CNx薄膜的制备和表征

采用在纯氮气氛中磁控制溅射高纯石墨靶的方法成功地制备了碳氮薄膜，研究表明，碳氮膜的硬度不仅与薄膜中的氮含量有关，更重要的是与碳氮原子之间的结合状态有关，Ｃ＝Ｎ健有利于薄膜硬度的提高，高溅射功能和高偏压能促进碳氮参键的形成，从而提高薄膜硬度。     

氮分压对三极反应溅射氮化钛膜的影响

氮分压对三极反应溅射氮化钛膜的影响张建民（陕西师范大学物理学系，西安７１００６２；作者，男，３４岁，讲师）氮化钛膜由于具有硬度高、耐磨性好和美丽的仿金色光泽常被沉积在手表壳、表带等表面．常用的物理气相沉积方法（ＰＶＤ）主要有离子镀和各种溅射方法．直流...     

用对向靶溅射钡铁氧体垂直磁化薄膜

用对向靶型高速、低温的溅射法,溅射垂直磁化钡铁氧体介质薄膜(BaM)。由于这种对向靶溅射法,采用了与电场方向相平行的外加磁场,严格地控制了从靶面释放出的高能粒子对基板的轰击,得到了具有良好的钡铁氧体C轴排列取向,薄膜表面平滑性好,膜的组成与靶的成份几乎无偏离的薄膜。文中对溅射条件与膜的结构、成份、磁学性质之间的依存关系进行了研究。为了溅射优质的BaM膜最重要的是选择基板的结构状态、Ar气和O_2气分压值、基板的加热温度。此外,等离子体束缚磁场和溅射功率对薄膜的结晶取向也有明显的影响。实验研究结果判定,对向靶溅射法对于磁性材料的溅射具有极其良好的作用。     

磁控溅射TiN薄膜工艺参数对显微硬度的影响

测试了各种工艺参数下磁控溅射制备TiN薄膜的显微硬度，并研究了TiN薄膜硬度随偏压、N2流量及溅射功率的变化．实验结果表明：N2流量对薄膜性能和结构影响较大，随着N2流量的增加，氮化钛薄膜的硬度先急剧上升，到15mL／s时达到最大值，然后氮化钛薄膜硬度平缓下降，在无偏压的情况下，氮化钛薄膜的硬度很低，加偏压后，由于离子轰击作用，薄膜硬度增加，但过高的负偏压反而会降低氮化钛薄膜硬度．     

仿金氮化钛薄膜的磁控反应溅射法研究

本文利用磁控反应溅射法研究制备氮化钛薄膜,结果表明,氮气分气压P_(N_2)直接影响膜中的氮、钛原子比,适当的衬底负偏电压可以消除膜中氧原子的存在。薄膜变与膜中原子组份、微观结构有关。     

掺氮氧化锌薄膜的P型转变研究

采用射频磁控溅射法在室温下制备了氮掺杂ZnO薄膜.用蓝宝石为衬底,氩气和不同流量的氮气为溅射气体.使用拉曼光谱仪对样品进行分析,在275cm-1位置为氮掺杂所引起的峰.样品经高温真空退火后,随着氮气流量的上升,薄膜中的载流子浓度有下降趋势,在氮气流量为6sccm时,薄膜具有较高的空穴载流子浓度,实现了氮的受主掺杂,氧化锌薄膜的导电类型实现了P型转变.     

淀粉还原氢化钛制备Ti(C;N)纳米粉

研究了用淀粉还原氢化钛制备碳氮化钛纳米粉的工艺及反应机理·结果表明 ,在实验范围内 ,降低合成温度 ,缩短保温时间或提高氮气流量有利于形成氮含量高的碳氮化钛粉末·通过控制合成温度和保温时间 ,可以控制Ti(C1-xNx)中的碳氮比 ,得到不同x值的碳氮化钛粉末·在 1 75 0℃ ,保温 2h,氮气流量为 5L/min条件下 ,可获得颗粒尺寸为 40～ 80nm的单相Ti(C0 .5N0 .5)粉末·     

