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非平衡度和闭合状态对磁控溅射离子镀过程的影响

蒋百灵 , 文晓斌 , 栾亚 , 丁小柯 , 李显

材料热处理学报

利用非平衡磁控溅射离子镀技术于不同磁控管非平衡度和磁场闭合状态下在单晶硅基体上制备出Cr镀层,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析了不同生长阶段Cr镀层的微观形貌、表面粗糙度和晶体择优牛长趋势的变化.结果表明:磁控管非平衡和磁场闭合状态的改变显著影响着Cr镀层生长过程中的结晶取向、表面粗糙度和致密度.不同非平衡度下,Cr镀层组织为疏松的柱状晶体组织,镀层表面粗糙度随磁控管非衡度的增大而增大.随着磁场闭合程度的增加,Cr镀层组织由疏松的柱状晶体组织,向较致密的柱状晶体再向致密的无明显柱状晶体的组织转化,镀层晶体有沿低能量(110)晶面生长向高能量(200)晶面过渡择优生长的趋势.

关键词: 磁控管非平衡度 , 闭合状态 , 磁控溅射离子镀 , 粗糙度 , 择优取向

磁控溅射离子镀新型硬黑铬镀层的制备与性能

刘海华 , 王永宁 , 吴昌 , 郭新刚

电镀与涂饰

采用磁控溅射离子镀技术在316不锈钢上制备了一种新型硬黑铬镀层.研究了该硬黑铬镀层的外观、组成、硬度、耐蚀和耐磨性.结果表明,该新型硬黑铬镀层呈靓丽的枪黑色,镀层组成为Cr 73.62%、O 15.05%及C 11.33%,具有优良的耐蚀、耐磨性及与基体良好的结合力,耐250℃的高温,表面硬度高达1400 HV,是理想的装饰性镀层.

关键词: , 磁控溅射离子镀 , 硬度 , 耐蚀性 , 耐磨性 , 环保

磁控溅射离子镀铌贫铀的电化学腐蚀行为

王庆富 , 刘清和 , 王晓红 , 郎定木 , 李科学 , 唐凯 , 刘卫华

稀有金属材料与工程

利用电化学测试技术、扫描电镜(SEM)及X射线能谱(EDS)对磁控溅射离子镀铌贫铀的电化学腐蚀行为进行了研究.实验结果表明:在50μg/g Cl-的KCl溶液中,铌的腐蚀电位远高于贫铀的腐蚀电位,铌镀层对贫铀是阴极性镀层,对贫铀的保护是基于其对腐蚀介质的物理屏障作用;镀铌贫铀的极化电阻和电化学阻抗幅值远大于贫铀,腐蚀电流远小于贫铀,铌镀层对贫铀具有良好的防腐蚀性能;镀铌贫铀的腐蚀特征为局部腐蚀,并由孔蚀向电偶腐蚀转变.

关键词: 贫铀 , 铌镀层 , 磁控溅射离子镀 , 电化学腐蚀

靶面放电特性对沉积粒子离化率及沉积行为的影响

杨超 , 蒋百灵 , 冯林 , 郝娟

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00199

依据气体放电等离子体物理学知识,通过增加靶材的电流密度将靶面气体放电引入至辉光与弧光放电之间的辉弧放电过渡区.借助Ar+轰击靶面的碰撞动能和电子传输所产生的Joule热能,共同诱发靶面电子与原子克服表面逸出功的自发射.由此获得高密度、高离化和高能量的沉积粒子.实验分别在辉光放电区和辉弧过渡区各制备2组纯Ti薄膜.利用激光共聚焦显微镜(CLSM)对不同靶基距处的薄膜厚度进行测量,通过XRD,SEM, AFM和TEM对薄膜的微观结构进行观察,并使用涂层附着力划痕仪对薄膜的膜基结合力进行测试.实验结果表明:在辉弧放电过渡区内所沉积的纯Ti薄膜具有纳米尺度的晶粒、致密的组织、均匀的薄膜厚度、较快的沉积速率和优异的膜基结合强度.

关键词: 磁控溅射离子镀 , 气体放电伏安特性 , 热发射 , 离化率

正反欧姆区间伏安特性对镀层均匀性及膜/基结合强度的影响

冯林 , 蒋百灵 , 杨超 , 郝娟 , 张彤晖

稀有金属

将靶材与真空腔之间的伏安特性引入正-反欧姆过渡区间,采用脉冲控制模式研究不同靶电流密度对镀层均匀性和膜/基结合强度的影响规律.实验发现,当靶面放电区电流密度(Id)由0.083 A/cm2增加至0.175 A/cm2时,靶电压随靶电流密度的增大呈线性增大关系,与之对应的镀层厚度差由7.984 μm增大至14.011 μm;但当Id由0.175 A/cm2增大至0.25 A/cm2时,靶电压随靶电流密度的增大呈线性减小关系,与之对应的镀层厚度差则由14.011 μm减小至10.077μm;而薄膜厚度减小率由97.38% (Id=0.083 A/cm2)降低为89.491% (Id=0.25 A/cm2);另外,在反欧姆区,膜/基结合强度随Id的增大而快速增大.以上结果表明:反欧姆环境下有利于改善镀层的均匀性和提高膜/基结合强度.

关键词: 磁控溅射离子镀 , 伏安特性 , 反欧姆区 , 离化率

闭合场非平衡磁控溅射镀Cr-C层的耐蚀性研究

杨蓉 , 白力静 , 冯联友 , 张璨 , 杜宝中

腐蚀学报(英文) doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2008.06.017

利用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术在高速钢表面制备Cr-C镀层.采用电化学腐蚀法研究了Cr-C镀层、电镀Cr层及高速钢基体的腐蚀行为.结果表明,在1 mol/L NaCl、1 mol/L HCl及7.5 mol/L NaOH溶液中,闭合场非平衡磁控溅射离子镀制备的Cr-C镀层的耐蚀性优于电镀Cr镀层,并且其Cr含量越高耐腐蚀件越好.

关键词: 磁控溅射离子镀 , Cr-C镀层 , 耐蚀性

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