离子源功率对a-C:H(Al)薄膜结构及性能的影响

目的研究离子源功率对a-C:H(Al)薄膜结构及性能的影响。方法采用阳极离子源离化CH_4气体,中频磁控溅射Al靶,通过改变离子源功率,在n(100)型单晶硅及16Mn Cr5钢基体上沉积a-C:H(Al)薄膜。利用扫描电镜、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机和表面轮廓仪等设备对a-C:H(Al)薄膜的结构及性能进行表征。结果薄膜的硬度均在1000HV以上。摩擦系数较低,为0.05~0.15。离子源功率为450 W时,薄膜摩擦系数和结合力均出现了最优值,分别为0.05和21.46 N。离子源功率在550 W时,磨损率达到最低值,为3.59×10~(-7) mm~3/(N·m)。结论离子源功率较低时,薄膜表面较疏松,随着离子源功率的增加,薄膜逐渐趋于平整致密。随离子源功率的增加,薄膜的硬度增大,薄膜的结合力先增大后减小,而薄膜的摩擦系数先减小后增大,磨损宽度减小,磨损深度降低,磨损率减小。     

MoS2-Zr复合薄膜的摩擦学性能研究

目的改善MoS_2薄膜的疏松结构,提高其硬度及摩擦磨损性能。方法采用离子源辅助磁控溅射技术在GCr15基体上沉积不同Zr含量的MoS_2-Zr复合薄膜,通过SEM分析薄膜的表面及截面形貌。采用EDS检测薄膜的成分,采用显微维氏硬度计测试薄膜的硬度,采用Rockwell-C硬度计进行压痕测试实验,采用球-盘式旋转摩擦磨损试验机评价薄膜的摩擦磨损性能。结果 MoS_2-Zr复合薄膜的致密程度和硬度随着Zr含量的增加而增大,其硬度值为300~500HV。复合薄膜与基体的结合力随着Zr含量的增加而增强,但当Zr含量过高时,结合力下降。含Zr原子数分数为15%的MoS_2-Zr复合薄膜具有最好的摩擦学性能,其平均摩擦系数为0.09,磨损率为9.33×10~7 mm~3·N~(–1)·m~(–1),耐磨寿命达5.25×105 r。结论 Zr的掺杂改善了纯MoS_2薄膜的疏松结构,提高了MoS_2薄膜的硬度和结合力,合适的Zr掺杂可以获得较低的摩擦系数和较长的耐磨寿命。     

蒸镀C60对YG8硬质合金刀片上金刚石形核的影响

ＹＧ８硬质合金刀头上蒸镀Ｃ６０对金刚石的形核有明显增强产效果,但对金刚石膜的质量、纯度未见有改善。在相同的工艺条件下,蒸镀Ｃ６０时,金刚石已成膜,金刚石膜形貌呈“菜花状”,金刚石颗粒细小;未蒸镀Ｃ６０时,金刚石未成膜,基体ＷＣ颗凿明显细化,由原始尺寸的约２μｍ细化为０．１～０．２μｍ。两种金刚石膜中生长晶面以金刚石（１１１）为主,金刚石（４００）面的生长极不显著。     

等离子体刻蚀处理对金刚石膜结石性能影响的研究

研究了一种特殊的前处理工艺,即原位氩－氢等离子体制蚀,对金刚石膜与硬质合金基体结构性能的影响,结果表明江 氩－氢等离子体刻馒有明显地粗化基本表面,改变表面的化学成分,并形成一层纯钨层。当这层纯钨层在后续的工艺中被再次碳化后,金刚石膜与与基体的结合结构得到明显提高。