魏晓丽
,
张玲
,
陈厦平
,
王辅明
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.024
目的：通过疏水性质的研究，证明源电极式和浸入式 PECVD 方法制备含氢 DLC 膜存在结构和性质上的差别，并且证明浸入式PECVD方法制备的含氢DLC膜更适于需要强疏水性的表面改性应用。方法在PECVD腔体中通入甲烷和氢气混合气体，同时在面对源电极的绝缘样品架上放置石英基片并沉积类聚合物DLC膜；在源电极上放置石英基片并沉积常规含氢DLC膜。在PECVD腔体中通入乙炔、氢气和四氟化碳混合气体，在面对源电极的绝缘样品架上放置石英基片并沉积掺氟 DLC 膜。改变气体压强和射频功率，生长一系列含氢DLC膜。利用紫外可见近红外光度计测试DLC膜的透射谱，扫描电子显微镜及原子力显微镜测试其表面形貌。利用接触角测量仪测试两种含氢DLC和一种掺氟DLC膜表面与水、甘油、乙二醇的接触角，并计算其表面能。比较两种含氢DLC膜接触角和表面能的差别，并根据类聚合物DLC膜的微观结构分析可能的原因。比较掺氟和不掺氟DLC膜的接触角并讨论比较结果。结果类聚合物DLC膜的接触角和表面能与具有相同光学带隙的常规含氢DLC膜存在明显差异。类聚合物DLC膜的接触角更大，表面能更低，因而具有更强的疏水性。类聚合物和常规含氢DLC膜与蒸馏水的接触角最大分别为91.2°和79.2°。类聚合物DLC膜中的碳原子具有更高的氢化率，可能是它表面能低和疏水性好的原因。掺氟DLC膜的接触角比具有相同带隙的类聚合物和常规含氢DLC膜都低，这与文献报道的掺氟能提高接触角的现象完全相反。结论类聚合物DLC膜的疏水性更强。结合其更小的内应力、更宽的光学带隙范围和更快的生长速度等特征，使它在医疗、光学保护涂层等领域具有更强的应用性。浸入式 PECVD 方法生长的掺氟 DLC 膜不但未提高反而降低了 DLC膜的疏水性，需要更多的研究来揭示其中的原因。
关键词:
类金刚石
,
PECVD
,
含氢
,
掺氟
,
带隙
,
接触角
,
疏水性
黄柏仁
,
叶忠信
,
李世鸿
,
汪岛军
,
陈昆歧
新型炭材料
采用微波等离子体化学气相沉积系统存钛/硅基板上沉积类金刚石薄膜,并利用拉曼光谱仪、扫瞄式电子显微镜及原子力显微镜研究了氢等离子体前处理及快速退火后处理对类金刚石薄膜场发射特性之影响.在沉积类金刚石薄膜之前,钛/硅基板使用了两种前处理技术:第一种为研磨金刚石粉末,第二种为研磨金刚石粉末后外加氢等离子体刻蚀处理.成长类金刚石薄膜后进行快速退火处理.发现不论是氢等离子体前处理还是快速退火后处理皆能改善场发射特性,其中经退火后处理的场发射特性比氢等离子体前处理的场发射特性改善更明显.其因之一在于快速退火后处理可在类金刚石薄膜表而形成sp2丛聚,提供了很多的场发射子,也同时增加了表面粗糙度;另一个原因可能是在快速退火后处理期间会使类金刚石薄膜进一步石墨化,因而提供了许多电子在通过类金刚石薄膜时的传输路径.研究结果表明:利用适当的前后处理技术可改进类金刚石薄膜的场发射特性,进而做为冷阴极材料之应用.
关键词:
类金刚石
,
等离子体处理
,
快速退火
,
场发射
黄平
,
张营营
,
张斌
,
范梅梅
,
李兴杰
,
强力
电镀与涂饰
采用磁控溅射法,以Cr、Ti和石墨为靶材,Ar、N2和CH4为溅射气体,在材料为20CrMo的发动机挺柱上利用多层梯度复合技术沉积了低摩擦类金刚石(DLC)薄膜复合层CrTi/CrTiN/CrTiC/DLC.该薄膜复合层的纳米压痕硬度高达13 GPa,结合力为50 N,表面粗糙度为0.398 nm.在SRV-IV微动摩擦磨损试验机上进行耐磨损试验后,DLC复合薄膜挺柱的磨损率为渗碳挺柱的1/6.该研究技术具有自主知识产权,实现了挺柱批量化覆膜加工,并有望在发动机主要摩擦副上推广应用.
关键词:
挺柱
,
类金刚石
,
薄膜
,
磁控溅射
,
摩擦
,
磨损
高巍
,
朱嘉琦
,
韩杰才
功能材料
介绍了激光损伤的检测及损伤阈值的测量方法.讨论激光辐照对类金刚石结构和性质的影响规律.并论述不同工作参数的激光对类金刚石薄膜的激光破坏行为及其损伤阈值.在此基础上分析类金刚石薄膜激光损伤的机理.还从物理特性及制备技术方面着手,比较分析金刚石及类金刚石薄膜各自的优缺点和实际应用状况,并提出类金刚石薄膜的应用前景和有待进一步研究的问题.
