电子束蒸发制备碳化硼球面涂层的表面氧化研究

利用电子束蒸发技术沉积制备了碳化硼微球涂层,将微球涂层依次经退火和稀硫酸腐蚀处理后得到碳化硼空心微球,并借助XRD和SEM对碳化硼微球涂层的表面氧化问题进行了研究.XRD结果显示当衬底温度在120℃附近时,碳化硼涂层部分被晶化;对退火前后和酸腐蚀后的微球涂层进行SEM分析,结果表明,退火前的涂层表面部分被氧化成B2O3,退火后B2O3覆盖在涂层表面,酸腐蚀可以去掉B2O3,得到表面光洁的碳化硼空心微球.     

电子束蒸发沉积制备碳化硼薄膜的化学结构研究

采用了电子束蒸发在Si(100)片沉积了碳化硼(B4C)薄膜,并用傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对薄膜样品组分和结构进行分析,以研究在不同基片温度和束流下对薄膜结构的影响.分析表明:薄膜中均含有1170cm-1,1660cm-1两个特征峰,分别对应于碳化硼中正二十面体和三原子链的结构.不同基片温度对薄膜化学结构无影响;而不同束流,形成的结构不同,主要体现在碳化硼的特征结构(三原子链和正二十面体)的形成,随着束流的增大,薄膜中二十面体结构显著增多,B的流失减少.     

退火保温时间对碳化硼微球涂层表面形貌的影响

采用电子束蒸发镀膜技术,并结合本课题组自行设计的磁控滚动三维沉积装置,以及真空连续加料装置,在Ф1～2mm钢球上沉积碳化硼微球涂层.通过X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM),对退火处理中不同保温时间的碳化硼微球涂层进行表征.结果表明,微球涂层硼碳比较小,有部分B流失;不同的保温时间对微球形貌的影响比较明显.随着保温时间的增加,微球表面粗糙度逐渐增大,但致密性和力学性能同时也得到相应加强.确定保温时间为1~3h为最佳退火保温条件.