乔生儒
,
张程煜
稀有金属材料与工程
在工具钢表面采用电弧蒸发物理气相沉积TiN涂层中,将不锈钢编织网置于基底和蒸发源之间,以得到不连续的TiN涂层.检验了无涂层、连续涂层和不连续涂层3种表面状态的性能,其中在室温和200℃下做了无润滑和润滑条件下的盘-块和球-盘滑动摩擦试验.结果表明,在滑动条件下,不连续的TiN涂层可同时减小工具钢的磨损量和磨损速度.3种表面状态下的高速切削中,与无涂层和连续涂层比较,不连续TiN涂层由于寿命增加具有优势.
关键词:
PVD
,
连续涂层
,
不连续涂层
,
摩擦行为
,
粗糙度
,
切削性能
张启富
,
习中革
,
江社明
,
俞钢强
钢铁研究学报
在下游应用领域,传统镀锌板所暴露出的焊接、成型等缺陷,以及世界范围内对钢板防腐镀层节锌、环保要求的日益强烈,促使钢铁公司和汽车制造厂采用新颖的PVD技术研发在钢板上高效沉积的锌镁合金镀层。作为升级换代的智能镀层材料,锌镁合金镀层吸引了世界范围的广泛关注。回顾了锌镁合金镀层的PVD制备工艺,分析了锌镁合金镀层的耐蚀机制,说明了锌镁合金镀层作为下一代镀层材料的优势,展望了中国采用PVD技术研发锌镁合金镀层的发展潜力和方向。
关键词:
PVD
,
锌镁合金镀层
,
耐蚀
,
机制
古尚贤
,
郭伟明
,
曾俊杰
,
伍尚华
,
李安琼
,
蒋强国
,
曾琨
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150907.001
首先,以15vol％或25vol％的TiC0.5N0.5粉体为导电第二相,利用热压烧结法制备了TiC0.5N0.5/Si3N4 复相陶瓷;然后,分别通过物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)技术在TiC0.5N0.5/Si3N4陶瓷刀具表面沉积了CrAlN和TiN/Al2O3/TiN涂层;最后,通过对TiC0.5N0.5/Si3N4刀具进行连续切削灰铸铁实验,研究了TiC0.5N0.5含量和涂层类型对刀具磨损特征的影响,并探讨了刀具的磨损机制.结果表明:TiC0.5N0.5含量的增加有利于提高TiC0.5N0.5/Si3N4复相陶瓷刀具基体的硬度和电导率,但对耐磨性和切削寿命的影响较小;采用PVD技术沉积CrAlN涂层时,随着TiC0.5N0.5含量的增加,涂层的厚度、结合强度和硬度都得到提高,涂层刀具的磨损性能显著提高,切削寿命也明显延长;而采用CVD技术沉积TiN/Al2O3/TiN涂层时,TiC0.5N0.5含量的变化对涂层的厚度、结合强度和硬度基本没有影响,TiN/Al2O3/TiN涂层刀具整体切削性能变化不大.CrAlN涂层和TiN/Al2O3/TiN涂层都可明显改善TiC0.5N0.5/Si3N4复相陶瓷刀具的耐磨性和切削寿命;相对于TiN/Al2O3/TiN涂层,CrAIN涂层具有更高的涂层硬度和粘着强度,但TiN/Al2O3/TiN涂层具有较大的涂层厚度,TiN/Al2O3/TiN涂层刀具表现出更加优异的耐磨性和切削寿命.TiC0.5N0.5/Si3N4复相陶瓷刀具的磨损机制以机械摩擦导致的磨粒磨损为主,伴随有少量的粘结磨损.
关键词:
涂层TiC0.5N0.5/Si3N4刀具
,
电阻率
,
PVD
,
CVD
,
磨损性能
杨方亮
,
王彦峰
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.014
目的 提高TiN硬质涂层的厚度及各项力学性能.方法 采用等离子增强PVD技术在钛合金(TC4)基体表面制备多层复合Ti/TiN涂层,对涂层进行扫描电镜(SEM)分析,采用划痕法表征涂层的结合强度,用维氏显微硬度计测试涂层的显微硬度,利用销盘式摩擦磨损试验仪评价涂层的摩擦磨损性能.结果 制备的多层复合Ti/TiN涂层厚度最高可达100 μm,且未发生剥落等失效,结合强度相对于单层TiN提高了近3倍.由于Ti、TiN的多层复合调制作用,制备的Ti/TiN显微硬度测试表明复合涂层的显微硬度高达2700 HVo.025,同时,涂层在原有耐磨性能优良的基础上具备自润滑减摩作用,经过近20 000m的磨损测试,复合涂层的摩擦系数低至0.25左右,且未完全失效.结论 多层复合结构能够有效提高TiN硬质涂层的厚度,制备的Ti/TiN多层复合涂层的各项力学性能显著提高.
关键词:
Ti/TiN复合涂层
,
PVD
,
显微硬度
,
结合强度
,
摩擦性能
,
自润滑
刘燕萍
,
徐晋勇
,
隗晓云
,
王建忠
,
高原
,
徐重
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2005.06.026
利用等离子渗金属技术、尖端放电、空心阴极效应和反应气相沉积技术,在碳钢表面形成具有扩散层和沉积层的新型复合渗镀TiN沉积层+TiN析出相+Ti扩散层,并与等离子渗镀TiN/Ti层以及在碳钢基体表面直接用PVD法沉积TiN薄膜的表面形貌、结构、耐蚀性进行了检测和分析.结果表明:等离子渗镀的复合渗镀TiN/Ti层表面为均匀起伏的胞状物,Ti和N原子由表层呈梯度沿基体向内分布,属于冶金扩散层;用等离子渗金属技术等形成的复合渗镀TiN沉积层+TiN析出相+Ti扩散层,其表面形貌是为均匀、致密、细小的组织,平均硬度达到2500HV0.1左右,渗镀层厚度达十几微米,TiN层择优取向为(200)晶面;而PVD法直接沉积TiN薄膜厚度较薄,晶粒以不规则形式分布在基体上.在0.5mol/L H2SO4溶液中腐蚀性能表明,复合渗镀TiN沉积层+TiN析出相+Ti扩散层的耐蚀性较好.
