【摘要】：哈氏合金C-276作為一種耐腐蝕的鎳基合金,在工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,將其制備成薄膜能在有效利用材料特性的基礎(chǔ)上降低使用成本。本文采用直流磁控濺射的方法制備高品質(zhì)的哈氏合金C-276薄膜,研究了制備工藝及其組織結(jié)構(gòu)、成分與性能。用ANSYS有限元分析軟件對(duì)哈氏合金C-276薄膜內(nèi)的熱應(yīng)力進(jìn)行了模擬,結(jié)果表明靠近邊緣處薄膜的應(yīng)力應(yīng)變較大,容易脫落,薄膜熱應(yīng)力水平遠(yuǎn)大于基體。將理論計(jì)算得到的熱應(yīng)力與模擬計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)分析,得到了熱應(yīng)力隨基體厚度、膜厚以及沉積溫度變化的規(guī)律。首先用XPS研究分析了薄膜的化學(xué)組成,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明薄膜的成分與靶材成分類似,且除Ni以外基本以金屬態(tài)存在。而后利用臺(tái)階儀、SEM、顯微硬度計(jì)研究了鍍膜工藝參數(shù)對(duì)薄膜沉積速率、微觀結(jié)構(gòu)及硬度的影響,實(shí)驗(yàn)證明不同工作氣壓下濺射功率對(duì)薄膜生長(zhǎng)過程的影響有很大差異,應(yīng)進(jìn)行區(qū)分,同時(shí)研究了工作氣壓及靶基距對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)及性能等的影響規(guī)律,得到了實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)的最佳參數(shù)。最后研究了哈氏合金C-276薄膜在不同溫度下的退火處理,退火溫度范圍為450℃-750℃,處理后的薄膜硬度整體下降。對(duì)薄膜的結(jié)構(gòu)及硬度、摩擦性能進(jìn)行研究,得到了晶粒細(xì)化且摩擦系數(shù)較低的薄膜,以及物相結(jié)構(gòu)更接近哈氏合金C-276塊體材料的薄膜。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.2;TG133.4
【圖文】：

、顆粒尺寸、表面形貌和工作性能，為其他合金的磁控濺射制yi S K 等人[36]采用多靶濺射和銅回流技術(shù)在多孔鎳載體上成功m 的鈀-銅-鎳合金膜，實(shí)驗(yàn)證明合金膜具有鈀-銅-鎳三元合金的好，表面無缺陷存在。B.R. Braeckman 等人[37]利用磁控濺射法eNi 高熵合金，研究了工藝參數(shù)對(duì)合金薄膜成分、結(jié)構(gòu)及性能的co 等人[38]利用磁控濺射法制備了一種醫(yī)用鈦合金薄膜，其表面大小和性能相似，具有極強(qiáng)的醫(yī)學(xué)實(shí)用價(jià)值。本文選擇利用磁控濺射法制備哈氏合金 C-276 薄膜，通過此種品表面結(jié)構(gòu)致密，缺陷少，薄膜整體質(zhì)量較高，且能保留合金磁控濺射方法制備哈氏合金 C-276 薄膜是合理的。生長(zhǎng)生長(zhǎng)機(jī)制是研究薄膜的重要理論基礎(chǔ)，也是薄膜研究中必不可是薄膜的結(jié)構(gòu)還是性能均與此緊密相關(guān)。在磁控濺射鍍膜中，分為新相形核以及薄膜生長(zhǎng)兩個(gè)過程。

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文第 2 章 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備2.1 薄膜的制備2.1.1 鍍膜設(shè)備實(shí)驗(yàn)中使用的設(shè)備是安徽嘉碩真空科技公司生產(chǎn)的 JSD400-Ⅱ型磁控濺射鍍膜機(jī)，鍍膜機(jī)及其真空系統(tǒng)原理圖如下圖 2.1（a）（b）所示。鍍膜機(jī)由真空系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、氣路單元、水冷系統(tǒng)及安全報(bào)警系統(tǒng)五大部分組成。設(shè)備共配置有 2 只靶，分別為直流磁控濺射靶以及射頻磁控濺射靶，因此該設(shè)備不僅可以用于制備金屬膜，對(duì)于絕緣性的薄膜也是適用的。實(shí)際鍍膜時(shí)可根據(jù)靶材的材料及實(shí)驗(yàn)需求自由選擇。

【參考文獻(xiàn)】

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1 馬景靈;任風(fēng)章;孫浩亮;;磁控濺射鍍膜技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J];中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊;2013年29期

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本文編號(hào)：2725370