掺钛类金刚石膜的制备及在手表外观件上的应用

为有效提高手表外观件表面的耐磨、耐蚀性能和装饰性能,采用阳极层流型气体离子源结合非平衡磁控溅射技术,制备了梯度过渡掺钛类金刚石(Ti-DLC)膜层,并对其在手表外观件上的应用进行研究。结果表明:此方法获得了显微硬度2232 Hv,膜基结合力大于50 N,摩擦系数为0.15的综合性能优良Ti-DLC薄膜;在手表外观件上所沉积的膜层颜色呈亮黑色且均匀一致;手表外观件经镀膜后表面耐磨性达到10000 m以上,耐人工汗也超过行业要求,经实际佩带4年以上的手表外观也基本完好。     

沉积温度对NiCrAlY/Ag复合薄膜结构及性能的影响

目的改善GH4169合金的表面性能,制备摩擦学性能优良的复合薄膜。方法采用离子源辅助直流磁控溅射技术制备NiCrAlY/Ag复合薄膜,研究沉积温度分别为60、120、180℃对薄膜结构和性能的影响。利用能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)进行薄膜元素成分含量、表面形貌、截面形貌、粗糙度和相结构的检测。采用纳米压痕仪、划痕法、球-盘式摩擦磨损试验机对薄膜的硬度、结合力、摩擦磨损性能进行分析。结果 NiCrAlY/Ag复合薄膜的表面致密度、晶粒尺寸以及表面粗糙度随沉积温度的升高而增大,物相组成主要为Ni3Al、Ag和Cr,薄膜的硬度在5.67～6.41GPa之间。复合薄膜的膜/基结合力随沉积温度的增加而降低,其中沉积温度为60℃时的膜基结合力最佳(33.1N),并且在此沉积温度下的复合薄膜具有最佳的室温摩擦学性能,其平均摩擦系数为0.24,磨损率为3.52×10–5 mm3/(N·m),磨损机制为氧化磨损和磨粒磨损。结论沉积温度对NiCrAlY/Ag复合薄膜的结构性能影响显著,当沉积温度为60℃时,薄膜综合性能最好。     

调制周期对Cr/CrN多层膜结构及性能的影响

采用电弧离子镀技术在6Cr13Mo低碳马氏体不锈钢基材表面沉积不同调制周期的Cr/CrN多层膜。利用扫描电镜、显微硬度仪、划痕仪、压痕仪、摩擦磨损试验机、3D轮廓仪研究Cr/CrN多层膜的结构和性能。结果表明:调制周期的变化对Cr/CrN多层膜硬度影响较小;随着调制周期的减小,Cr/CrN多层膜致密性逐渐提高;不同调制周期下,Cr/CrN多层膜与基体结合力均在100 N以上,其中调制周期为321 nm的Cr/CrN多层膜的韧性及与基体结合性能最优;调制周期为569 nm的Cr/CrN多层膜的磨损率最低。     

调制周期对Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜性能的影响

采用真空阴极电弧沉积技术,在TC11钛合金表面沉积同等厚度的三种不同调制周期Ti-Ti N-Zr-Zr N软硬交替多层膜。用扫描电镜、显微硬度计、结合力划痕仪和砂粒冲刷试验仪分析测试了多层膜的厚度、表面及截面形貌、硬度、膜/基结合力和抗砂粒冲蚀磨损性能等;重点研究了调制周期的改变对多层膜性能的影响。结果表明:随着周期数的增加,单一调制周期变薄,膜层中金属"液滴"颗粒等缺陷减少,同时也增加了大量的层间界面;层界面之间反复形核,晶粒细化,有利于多层膜表面光洁度、致密度、硬度、结合力和抗砂粒冲蚀能力的改善。     

(100)面金刚石的扩散形成

在纯氢气气氛中对用ＨＦＣＶＤ法制备的无晶面的微晶金刚石薄膜进行了扩散热处理，结果表明，微晶金刚石在扩散热处理过程中将选择性长大，形成（１００）面金刚石，对低压合成金刚石过程中形成（１００）面金刚石和扩散热处理中形成的（１００）面金刚石的机理作了讨论。     

清洗预处理对手表外观件表面镀类金刚石薄膜性能的影响

为解决手表外观件镀层的附着力和硬度不高而产生的膜层脱落和磨损露底等问题,采用阳极层流型气体离子源结合非平衡磁控溅射技术制备了类金刚石膜层,研究了镀前清洗工艺对膜层附着力和耐磨性能的影响.结果表明,所制备的类金刚石膜均匀亮黑,显微硬度为2 232 HV,摩擦系数为0.15.在同一镀膜工艺条件下,手表外观件经彻底清洗后,其...     

Characterization of Al/Ni Nanoscale Multilayer Used for Transient-Liquid-Phase Bonding of Copper and Al2O3 Ceramic

研究制备系列具有不同调制周期的Al-Ni多层膜,并将其应用于铜与氧化铝陶瓷件的TLP(transient-liquid-phase,瞬间液相)连接。分别对制备的系列多层膜及金属陶瓷接头微观组织进行表征,同时采用DSC及XRD对反应多层膜反应特性进行研究。研究结果表明,采用Al/Ni微纳尺度多层膜不仅可降低铜与氧化铝连接温度,并能提高焊接接头质量。     

NdFeB永磁体表面磁控溅射铝防护镀层性能研究

目的研究一种NdFeB永磁体表面腐蚀防护技术。方法采用磁控溅射技术,在烧结NdFeB永磁体表面沉积一层纯铝防护薄膜,然后对纯铝薄膜进行阿洛丁化学转化复合处理,表征膜层的表面和截面形貌,并研究结构及耐腐蚀性能。结果沉积的Al中间层和Al薄膜均结构致密,膜/基界面平整,膜层的自腐蚀电流密度为3.5×10-6A/cm2,说明纯Al薄膜能够对NdFeB永磁体提供有效的防护。阿洛丁化学转化可使铝薄膜表面更加致密,自腐蚀电流密度低至7.9×10-7A/cm2,进一步提高了纯铝薄膜的防护性能。结论 NdFeB永磁体表面磁控溅射镀铝是一种有效且环保的防护技术,可用于替代不环保的电镀防护。     

微焊接用Al-Ti多层膜的结构和热性能研究

为了将Al-Ti多层膜更好地应用于反应微焊接技术,本文采用磁控溅射方法制备了五种不同调制周期和总厚的Al-Ti反应多层膜,分别使用电子探针显微分析仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和同步热分析仪等对样品的结构和热性能进行研究。结果表明:纳米级多层膜的反应性明显高于微米级膜层。调制周期对纳米多层膜的反应性影响显著,随着周期减小,多层膜的起始反应温度降低、反应温度区间缩小、反应放热量增加,更易完成自蔓延反应。多层膜的调制周期超过600 nm时反应较弱,低于300 nm时反应较强,要实现低温反应微焊接,Al-Ti多层膜的调制周期应控制在100 nm左右。