关键词:
等离子辉光放电
,
PVD
,
TiN
,
耐蚀性
,
组织结构
莫继良
,
陈龙
,
朱旻昊
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.08.004
在CETR UMT-2摩擦磨损试验机上用Si3N4陶瓷球和纯钛(TA2)球作为对磨副,对物理气相沉积(PVD)方法制备的WC/C固体润滑涂层进行了球一盘式的滑动摩擦磨损实验.利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱(EDX)对磨损表面进行了微观分析,探讨了WC/C涂层的摩擦磨损机理.结果表明:滑动速度对WC/C涂层的摩擦特性影响很大,较小的滑动速度有利于在两种对磨副的磨痕表面形成致密连续的转移膜.Si<,3>N<,4>球作为对磨副时,WC/C涂层的损伤主要表现为剥层及氧化磨损;纯钛球作为对磨副时,涂层损伤表现为轻微的磨粒磨损和氧化磨损,WC/C涂层拥有良好的抗钛粘着性能.
关键词:
PVD
,
WC/C
,
固体润滑涂层
,
摩擦磨损
,
钛
,
抗粘着性
材料导报
研究了氧分压对ZnO薄膜温差电动势的影响.用直流反应磁控溅射方法成功地制备了C轴取向性能良好的ZnO薄膜.实验研究发现,温差电动势和磁温差电动势随温度的变化呈线形关系.氧分压越大,温差电动势率越小.研究结果还表明,磁温差电动势比温差电动势小.
关键词:
ZnO薄膜
,
温差电动势
,
磁温差电动势
,
PVD
,
温差电动势率
高亮
,
杨建广
,
陈胜龙
,
杨济豪
,
吴玉山
材料导报
TaN薄膜是一种重要的高新技术材料,主要介绍了物理气相沉积法(PVD)、金属有机化学气相沉积法(MOCVD)和原子层沉积法(ALD)制备TaN薄膜的工艺技术,评述了它们各自的优缺点.从前驱体的选择方面详细评述了MOCVD法和ALD法制备TaN薄膜的研究进展,比较和评述了各类前驱体的优缺点.总结了TaN薄膜的应用现状以及薄膜制备过程中的主要影响因素,并简要展望了其发展方向.
关键词:
PVD
,
MOCVD
,
ALD
,
TaN薄膜
,
前驱体
单英春
,
徐久军
,
赫晓东
,
何飞
,
李明伟
稀有金属材料与工程
采用动态蒙特卡罗(KMC)方法研究物理气相沉积(PVD)制备薄膜过程中基板温度对薄膜微观结构的影响,并用分维理论研究薄膜表面的复杂程度.该KMC模型中既包括入射原子与表面之间的碰撞,又包括被吸附原子的扩散.模拟中用动量机制确定被吸附原子在表面上的初始构型,用分子稳态计算(MS)方法计算扩散模型中跃迁原子的激活能,用红黑树选择跃迁路径并更新系统跃迁机率.研究结果表明:基板温度大于500 K时,薄膜表面分维均小于2.04,表面光滑,而当基板温度小于500 K时薄膜分维随基板温度降低而增大,表面随基板温度升高变得越来越粗糙,直到基板温度降到250 K时,分维达到最大的稳定值2.32,表面情况非常复杂,具有细致的皱褶和缺陷.分维与基板温度之间的关系说明高基板温度有利于分维小、表面光滑薄膜的制备,而低基板温度使薄膜分维增大、表面结构更加复杂.该研究结果与基板温度对PVD薄膜表面粗糙度影响的研究结果趋势上一致,分维能更细致地评价薄膜表面的复杂程度.
关键词:
分维
,
基板温度
,
薄膜
,
PVD
,
KMC
单英春
,
徐久军
,
赫晓东
,
何飞
,
李明伟
稀有金属材料与工程
采用动态蒙特卡罗(kinetic Monte Carlo,简称KMC)方法研究物理气相沉积(physical vapor deposition,简称PVD)制备Ni薄膜过程中入射角度对薄膜微观结构的影响.该KMC模型中既包括入射原子与表面之间的碰撞,又包括被吸附原子的扩散.模拟中用动量机制确定被吸附原子在表面上的初始构型,用分子稳态(molecular statics,简称MS)计算方法计算扩散模型中跃迁原子的激活能.对于模拟结果,采用表面粗糙度和堆积密度作为沉积构型评价指标.研究结果表明:当沉积速率是5 μm/min,基板温度是300 K和500 K时,表面粗糙度和堆积密度曲线在入射角度等于35°时出现拐点;入射角度小于35°时,入射角度增大对表面粗糙度增加和堆积密度减小的影响很少;但是入射角度大于35°时,随入射角度增大表面粗糙度迅速增加、堆积密度迅速减小.另外,当基板温度是300 K时,入射角度对薄膜微观结构的影响程度大于基板温度为500 K时的影响程度.说明高基板温度促使原子更加充分地扩散,从而能削弱自阴影效应的作用.但是,在保证足够高基板温度和合理沉积速率的情况下,入射角度过大同样不利于致密结构形成.
关键词:
动态蒙特卡罗
,
入射角度
,
PVD
,
Ni薄膜