磁控溅射参数和锂添加对LiPON薄膜离子电导率的影响

锂磷氧氮化合物(LiPON)是一种广泛应用于全固态薄膜电池体系的固态电解质。本文采用射频磁控溅射工艺制备LiPON薄膜,研究了溅射工艺参数和烧结锂片添锂对LiPON薄膜离子电导率的影响。结果表明,在溅射功率为120 W时,随着N₂/Ar流量比由3∶7升高至7∶3,薄膜离子电导率由1.31×10^-6 S/cm增至2.24×10^-6 S/cm;当N₂/Ar流量比为7∶3时,随着溅射功率由160 W降至120 W,薄膜离子电导率由2.09×10^-6 S/cm增至2.24×10^-6 S/cm。分析认为,高氮气比例和低溅射功率有助于双配位和三配位氮结构含量的提升,从而提高LiPON薄膜的离子电导率。此外,烧结锂片添锂法能有效实现靶材添锂,相同溅射参数下,所制薄膜的离子电导率提升了21.4%。     

磁控溅射太阳能电池预镀Mo薄膜及其性能

利用磁控溅射法在玻璃基片上进行了太阳能电池预镀层Mo薄膜的制备,研究了氩气分压、溅射功率、溅射时间等工艺条件对Mo膜性能及厚度的影响,并对Mo膜的物理性能及电学性能进行了研究。结果表明,Mo薄膜的厚度与溅射时间近似的成正比关系,Mo膜的电阻率先降低,并在膜厚为0.3μm处达到最低,而后电阻率逐渐增加。     

对向靶型高速低温溅射法及氮化钛薄膜的溅射研究

为了实现高速、低温、无成份偏析的溅射法,将两个同样尺寸的靶相互平行放置,并在靶面垂直方向上加入外磁场组成一种新型的溅射装置。通过对这种结构的溅射装置的工作原理和实际性质研究表明,从靶面放出来的电子可以高效率地使溅射腔内的气氛电离,并且在磁场作用之下,形成高密度的等离子体。另外还可以完全控制高能电子对基板的轰击,从而实现了高速、低温、无成份偏析的溅射。利用这种装置还对氮化钛薄膜物性同成膜的各种实验条件,如溅射功率、溅射气氛、基板高频偏压等进行了系统研究。除获得了维氏硬度3500～4000左右的优质氮化钛薄膜以外,还得到了薄膜硬度可以通过反射率同光波长的依存关系进行予测的有益结论。     

高速钢上TiN镀层的硬度和粘附性能

本文利用显微硬度和划痕粘附性测量技术,对采用HCD方法涂镀在高速钢上的TiN镀层的力学性能进行了研究。结果表明,TiN镀层的显微硬度(Hv)、超显微硬度(UMH)和临界载荷(L_c),受基体偏压、氮气分压和镀层厚度的影响,镀层的择优取向强烈地影响着镀层的显微硬度,在一定的值域内,镀层内应力增加,临界载荷下降。 讨论了影响临界载荷的各种因素,确定了制备具有优良力学性能的TiN镀层的工艺参数。     

直流反应磁控溅射预制ZnO晶种层工艺参数优化

采用直流反应磁控溅射法,在不同O2/Ar分压比(1∶3、1∶4),不同溅射功率密度(24、40、48W/cm2)及不同热处理温度(400、800℃)条件下制备出ZnO晶种层,研究O2/Ar分压比、溅射功率及热处理的最佳工艺,对制备的晶种层微观形貌和结构进行SEM、AFM、XRD表征,分析磁控溅射相关工艺参数对预制ZnO晶种层的影响机理,发现在O2/Ar分压比为1∶4,溅射功率密度为40W/cm2及800℃热处理条件下制备的ZnO晶种层质量最优.     

