谢仕芳
,
张栋
,
孙丽丽
,
王振玉
,
魏仕勇
,
柯培玲
,
汪爱英
材料热处理学报
采用电弧离子镀技术制备TiN薄膜,研究了不同氮分压以及基体偏压下薄膜的表面质量、微结构、相组成、硬度以及结合力,优化工艺参数并制备TiN/TiC多层膜,比较了多层膜以及TiC单层膜的硬度以及摩擦性能的差异.结果表明,经过对不同工艺参数下薄膜的形貌结构以及性能比较,确定采用0.6 Pa氮分压以及-100 V基体偏压作为TiN优化工艺参数,在该工艺基础上制备的TiN/TiC多层膜与单层TiC薄膜相比具有更高的硬度以及更低的摩擦系数.
关键词:
电弧离子镀
,
TiN
,
TiN/TiC多层膜
邹友生
,
汪伟
,
宋贵宏
,
汪爱英
,
孙超
,
黄荣芳
,
闻立时
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2003.06.014
采用电弧离子镀方法,在Si(100)基底上分别在高纯Ar、高纯H2和C2H2的气氛下沉积类金刚石膜,利用激光Raman谱和X射线光电子能谱(XPS)对沉积膜的结构进行了分析.结果表明与在高纯H2和C2H2气氛下相比,在高纯Ar中沉积类金刚石膜Raman谱的ID/IG值最小,膜中sp3C含量最高为35.55%.纳米压痕仪测量结果表明不同气氛下沉积膜的硬度和弹性模量分别在16.7～34.8GPa和143.2～236.9GPa之间变化.在高纯Ar气氛下沉积膜的硬度和弹性模量最大分别为34.8GPa和236.9GPa.
关键词:
电弧离子镀
,
类金刚石膜
,
微观结构
,
力学性能
郭婷
,
左潇
,
郭鹏
,
李晓伟
,
吴晓春
,
谢仕芳
,
汪爱英
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.04.024
目的 研究不同等离子体刻蚀工艺对基体和四面体非晶碳膜(ta-C)的影响,并进一步考察不同电弧等离子体刻蚀时间对ta-C薄膜结构的影响.方法 采用自主设计研制的45°单弯曲磁过滤阴极真空电弧镀膜设备,进行不同等离子体刻蚀以及ta-C薄膜的沉积.使用等离子体发射光谱仪表征离子种类及其密度,使用椭偏仪表征薄膜厚度,原子力显微镜表征刻蚀后的基体粗糙度,拉曼光谱仪和XPS表征薄膜结构,TEM分析薄膜的膜基界面结构.结果 辉光刻蚀工艺中,作用的等离子体离子以低密度的Ar离子为主;而电弧刻蚀时,作用的等离子体离子为高密度的Ar离子和少量的C离子,并且能够在基体表面形成约15 nm的界面层,并实现非晶碳膜(a-C)的预沉积.随电弧等离子体刻蚀时间增加,ta-C薄膜的sp3含量有所降低.结论 相比于辉光刻蚀,电弧刻蚀利于制备较厚的ta-C薄膜.这主要是因为电弧刻蚀时,基体表面形成良好的界面混合层,并预沉积了非晶碳膜,形成a-C/ta-C的梯度结构,有助于增强膜基结合力.
关键词:
四面体非晶碳膜
,
辉光刻蚀
,
电弧刻蚀
,
刻蚀时间
,
结构
张树参
,
李晓伟
,
王丽
,
张栋
,
柯培玲
,
李志勇
,
汪爱英
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.02.010
为了研究沉积温度对涂层微结构与力学性能的影响,采用直流磁控溅射技术制备了CrB2涂层.通过XPS、XRD、SPM、SEM、HRTEM、纳米压痕仪和维氏压痕仪分别分析了涂层的成分、结构、微观形貌和力学性能.结果表明:在不同沉积温度下,CrB2涂层均由CrB2和少量Cr相组成.涂层具有致密的纳米柱状结构,其直径大约为7 nm,且沿着生长方向贯穿整个涂层截面.随沉积温度升高,涂层晶体取向由(101)和(001)的混合取向逐渐转变为(001)择优取向,涂层由纤维状结构转变为柱状晶结构,且柱状晶尺寸随沉积温度的增加逐渐细化,致密化程度增加.涂层的力学性能随沉积温度的升高而显著增加;当沉积温度达到400℃时,涂层具有最高硬度(50.7±2)GPa和最高弹性模量(513.6±10) GPa.微观结构和力学性能随沉积温度的演变归因于沉积原子运动的逐渐增强和结构的致密化.
关键词:
沉积温度
,
CrB2涂层
,
微结构
,
硬度
,
韧性
汪爱英
,
孙超
,
邹友生
,
黄荣芳
,
闻立时
金属学报
热丝化学气相沉积(HFCVD)生长金刚石膜过程中,在热丝相关工艺参数取优化值的前提下,对热辐射平衡体系中衬底表面辐照度和衬底温度的空间分布进行了模拟计算,探讨了衬底横向热传导对衬底温度分布的影响.结果表明,在绝热边界和1000 K恒温边界条件下,热传导都使衬底温度的空间分布均匀性明显优于纯热辐射下的温度分布.这些计算结果为大面积高质量金刚石膜的生长进一步提供了理论基础.
