NiCr合金涂層具有良好的高熱穩(wěn)定性、抗氧化性以及優(yōu)異的耐腐蝕性能,常用于金屬材料的表面防腐。但普遍使用的涂層制備方法如電鍍等,不僅浪費資源同時制備過程中使用的六價鉻還會對人體造成危害。而且制備得到的涂層多為晶體結(jié)構(gòu)涂層,存在結(jié)構(gòu)缺陷,不能有效防止金屬腐蝕。因而使用綠色環(huán)保的制備技術(shù)得到耐腐蝕性能良好的非晶結(jié)構(gòu)涂層具有重要意義。磁控濺射技術(shù)制備過程無污染且操作簡單,是一種綠色環(huán)保的涂層制備方法�；诖�,本文使用磁控濺射技術(shù)在短時間內(nèi),以不同鎳鉻比例（6:4和8:2）及不同濺射電流為條件,在鋁合金表面沉積得到Ni₆₀Cr₄₀（wt%）和Ni₈₀Cr₂₀（wt%）兩種合金涂層。使用X-射線衍射儀（XRD）、原子力顯微鏡（AFM）和場發(fā)射掃描電鏡（SEM）對涂層結(jié)構(gòu)和形貌進行表征。結(jié)果表明本文得到的Ni60Cr40合金涂層中非晶結(jié)構(gòu)為主并含有少量納米晶結(jié)構(gòu),涂層表面平整致密,粗糙度較低。涂層厚度為100-500 nm左右,且隨濺射電流的增加而增加。而Ni80Cr20合金涂層的晶體結(jié)構(gòu)同樣是以非晶為主并包含... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

碰撞示意圖

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-圖1-1碰撞示意圖濺射鍍膜是利用粒子的濺射現(xiàn)象得到具有高動能的靶材粒子，靶材粒子在一定條件下沉積在基底表面形成薄膜的技術(shù)。通常在氣體環(huán)境中放電產(chǎn)生可導(dǎo)電的離子與電子并形成等離子體，然后電子會繼續(xù)吸收電場的能量轟擊氣體原子產(chǎn)生新的離子與電子，二次電子會在電場作用下維持氣體輝光放電過程。而正離子則會在電場的作用下獲得高動能，并沿著電場方向運動，攜帶高動能與靶材表面進行碰撞。碰撞之后得到的靶材粒子則會飛向基底表面成膜，如圖1-2所示。圖1-2濺射示意圖1.3.2磁控濺射技術(shù)從上世紀80年代至今，磁控濺射技術(shù)[20]在表面處理方向已有重大進展，成為工業(yè)鍍膜生產(chǎn)中重要的技術(shù)之一[21]。作為真空濺射的一種，以其獨特的優(yōu)點，如沉積溫度低、薄膜密度高以及膜厚易控制等[22-26]，廣泛應(yīng)用于薄膜制備領(lǐng)域[27-29]�？芍苽涑材�、耐腐蝕摩擦薄膜、超導(dǎo)薄膜、磁性薄膜、光學(xué)薄膜，以及各種具有特殊功能的薄膜，是一種操作簡單、沉積效率較高的薄膜制備方法[30-32]。磁控濺射技術(shù)問世以來得到了迅速發(fā)展，主要是由于其具有以下優(yōu)點：

第1章緒論-5-1.重復(fù)性好，膜層厚度可控，可在大面積基片上獲得厚度均勻的薄膜；2.對于任何材料，只要能制成靶材，就可實現(xiàn)濺射；3.所獲得的薄膜與基片的結(jié)合性好，且純度高，致密性好等。磁控濺射系統(tǒng)需外加磁場，該磁場與電場相互垂直且位于陰極靶材旁邊。進行磁控濺射時，需保持系統(tǒng)內(nèi)部的真空度，因而需使用真空泵進行抽真空。同時制備涂層過程中需要氣體離子轟擊靶材，則需在系統(tǒng)中充入適量惰性氣體，通常為氬氣。當通電時，電極間的氣體原子會被電離產(chǎn)生氬離子和電子。電子會受到電場和磁場的限制，電場限制電子的運動方向，使之只能向陽極方向運動；而磁場會對其運動軌跡產(chǎn)生相應(yīng)的作用效果，使之呈現(xiàn)出螺旋前進的運動軌跡。同時，磁場也將電子的運動軌跡限制在靶材表面附近，不僅延長了電子的運動路程，還增加了其與氬氣原子的碰撞機會，進而增加了氬離子的數(shù)量。氬離子不受磁場作用，但會在電場的作用下飛向靶材與之碰撞，如圖1-3所示，通過能量轉(zhuǎn)移使靶材粒子脫離靶材限制，從而沉積到基底表面形成涂層[34]。圖1-3磁控濺射原理圖1.4涂層分類涂層一般以晶體結(jié)構(gòu)劃分為晶體涂層、非晶涂層以及非晶/晶體涂層。納米晶涂層由于其晶體極細，其晶界面積可占材料的50%以上，使其具有不同于傳統(tǒng)晶體涂層和非晶涂層的特性[35]。由于其高晶界密度使之具有超硬度、超模量效應(yīng)以及優(yōu)良的抗氧化性[36]、耐腐蝕性[37,38]等特性，因此納米涂層在光電學(xué)、催化以及汽車工藝等領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用。張杰等人[39]使用AC-HVAF噴涂工藝分別制備了納米結(jié)構(gòu)和微米結(jié)構(gòu)的高鉻鎳基合金涂層，并將之與20G鋼分別在表面涂覆

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]氧化銅及摻銦氧化銅薄膜的磁控濺射制備及研究[D]. 杜永利.鄭州大學(xué) 2019
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[3]磁控濺射TiN薄膜疏油疏水性能研究[D]. 乜龍威.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
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[5]TiO2薄膜的制備及電學(xué)性能研究[D]. 方彥博.重慶大學(xué) 2015
[6]全金屬組元Fe基非晶/納米晶涂層的制備及性能研究[D]. 戴文攀.福建農(nóng)林大學(xué) 2015
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[8]AZ31鎂合金表面磁控濺射制備TiCN及其復(fù)合薄膜的耐腐蝕性能研究[D]. 彭佳.重慶大學(xué) 2014
[9]AISI304不銹鋼圓柱面的超聲沖擊表面強化及其組織性能的研究[D]. 甘雨林.大連理工大學(xué) 2014
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本文編號：3102176