表面波等离子体制备碳膜的膜厚分布及工艺优化

表面波等离子体(surface-wave-sustained plasma,SWP)是近年发展起来的一种新型低压,高密度等离子体.应用这种技术,采用物理气相沉积(PVD)方法,很容易实现镀膜过程中的离子束辅助沉积(IBAD),从而制备出性能优异的无氢碳膜.采用一种新型的SWP源沉积出无氢碳膜,用郎缪尔探针测试了不同工艺条件下的等离子体密度分布.采用正交实验设计方法,研究了沉积薄膜的膜厚分布特性,分析了膜厚分布与等离子体密度分布的关系,并对制备的工艺参数进行了优化.结果表明,这种新型的SWP源,能够产生高达1011～1014cm-3的等离子体密度.薄膜在整个圆周方向都具有良好的均匀性,沿轴向约为75 mm(膜厚差值±5%).研究中同时获得了影响表面波等离子体膜厚均匀性的显著因素和制备薄膜均匀性最好的工艺条件.

锅炉水冷壁热喷涂镍基涂层抗腐蚀性能研究

为了研究镍基涂层在不同烟气气氛下对水冷壁管抗腐蚀性能以及Mo、Nb、W三种元素对涂层性能的影响。该文设计并通过等离子喷涂制备了三种镍基涂层,在实验温度450℃条件下,采用不连续增重法研究涂层在四种模拟烟气气氛中的抗腐蚀行为。得到三种涂层试样在四种气氛下的腐蚀增重及腐蚀100 h的增重速率均明显低于无涂层的SUS304H不锈钢,且在H_(2)S、HCl浓度升高以及水蒸气存在时,3号涂层腐蚀略低于1号涂层,明显低于2号涂层;高浓度H_2S烟气气氛下,三种涂层腐蚀增重及增重速率降低;在高浓度HCl以及添加水蒸气烟气气氛下,三种涂层腐蚀加剧。三种镍基涂层表现出良好的抗腐蚀性能,涂层中Mo与W的作用优于Nb,用5%W替代3%Mo,涂层在抵抗H_(2)S、HCl以及水蒸气腐蚀上具有明显优势;三种涂层具有显著的抗H_(2)S腐蚀性能,在高浓度H_(2)S气氛下涂层抗腐蚀效果更佳;烟气中的水蒸气在氯以及H_(2)S等腐蚀物质的协同作用下对换热管壁产生较强的腐蚀作用。W对于提高涂层的抗水蒸汽腐蚀有积极作用。