YG6硬质合金表面火焰法沉积纳米复合碳涂层

采用火焰法在抛光的YG6硬质合金表面沉积碳涂层,用扫描电镜、X射线衍射及显微激光拉曼光谱等分析手段对其形态及结构进行了表征.结果表明,在火焰内焰长度为50 mm、基体离火焰喷嘴距离为30 mm、沉积温度约850℃、沉积时间为1 h的工艺条件下,可制备出纳米类球状金刚石聚晶和类金刚石复合碳涂层.     

CVD金刚石薄膜钻模套的制备与试验研究

以硬质合金为衬底,采用化学气相法(CVD),通过改进预处理方法和优化沉积工艺参数,在钻模套内孔表面沉积金刚石薄膜涂层。利用扫描电子显微镜、表面粗糙度测量仪、激光喇曼光谱仪和洛氏硬度计对金刚石薄膜涂层的表面形貌、质量、均匀性和涂层附着力进行检测。结果表明,钻模套内孔表面可以沉积分布均匀、质量优异的金刚石薄膜。同时也为该技术推广应用并实现产业化生产提供一定的试验依据。     

预植入金刚石微粉的WC-Co合金表面金刚石薄膜沉积特征

通过提高金刚石薄膜与硬质合金基底间的粘结力，可提高涂层工具的使用寿命。实验结果表明，在预植入金刚石微粉的硬质合金表面沉积金刚石薄膜，金刚石既在预植入金刚石表面同质外延生长，又在硬质合金上结晶生长，两者交互生长，且相容性较好，最终生长为致密均匀的金刚石薄膜。     

化学前处理对硬质合金基材及金刚石涂层性能的影响

为提高金刚石涂层与硬质合金基体的适配性,采用热丝化学气相沉积技术在YG6硬质合金表面制备金刚石涂层,利用扫描电镜、能谱仪、原子力显微镜和固体颗粒冲蚀试验仪分析检测了试样的表截面形貌、成分深度分布、表面粗糙度、抗砂粒冲蚀性能等,研究了不同化学前处理对基材和涂层性能的影响。结果表明：两步法前处理去除钴的深度约4—5 μm,并且形成了厚约1—2 μm的脱钴脆性层;三步法前处理去除钴的深度约14—15 μm,没有出现脱钴脆性层;三步法化学前处理后沉积的金刚石涂层抗砂粒冲蚀时间为两步法化学前处理的4倍以上,并且涂层脱落区宽度仅为两步法化学前处理的1/8,说明三步法化学前处理后所沉积的金刚石涂层的性能比两步法的更优越。     

不同表面状态的YG6硬质合金基体上金刚石涂层的结合…

以酒精和氢气为原料，用热灯丝辅助化学气相沉积法在不同表面状态的ＹＧ６硬质合金基体上生长了金刚石涂层，并对该涂层进行了激光拉曼光谱、Ｘ－射线衍射和扫描电镜分析。研磨试验表明，硬质合金表层钴含量和表面结构对金刚石涂层的结合强度有重大影响。硬质合金表层钴含量低、表面粗糙度高时，金刚石涂层的结合强度较高。     

Ir薄膜的化学气相沉积制备及SEM研究

以乙酰丙酮铱为沉积源物质，采用化学气相沉积法在金属钼基体上制备铱薄膜，研究基体加热温度对铱薄膜沉积速率的影响。发现铱在钼基体的生长规律不符合Arrhenius公式，当Tsub低于750℃时，Dr随Tsub的上升而直线增加；而当Tsub高于750℃，Dr则随Tsub的上升而呈直线降低，Dr值在750℃时达到最大。SEM研究表明，铱薄膜以约0．1μm的颗粒沉积生长，表面形貌与钼基体表面加工痕迹相对应，铱薄膜中的氧含量与沉积过程通入的氧气流量有关。     

Ir薄膜的化学气相沉积制备及SEM研究

以乙酰丙酮铱为沉积源物质,采用化学气相沉积法在金属钼基体上制备铱薄膜,研究基体加热温度对铱薄膜沉积速率的影响.发现铱在钼基体的生长规律不符合Arrhenius公式,当T sub低于750℃时,Dr随T sub的上升而直线增加;而当T sub高于750℃时,Dr则随T sub的上升而呈直线降低,Dr值在750℃时达到最大.SEM研究表明,铱薄膜以约0.1μm的颗粒沉积生长,表面形貌与钼基体表面加工痕迹相对应,铱薄膜中的氧含量与沉积过程通入的氧气流量有关.     

