、摩擦磨损试验机及电化学腐蚀法等表面分析方法,研究V膜相结构、表面形貌、截面形貌、耐摩擦磨损性能及耐腐蚀性能等沉积特性。结果表明:随线圈电流的增加,基体离子电流密度逐渐增加,当线圈电流为6 A时基体离子电流密度最高可达209.2 mA/cm^(2)。V膜的相结构仅为V(111)但其晶面衍射峰强度随线圈电流的增加而逐渐增加。V膜表面呈现出典型的圆凹坑状形貌特征,其表面粗糙度先减小后增大且最小仅为10 nm。当线圈电流(<4 A)较低时V膜生长表现为致密细小的晶体生长结构,膜层沉积速率随着线圈电流的增加而增加。当线圈电流为4 A时,V膜样品的摩擦系数最小、耐磨性最优,同时V膜样品具有最好的耐蚀性。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 线圈电流 基体离子电流密度 钒膜 沉积速率
下载PDF
上一页 1 2 4 下一页 到第
使用帮助 返回顶部