真空直流溅射镀膜的条件分析

由真空直流溅射镀膜所得到的样品表面薄膜质量受到镀膜条件的影响,这些条件包括镀膜的氛围和直流电压,其中的惰性气体如氢气的气压控制是致关重要的,这2个参量对离子流的影响是很明显的。在试验中,对离子流与这2个参量的关系进行了定量分析,从而确定出镀膜条件的影响规律,找到最佳的镀膜条件。我们还采用了在样品表面加圆柱环的方法来控制等离子流溅射方向从而使镀膜均匀。     

电弧喷涂65Mn工艺及耐磨性研究

以涂层与基体的结合强度，涂层的耐磨性为指标，测定了不同的工艺条件下电弧喷涂65Mn钢丝涂层与基体的结合强度、涂层的耐磨性，分析了工艺因素对其性能的影响，确定出最佳工艺参数及其配合。     

磁控溅射电源控制算法的优化设计

磁控溅射电源是磁控溅射镀膜生产装置中的关键设备之一,溅射过程中的不稳定严重影响镀膜的质量,因此电源控制算法的优化设计对改善溅射过程的稳定性至关重要。本文针对大型真空镀膜设备所用电源,提出变速积分PI控制和重复控制相结合的控制方案,详细介绍了复合控制器的设计过程,MATLAB仿真验证了该方案的合理性。在实验室搭建了样机,测试和运行结果证明了算法的正确性。     

涂层微磨具的制备及磨削表面质量实验研究

采用真空射频溅射的方法制备涂层微磨具，探讨了微磨具表面涂层制备机理，针对黄铜材料进行涂层微磨具的磨削表面质量实验研究，分析不同加工工艺参数和因素对涂层微磨具磨削表面性能的影响规律.实验结果表明，随着不同涂层微磨具磨削速度的增大，磨削深度和进给速度的减小，黄铜表面粗糙度呈现减小的趋势，表面形貌更加光滑，表面质量更好;在相同的磨削工艺参数下，与未涂层微磨具相比，涂层微磨具的磨削力值更低;相同粒度的涂层微磨具和未涂层微磨具比较，涂层微磨具表面粘结磨屑现象得到改善，在一定程度上增加了涂层微磨具的使用寿命.     

耐磨复合磷化工艺研究

依据磷化的成膜机理,设计了复合磷化液的配方,并确定出磷化液的最佳配方.研究了时间、温度、酸比等工艺参数对磷化成膜的影响,通过实验确定出此种耐磨复合磷化的最佳工艺.结果表明,耐磨复合磷化克服了以往磷化工艺的不足.经过此种磷化液处理后的工件具有较好的耐磨减摩特性与耐蚀特性,膜层与基体之间具有较高的结合力.     

溅射法制备梯度薄膜研究进展

梯度薄膜是一种涂覆型梯度材料,具有均质薄膜无法比拟的优越性。溅射法效率较高且环保,较广泛地应用于梯度薄膜的制备。对于反应溅射,可通过连续改变反应气体流量制得化学成分比连续变化的梯度薄膜。对于非反应溅射,可通过溅射一系列不同成分比的靶材制得梯度薄膜,但成本较高,且梯度层有限。而通过连续改变溅射参数来制备梯度薄膜是较常用的方法。     

基于偏最小二乘回归模型的带钢热镀锌质量监控方法

提出了基于偏最小二乘回归模型的带钢热镀锌质量监控方法. 以带钢热镀锌生产中带钢力学性能和锌层质量的质量监控为研究对象,用偏最小二乘方法建立了生产过程参数与质量结果之间的回归模型,对生产过程控制能力进行了分析,并给出了产品质量的预测方法. 用鞍钢股份有限公司带钢热镀锌的实际生产数据进行验证. 结果表明,偏最小二乘法比传统的多元线性回归方法具有更好的预测精度,基于偏最小二乘回归的锌层质量预测模型,其相对预测误差可达到5.93%.     

水平管段塞流气量瞬变特性试验研究

为了寻求混输管线气量瞬变过程压力、压差的变化规律,在长378m、内径80mm的水平不锈钢试验环道上利用空气和水进行了段塞流气量瞬变试验。采用压力变送器测量压力信号,将相邻两压力信号相减(上游减下游)得到压差信号,分析了气量瞬变过程中压力、压差的变化规律,从概率密度分布和功率谱密度两方面对压力、压差信号进行了统计分析。结果表明,气量增加或减小过程中会出现压力过增或过降现象;气量增加与减小过程中的压力信号的概率密度分布不同,压差信号的概率密度分布也不同。提出了更加完善的压力过增或过降值的定量描述方程。