衬底温度对纳米晶硅薄膜微结构的影响

采用传统的射频等离子体增强化学气相沉积技术,在较高的工作气压130 Pa和较高的射频功率70 W下,在高于100 ℃低温下,以0.14 nm/s速率制备出优质的纳米晶硅薄膜.研究结果表明,衬底温度对薄膜晶化率、表面的粗糙度和沉积速率影响很大.当衬底温度高于100 ℃时,薄膜由非晶相向晶相转化.随着衬底温度升高,薄膜晶化率提高,沉积速率缓慢增加.当温度超过300 ℃时,薄膜的晶化率降低,薄膜表面的粗糙度增加,均匀性降低.     

近期国内文献、专利题录选辑

30601硬质合金金刚石涂层工具基体真空渗硼预处理技术研究30602PDC材料烧结中钴在金刚石层中的扩散熔渗迁移过程研究30603高质量金刚石膜在无氧铜衬底上的微波等离子化学气相沉积(MPCVD)30604辅助方法对热丝化学气相沉积金刚石生长速率的影响30605水介质中纳米金刚石表面改性研究30606浅析石棉水泥板的生产工艺及改进措施30607国外连续玄武岩纤维的发展及其应用30608炭/炭复合材料的摩擦磨损性能及应用30609膨胀石墨的研究与应用现状30610石墨电极与接头的“理想连接”机理与实现途径30611电煅烧式石墨化炉制备高纯石墨化焦30612助磨剂…     

掺硼浓度对金刚石薄膜微电极电化学氢化的影响

硼掺杂金刚石（BDD）具有高的析氧电位、低的背景电流等优异的电化学性能,但其电化学传感特性易受掺硼浓度影响。采用热丝化学气相沉积法在微细钨丝上沉积BDD薄膜,在不同沉积温度（700和800 ℃）下改变掺硼浓度而制备了系列BDD微电极,研究了掺硼浓度对BDD微电极表面电化学氢化的影响。同时,采用扫描电子显微镜、Raman光谱分析薄膜形貌和成分,采用循环伏安法在铁氰化钾溶液中检测薄膜的表面状态和电化学性能。结果表明：高温会促进薄膜中硼的掺入,降低了薄膜质量;随着薄膜中硼浓度的增加,原生BDD电极的表面状态和电化学性能改变不大,但是会降低BDD微电极从氧端基恢复到氢端基的难度。     

甲烷流量对高掺硼金刚石多晶薄膜形态生长的影响

在不同的甲烷流量下,用热丝化学气相沉积方法(HFCVD)在N型(100)单晶硅片上制备了掺硼金刚石薄膜.用扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱(Raman)对薄膜检测的结果表明,随着甲烷流量的增加,掺硼金刚石薄膜的二次形核增加,晶粒尺寸减小,晶界变得模糊,结晶性下降,非金刚石相增多,过高的甲烷流量导致掺硼金刚石薄膜的球状生长.     

H2气氛对采用MOCVD 法在Si 衬底上外延生长AlN薄膜性能的影响?

采用金属有机化合物气相沉积法(MOCVD)在 Si(111)衬底上外延生长 AlN 薄膜,用高分辨 X射线衍射、扫描电子显微镜和原子力显微镜对外延生长所得 AlN 薄膜的性能进行表征,并研究了适量H2的引入对 AlN薄膜的晶体结构和表面形貌的影响.结果表明：在 Si衬底上外延生长 AlN薄膜过程中引入适量 H2,有利于提高 AlN岛间愈合程度,薄膜表面缺陷减少,表面粗糙度由4.0 nm 减少至2.1 nm;适量 H2的引入可使 AlN 薄膜的(0002)和(10-12)面的 X 射线摇摆曲线的半峰宽(FWHM)值从0.7°及1.1°分别减小到0.6°和0.9°,即刃型穿透位错密度和螺型穿透位错密度减少.     

衬底温度对直流磁控溅射沉积AlN薄膜组织结构的影响

采用直流反应磁控溅射法在不同衬底温度(20～490 ℃)下沉积了AlN薄膜, 用XRD分析了薄膜的择优取向, 用高分辨场发射扫描电镜来表征了薄膜的表面型貌。实验结果表明, 当衬底处在20 ℃冷却的样品台沉积AlN时其上没有晶态的薄膜生成; 衬底处于等离子体自加热时, 薄膜具有混合的取向; 随着温度的升高, 薄膜的(002)晶面择优取向度逐渐增大, 薄膜的结晶度越来越高, 同时更加致密化。当温度到达 400 ℃时, (002)晶面取向度达到最大。温度达到490 ℃时, 薄膜再度出现了明显的(100), (101)晶面的衍射峰。     