关键词:
类金刚石
,
激光损伤阈值
,
激光损伤机理
,
激光辐照
齐海成
,
冯克成
,
杨思泽
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2009.03.015
为了得到类金刚石薄膜的性质和制备参数之间的对应关系,利用射频等离子体增强化学气相淀积在单晶硅的(100)面上制备了类金刚石薄膜,反应气体是甲烷和氢气的混合气.研究了射频源的输入功率对类金刚石薄膜性能的影响.采用Raman光谱、X射线光电子能谱、原子力显微镜和纳米压痕仪对薄膜的微观结构、表面形貌、硬度和弹性模量进行了研究,结果表明:制备的薄膜具有典型的不定型碳的结构特征、薄膜致密均匀,随着入射功率的提高,薄膜的sp3含量、硬度以及弹性模量先增加后减小,并且在100W时达到最大值,在400W时薄膜出现碳化.
关键词:
类金刚石
,
射频等离子体
,
化学气相淀积
,
X射线光电子能谱
王进
,
杨萍
,
陈俊英
,
冷永祥
,
万国江
,
孙鸿
,
赵安莎
,
黄楠
功能材料
应用等离子体浸没离子注入与沉积方法合成了磷掺杂的类金刚石(diamond like carbon,DLC)薄膜.结构分析表明磷以微米级岛状结构分散于DLC薄膜表层,P的掺杂增加了DLC薄膜的无序性,俄歇能谱表明岛型区域是由P、C、O三种元素形成的化合物.掺杂表面表现出强烈的亲水性(水接触角为16.9°),体外血小板粘附实验结果显示,P掺杂DLC薄膜表面粘附的血小板少且变形小,表现出的血液相容性优于热解碳和未改性DLC.
关键词:
类金刚石
,
磷掺杂
,
等离子体浸没离子注入与沉积
,
血液相容性
魏秋明
,
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2000.02.010
长期以来,高质量的纯类金刚石薄膜的成功制备一直受其巨大内部压应力的阻碍,因为这种压应力导致严重的附着问题.厚度大于500nm的类金刚石薄膜中的压应力常使薄膜与基体剥离.作者采用功能梯度的设计概念,应用准分子脉冲激光沉积方法,成功制备了厚度超过1.0μm的高质量类金刚石薄膜.薄膜中的SP3碳原子含量超过60%.纳米硬度测试表明,薄膜的弹性模量高达500GPa,纳米硬度高达60GPa,薄膜与基体间附着良好.证明功能梯度的设计概念可以用于制备较厚的超硬类金刚石薄膜.
关键词:
类金刚石
,
薄膜
,
功能梯度设计
,
准分子脉冲激光沉积
隋解和
,
吴冶
,
蔡伟
功能材料
采用等离子浸没离子注入和沉积(PIIID)法分别以C2H2和石墨为等离子源在NiTi合金表面形成DLC涂层来提高该合金的耐腐蚀性.利用Raman光谱和扫描电镜分析膜层结构.利用电化学测试和原子吸收光谱测试涂层前后基体的耐腐蚀性和Ni离子析出.结果表明:采用等离子浸没离子注入和沉积法以乙炔和石墨为等离子源在NiTi合金表面形成均匀致密、结合力良好的DLC涂层.两种涂层都明显地提高了NiTi合金的耐腐蚀性能和有效地抑制了Ni离子的溶出.
关键词:
类金刚石
,
NiTi形状记忆合金
,
等离子浸没离子注入和沉积
,
腐蚀行为
张碧云
,
曲燕青
,
谢红梅
,
聂朝胤
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2007.03.024
简要介绍了类金刚石膜的结构,综述了类金刚石膜的传统制备方法以及其制备方法的基本原理和优缺点,同时介绍了几种近年发展起来的新兴制备方法,与传统制备方法相比,它更能提高膜的沉积速率和质量.总结了类金刚石膜在机械、电子、光学、医学、航空等领域的应用状况.同时指出,随着DLC技术上的成熟,其必将在更多领域发挥越来越大的作用.
关键词:
类金刚石
,
薄膜
,
制备
,
应用
,
沉积技术
刘衡平
,
徐均琪
,
严一心
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2009.01.003
利用非平衡磁控溅射(UBMS)技术在硅基片上制备了无氢碳膜,并采用Raman光谱、X射线衍射、傅立叶变换光谱等手段对不同靶电流下沉积的薄膜的微观结构、沉积速率、粗糙度、表面接触角及红外透过率进行了研究.试验结果表明:随着靶电流的增大,薄膜的沉积速率增大,薄膜中sp3键含量增加,薄膜表面接触角增大,红外透过率增大;而薄膜的粗糙度随靶电流增加而减小.靶电流是影响非平衡磁控溅射制备无氢碳膜结构与性能的1个主要因素.
关键词:
非平衡磁控溅射
,
类金刚石
,
性能
,
结构
