超高脈沖石墨陰極弧放電及ta-C薄膜結構性能研究
發(fā)布時間:2022-01-17 18:55
ta-C薄膜具有許多優(yōu)良的性能,集石墨與金剛石眾多優(yōu)點于一身,如耐磨損性能好、硬度高、化學穩(wěn)定性好、以及良好的生物相容性,應用領域廣泛。ta-C與基體高速鋼之間有著較大的結構成分差異,在沉積薄膜時會積累很大的內(nèi)應力,膜基結合力下降,且ta-C電阻率大,導致沉積速率低。本研究為了提高薄膜附著力,設計了Cr/CrC過渡層結構,為增大靶材離化率提高沉積速率,使用了課題組自研的高脈沖電源進行沉積薄膜,該電源脈沖峰值電流最高可達1000A。通過調(diào)節(jié)脈沖頻率、脈沖寬度、氣壓和氮氣流量等參數(shù)研究了石墨靶材放電特性和等離子體光譜特性。在不同偏壓、氣壓和峰值電流下制備了ta-C薄膜,在ta-C中進行N摻雜,可以降低內(nèi)應力,提高附著力,增加耐腐蝕性能,本文在不同氮氣流量下制備了ta-C:N薄膜并研究了其結構與性能。放電及光譜研究表明,在純氬氣條件下,脈寬一定,隨著頻率的增大,峰值電流減小,基體偏流減小,C(1+)/Ar(1+)不斷減小;頻率一定,隨著脈寬的增大,峰值電流減小,基體偏流減小,C(1+)/Ar(1+)先減小后增加;隨著氣壓的增大,基體偏流逐漸減小,C(1+)/Ar(1+)不斷減小。在氮氣氬氣混...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
真空陰極弧激發(fā)粒子示意圖
大顆粒產(chǎn)生及運輸示意圖
碳原子sp3,sp2,sp1雜化軌域[1]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]磁過濾真空陰極電弧技術弧電流對四面體非晶碳薄膜性能的影響[J]. 于振華,姜康. 真空科學與技術學報. 2017(12)
[2]刻蝕工藝對四面體非晶碳膜生長及其性能的影響[J]. 郭婷,左瀟,郭鵬,李曉偉,吳曉春,謝仕芳,汪愛英. 表面技術. 2017(04)
[3]弧流對超薄四面體非晶碳膜的結構和性能的影響[J]. 許世鵬,陳維鉛,李玉宏,李曉偉. 材料研究學報. 2016(11)
[4]氮化鉻過渡層對四面體非晶碳薄膜在高速鋼基底上附著特性影響的研究[J]. 韓亮,劉德連,陳仙,趙玉清. 物理學報. 2013(09)
[5]磁過濾陰極電弧技術沉積高sp3鍵含量四面體非晶碳薄膜的工藝優(yōu)化研究[J]. 韓亮,張濤,劉德連. 真空科學與技術學報. 2013(03)
[6]基體負偏壓對四面體非晶碳膜結構和性能的影響[J]. 蔡建,楊巍,代偉,柯培玲,汪愛英. 中國表面工程. 2011(06)
[7]磁控濺射與電弧離子鍍制備TiN薄膜的比較[J]. 李鵬,黃美東,佟莉娜,張琳琳,王麗格,李曉娜. 天津師范大學學報(自然科學版). 2011(02)
[8]激光脈沖能量對類金剛石薄膜及其紅外光學特性的影響[J]. 羅樂,張君芳,方曉東,夏天榮,秦娟娟,陶汝華. 中國激光. 2010(12)
[9]不同厚度四面體非晶碳薄膜的拉曼表征和內(nèi)應力[J]. 朱嘉琦,韓杰才,高巍,孟松鶴. 新型炭材料. 2006(01)
[10]納米復合膜制備技術及其在干式切削刀具涂層中的應用[J]. 任雨松,花國然. 工具技術. 2005(11)
博士論文
[1]真空陰極電弧離子鍍層中宏觀顆粒去除技術研究[D]. 戴華.上海交通大學 2009
本文編號:3595259
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
真空陰極弧激發(fā)粒子示意圖
大顆粒產(chǎn)生及運輸示意圖
碳原子sp3,sp2,sp1雜化軌域[1]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]磁過濾真空陰極電弧技術弧電流對四面體非晶碳薄膜性能的影響[J]. 于振華,姜康. 真空科學與技術學報. 2017(12)
[2]刻蝕工藝對四面體非晶碳膜生長及其性能的影響[J]. 郭婷,左瀟,郭鵬,李曉偉,吳曉春,謝仕芳,汪愛英. 表面技術. 2017(04)
[3]弧流對超薄四面體非晶碳膜的結構和性能的影響[J]. 許世鵬,陳維鉛,李玉宏,李曉偉. 材料研究學報. 2016(11)
[4]氮化鉻過渡層對四面體非晶碳薄膜在高速鋼基底上附著特性影響的研究[J]. 韓亮,劉德連,陳仙,趙玉清. 物理學報. 2013(09)
[5]磁過濾陰極電弧技術沉積高sp3鍵含量四面體非晶碳薄膜的工藝優(yōu)化研究[J]. 韓亮,張濤,劉德連. 真空科學與技術學報. 2013(03)
[6]基體負偏壓對四面體非晶碳膜結構和性能的影響[J]. 蔡建,楊巍,代偉,柯培玲,汪愛英. 中國表面工程. 2011(06)
[7]磁控濺射與電弧離子鍍制備TiN薄膜的比較[J]. 李鵬,黃美東,佟莉娜,張琳琳,王麗格,李曉娜. 天津師范大學學報(自然科學版). 2011(02)
[8]激光脈沖能量對類金剛石薄膜及其紅外光學特性的影響[J]. 羅樂,張君芳,方曉東,夏天榮,秦娟娟,陶汝華. 中國激光. 2010(12)
[9]不同厚度四面體非晶碳薄膜的拉曼表征和內(nèi)應力[J]. 朱嘉琦,韓杰才,高巍,孟松鶴. 新型炭材料. 2006(01)
[10]納米復合膜制備技術及其在干式切削刀具涂層中的應用[J]. 任雨松,花國然. 工具技術. 2005(11)
博士論文
[1]真空陰極電弧離子鍍層中宏觀顆粒去除技術研究[D]. 戴華.上海交通大學 2009
本文編號:3595259
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