Al含量对TiAlSiN薄膜常温及高温微观形貌的影响

采用弧离子增强磁控溅射(AEMS)方法制备了TiAlSiN多元硬质薄膜,研究了不同Al含量对薄膜常温及高温微观形貌的影响。结果表明,此类薄膜均具有致密的显微组织,对应于特定Al含量,薄膜表面形貌最优,缺陷最少;薄膜高温热稳定性和抗氧化能力优异,800℃未观察到明显的表面显微组织变化。     

不同Ni含量的合金钢在高温水蒸气中的氧化行为研究

为了探究Ni含量与温度对合金钢氧化腐蚀行为的影响, 对3.5%Ni、5%Ni和9%Ni钢在540 ℃高温水蒸气中的氧化行为进行了研究, 并与9%Ni钢在600 ℃高温水蒸气中的氧化行为进行了对比。采用非连续称量法测定其动力学曲线, 通过扫描电子显微镜(SEM)观察氧化膜形貌, 用能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对元素成分和相组成进行了分析。结果表明, 在540 ℃氧化时, 3种合金钢的氧化动力学均符合抛物线规律;Ni含量增加, 氧化速率下降, 但有促进氧化膜脱落的倾向; 3种合金钢的氧化膜均由Fe₃O₄、Fe₂O₃和NiFe₂O₄组成, Ni元素增多可以促进产物中Fe₃O₄向Fe₂O₃转化。氧化膜分为两层, 层间存在孔洞; 内层富含NiFe₂O₄的尖晶石氧化物, 外层以Fe₃O₄和Fe₂O₃为主。温度升高时, 9%Ni钢的氧化速率提高, 氧化膜脱落时间提早; 表面氧化物形貌发生了改变, 从片状组织转化为颗粒状组织, 但温度升高并未改变9％Ni钢的氧化产物类别。     

甲烷浓度对金刚石膜表面形貌及其热导率的影响

以甲烷为碳源气体，用直流等离子射流法制备了金刚石膜，研究了不同甲烷浓度对金刚石膜的表面形貌和热导率的影响。结果表明，在甲烷浓度φ（CH4）为1．5％时，可以获得较高热导率的金刚石膜。     

碳钢表面铜-碳纤维薄膜的制备及腐蚀研究

针对碳钢在海洋环境下的严重腐蚀,提出一种防腐镀层。利用电化学沉积在碳钢表面制备铜镀层,再以铜粒子为催化剂在表面生长碳纤维薄膜。然后用扫描电镜,红外光谱等进行表征,并进行电化学腐蚀测试。结果表明,材料的接触角从69.4°增加到148.8°,实现了由亲水向疏水的转变。铜镀层形貌随着沉积时间由棱形向球形转变,碳纤维形貌呈现圆条形向无规则多边柱状的生长变化。气相沉积后试样的腐蚀电位正移至-0.15V,腐蚀电流密度降低,提高了对基体的保护能力。     

碳氮膜的沉积工艺及其结构研究

以氨气为反应气体,用真空阴极电弧沉积法制备了CNx膜,研究了工艺参数对膜层的沉积速率,化学成分的影响及膜层结合状态,结果表明,沉积速率随着氨气分压的提高而下降,当氨气分压达到6．7Pa时将没有膜的沉积;CNx膜主要由碳和氮组成,降低真空系统的抽速,将反应气体导至靶面附近,提高氨气分压可以提高膜层中氮含量,氮是以化合态存在于膜层中。     

无添加剂纳米晶聚晶金刚石块体合成及表征

以圆葱碳(OLC₁₁, 1 100 ℃及1 Pa条件下退火处理纳米金刚石所得)为原料, 在500～1 400 ℃/4～6 GPa/5～30 min条件下烧结合成无添加剂纳米晶聚晶金刚石(NPCD)块体。XRD、HRTEM、FESEM、维氏硬度等分析表明, 高温高压烧结后, OLC₁₁转变为金刚石, 同时金刚石颗粒长大连接形成D-D型NPCD块体。NPCD主要由金刚石组成, 还含有石墨和少量无定形碳。NPCD内存在大量纳米孪晶。烧结温度对NPCD的晶粒尺寸、密度、维氏硬度影响较大, 烧结压力的影响较小。1 200 ℃/5.5 GPa/15 min合成的NPCD平均晶粒尺寸、密度和维氏硬度指标较好, 分别为10.7 nm、2.70 g/cm3和32 GPa。烧结过程中, 高温高压使得OLC₁₁石墨层由内而外破裂形成金刚石颗粒, 相邻OLC₁₁通过悬键连接形成金刚石大颗粒, 再通过D-D键键合形成NPCD块体。