磁透镜技术及其在沉积金刚石/类金刚石薄膜中的应用

阐明了磁透镜原理，依照磁透镜理论和几何光学理论，给出一种确定磁透镜位置的方法。并将磁透镜技术应用到直流等离子射流化学沉积金刚石薄膜／类金刚石薄膜装置中，很好地消除了边界效应，实现高速大面积沉积高纯度金刚石薄膜／类金刚石薄膜的目标。     

等离子体离子注入类金刚石多层膜机械特性

采用非平衡磁控溅射及等离子体离子混合注入方法在奥氏体不锈钢 1 Cr1 8Ni9Ti基体上制备 N/ Ti N/ Ti(N,C) / DLC梯度膜 .研究了类金刚石 (DLC)梯度膜的结构特征和力学性能 .试验结果表明 ,N/ Ti N/ Ti(N,C) / DLC梯度膜最外层为典型的 DLC层 .梯度膜的硬度、弹性模量、断裂韧性以及界面结合强度值分别为 1 9.84GPa、1 90 .0 3GPa、3.75MPa· m1/ 2和 5.68MPa·m1/ 2 .试验所制备的 DLC多层膜比 DLC单层膜具有更好的综合机械性能 .     

Development of Diamond-like Carbon Fibre Wheel

Introduction Diamond likecarbon(DLC)coatingshavebeen increasinglyappliedtomechanicalcomponentsandpartsduetotheirveryattractivemechanical,chemical, physical,electricalandopticalpropertiessuchashighdegreeofhardness,extremelylowfrictionalcoefficient, highwear resistance,highthermalconductivity,highmodulus,chemicalinertnessandlowdeposition temperature[1].AsshowninFig.1,DLCismadeofcarbon andhydrogenanditsstructureisamorphousorquasi amorphous,whereasdiamondandgraphitearemadeof carbonbuttheirstru…     

使用微感应耦合等离子体射流源高速沉积类金刚石碳膜

提出了一种基于13．56MHz激发的微感应耦合等离子体射流源,含碳的等离子体射流在绕有水冷线圈的石英管中产生．激光拉曼光谱及紫外-可见光谱分别用以研究基片负偏压对所生长的非晶碳膜结构特征的影响．结果表明：碳基微等离子体射流具有很强的活性,碳膜的生长速率高达0．8μm／min,但随着衬底负偏压的增加而降低;Raman光谱显示在1350cm^-1、1580cm^-1附近存在D峰、G峰,是典型的类金刚石碳膜;薄膜中碳主要以sp^2、sp^3碳及无序的聚合碳链形式存在,随偏压的增加,薄膜中聚物碳链结构被打断,分解形成sp^2、sp^3碳杂化态,Raman荧光本底减弱,sp^2和sp^3的含量之比增加,光学带隙呈现降低趋势．     

类金刚石薄膜裂纹的分形研究

本文用分形理论研究了类金刚石薄膜的裂纹结构,计算出它的分维D_r=1.25±0.02,发现裂纹呈Koch曲线(D_r=1.26),并且与Termonia和Meakin的模型较好地吻合(D-r=1.27±0.02)。     

中心电极射频感应等离子体管件内表面改性

本文利用中心电极射频感应等离子体对金属管件内壁进行表面改性处理,验证了该方法的合理性以及可行性.利用该方法制备出了类金刚石(DLC)薄膜,为管型和瓶型样品的内壁强化提供新的手段.     

The mass recognizing property of DLC film for formic acid vapors

The carbon films are prepared by r. f. plasma method with n-butylamine as carbon source. The analysis of Raman spectrosewpy shows that this kind of carbon film has diamond-like structure, and IR spectroscopy measurement indicats that there are SP² bonding, SP³ bonding and amino-group in the film. It is the existence of amino-group and hydrogen atom that cause the amorphous structure and the deformation of bonding to increase, thus leading the Raman spectrum to form a broad absorption band. The quartz crystal microbalance (QCM) deposited with this kind of carbon film as recognizing coating is very sensitive to formic acid vapors. This QCM sensor has good reproducibility, high stability, rapid response and long lifetime.     

类金刚石碳膜和氮化钛的摩擦学性能研究

报道了在相同条件下用磁控溅射方法在硅片上制备类金刚石膜和氮化钛薄膜的研究结果,比较了两种镀膜在机械性能和结构上的效果.实验结果表明,氮化钛薄膜虽有很高的表面硬度,但其摩擦系数、表面粗糟度比类金刚石膜要高得多.而类金刚石膜虽有很低的摩擦系数和光滑的表面,但表面硬度比氮化钛薄膜小.因此,结合两种膜的优点有可能制备高硬度、耐磨性强、表面光滑的新型复合材料.     

脉冲激光沉积类金刚石薄膜的厚度均匀性建模

在脉冲激光沉积类金刚石薄膜过程中,针对薄膜均匀性差的问题,提出偏轴沉积、脉冲激光扫描沉积、双光束沉积和多光束沉积等模式来改善薄膜的均匀性。初步建立了脉冲激光沉积类金刚石薄膜厚度均匀性模型,并分别进行了薄膜厚度分布的模拟,在模拟过程中,强调了在不影响薄膜性能的基础上改善薄膜均匀性,并讨论了沉积模式对薄膜颗粒物问题的影响。结果表明,采用多光束沉积薄膜,厚度均匀性得到极大改善,而且颗粒物问题也得到了改善。最后提出模型改良意见。     

采用磁过滤MEVVA源制备DLC膜的研究

采用磁过滤MEVVA沉积技术以石墨为阴极在几种衬底表面(单晶硅、不锈钢和工具钢等)上制备高质量类金刚石(DLC)薄膜.实验结果表明,沉积能量对薄膜的sp3键含量的影响为先随能量的增加而增加,达到最大值后,再增加沉积能量含量反而下降.硬度测试结果表明,非晶金刚石薄膜具有极高的硬度,为70～78GPa,远远高于衬底材料的硬度值.对非晶金刚石薄膜的摩擦性能试验结果表明,非晶金刚石薄膜的摩擦因数为0.16～0.2,大大低于衬底材料.