关键词:
金刚石膜
,
null
,
null
,
null
汪爱英
,
柯培玲
,
孙超
,
黄荣芳
,
闻立时
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2005.03.007
在传统工业型热丝化学气相沉积(HFCVD)反应腔内,相关工艺参数取模拟计算优化值的条件下,采用XRD,SEM及Raman光谱等分析手段研究了单晶Si (100)上较大面积金刚石薄膜的动力学生长行为,讨论了晶格取向的变化规律.结果表明:优化工艺参数条件下,在模拟计算的衬底温度和气体温度分布均匀的区域内,沉积的金刚石薄膜虽存在一定的内应力,但整体薄膜连续、均匀,几何晶形良好,质量较高,生长速率达1.8 μm/h.薄膜生长过程中晶形显露面受衬底温度和活性生长基团浓度的影响较大.
关键词:
热丝化学气相沉积
,
金刚石薄膜
,
动力学生长
,
模拟计算
王冰
,
宫骏
,
汪爱英
,
孙超
,
黄荣芳
,
闻立时
金属学报
采用电弧离子镀技术在IC-6高温合金上沉积NiCrAlY涂层.研究了NiCrAlY涂层及IC-6高温合金在室温和600℃空气中无润滑状态下,以K17高温合金为摩擦副的摩擦特性.采用带有能谱的扫描电镜(SEM/EDX)分析IC 6高温合金和NiCrAlY涂层磨损表面的形貌和成分.实验结果表明,室温条件下摩擦时,一些碎屑从K17合金上脱落下来,在IC-6合金及NiCrAlY涂层表面上形成磨粒.随着摩擦时间延长,磨损表面元素发生氧化.试样在环境温度为600℃摩擦时,NiCrAlY涂层的表面比较快的形成氧化膜,减少金属-金属间的直接接触.环境温度升高后,摩擦表面温度也随之升高,氧化物的粘滞性增强,600℃时,合金和涂层摩擦系数都有不同程度的减小.
关键词:
摩擦特性
,
null
,
null
杨巍
,
汪爱英
,
柯培玲
,
代伟
,
张学谦
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.04.019
采用线性离子束沉积技术于AZ80镁合金微弧氧化(MAO)陶瓷层表面沉积不同厚度的类金刚石碳(DLC)膜,形成DLC/MAO复合膜层.对比研究4种膜基系统的表面结构特征、力学性能以及摩擦学性能差异.结果表明:随DLC膜厚度增加,复合膜层表面微孔数量减少,孔径减小,但凹凸不平趋势增加,且DLC膜表面颗粒特征更加明显,表现为DLC-80min/MAO/AZ80膜基系统具有最小的表面粗糙度,最大的硬度H、弹性模量E及H/E值；不同厚度DLC/MAO/AZ80膜基系统平均摩擦因数较MAO/AZ80显著降低；DLC膜厚度增加导致3种复合膜基系统的表面微观结构改变,使得摩擦因数与磨痕形貌存在差异；各膜基系统表面磨痕处均形成了Fe的转移层,由于表层DLC膜“裸露”的大量C对磨损界面具有很好的润滑作用,而使得镁合金基体获得有效保护.
关键词:
镁合金
,
微弧氧化
,
类金刚石碳膜
,
微观结构
,
性能
汪爱英
,
纪爱玲
,
邹友生
,
孙超
,
黄荣芳
,
闻立时
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2002.06.014
在热丝化学气相沉积(HFCVD)金刚石膜的传统管道反应器中,对不同传热机制下管道壁温度场的空间分布进行了模拟计算.结果表明,管道壁温度场在纯热辐射机制作用下的分布很不均匀;在绝热和恒温的边界条件下考虑热传导作用后,管道壁温度分布的均匀性大大提高;进一步的热对流作用仅提高管道壁的总体温度,并不显著改变管道壁温度场的均匀性分布.
关键词:
热丝化学气相沉积
,
金刚石膜
,
温度场
,
模拟计算
汪爱英
,
孙超
,
王冰
,
宫骏
,
黄荣芳
,
闻立时
金属学报
对热丝化学气相沉积(HFCVD)生长金刚石膜过程中影响衬底温度场的热丝几何参数及其他相关沉积参数进行了模拟计算.结果表明,通过优化参数,用80 mm×80 mm的热丝阵列可以获得76 mm×76 mm面积的均匀衬底温度区,进一步利用辅助热丝则可将均温区面积扩大到100 mm×100 mm.这些结果可以为沉积高质量、大面积金刚石膜的工艺参数提供理论依据.
关键词:
热丝化学沉积
,
null
,
null
