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微波CVD方法在Ar-CO2-CH4体系中沉积超纳米金刚石薄膜

丰杰 , 祁尧 , 盛景恺 , 李周 , 马莉 , 吴先哲 , 胡东平 , 梅军 , 余志明

采用微波CVD系统研究了Ar-CO2-CH-4气氛中不同工艺条件对超纳米金刚石薄膜形貌的影响.结果表明:以Ar-CO2-CH4为反应气源,可制备出晶粒尺寸为20 nm左右、表面粗糙度在16 nm以下,厚度达5μm以上,结构致密的超纳米金刚石薄膜;在Ar-Ct4组分中添加CO2可明显提高金刚石膜的沉积速率,但采用该气源组分能够得到致密金刚石膜的气源组成范围很窄.其原因和控制方式有待深入研究.

关键词: 超纳米金刚石 , 微波化学气相沉积 , Raman分析 , 原子力显微镜 , 沉积速率

热丝化学气相沉积金刚石薄膜空间场的数值分析

李建国 , 刘实 , 李依依 , 胡东平 , 季锡林 , 梅军 , 周德惠

金属学报

根据热丝化学气相沉积(HFCVD)金刚石薄膜的几何特点和工艺参数, 建立了该系统的二维温度场、速度场和密度场的耦合模型。利用该模型对沉积大面积金刚石薄膜的空间场进行了模拟计算, 研究了沉积参数对空间场的影响。结果表明, 衬底处的温度分布和质量流密度的计算值与实测值相吻合。只有气体进口速度对质量流密度的均匀性影响最大, 其它沉积参数对衬底温度的均匀性、质量流密度的均匀性影响不大。从热丝阵列的最低温度出发, 优选出沉积100 mm×100 mm、高质量金刚石薄膜比较适宜的热丝几何参数。

关键词: 热丝化学气相沉积 , coupled model , spacial field

热丝化学气相沉积金刚石薄膜空间场的数值分析

李建国 , 刘实 , 李依依 , 胡东平 , 季锡林 , 梅军 , 周德惠

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.04.020

根据热丝化学气相沉积(HFCVD)金刚石薄膜的几何特点和工艺参数,建立了该系统的二维温度场、速度场和密度场的耦合模型.利用该模型对沉积大面积金刚石薄膜的空间场进行了模拟计算,研究了沉积参数对空间场的影响.结果表明,衬底处的温度分布和质量流密度的计算值与实测值相吻合.只有气体进口速度对质量流密度的均匀性影响最大,其它沉积参数对衬底温度的均匀性、质量流密度的均匀性影响不大.从热丝阵列的最低温度出发,优选出沉积100 mm×100 mm、高质量金刚石薄膜比较适宜的热丝几何参数.

关键词: 热丝化学气相沉积 , 耦合模型 , 空间场 , 模拟计算

纳米TiC涂层的制备技术研究

胡东平 , 季锡林 , 姜蜀宁 , 薛屺

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2004.02.008

TiC涂层由于具备良好的性能而广泛地应用于机械加工行业.以高温CVD方法制备TiC涂层技术为基础,研究了在反应腔中设置温度达到1600℃的高温处理装置,使原料气经过高温处理装置后在基体上沉积出TiC涂层.经金相显微镜测量厚度约为10μm,经XRD检测成分为:界面出现脱碳相Co 6W 6C,膜层除含有少量氧化物杂质外,为纯净的TiC涂层,颗粒尺寸平均为84.8nm.探索了制备纳米TiC涂层工艺的机制,其中高温处理、大温度梯度、惰性气体及冷却腔体避免引入杂质是形成纳米TiC涂层的关键因素.制备纳米级TiC涂层,可使涂层硬度、断裂韧性、表面光洁度、耐高温性能等性能指标得到提高,提高了TiC涂层产品的综合性能.

关键词: TiC , 纳米 , 涂层 , 化学气相沉积

金刚石薄膜与WC--Co硬质合金结合力的改善

李建国 , 胡东平 , 梅军 , 刘实 , 李依依

金属学报

利用SEM、XRD研究了Murakami溶液和H2等离子体处理对硬质合金表面形貌、物相结构的影响，并对硬质合金工具进行了复合金刚石薄膜涂层，采用压痕法和实际钻削实验检测了金刚石薄膜/基体间的结合力。结果表明，Murakami溶液处理硬质合金可产生均匀的表面沟槽，其金刚石薄膜的临界载荷约为1.5kN，而用该方法制备的涂层钻头加工性能很差。H2等离子体处理促进了硬质合金基体表面的WC晶粒更加粗大、致密，其金刚石薄膜的临界载荷超过1.5kN，用该方法制备的涂层钻头的加工性能优良。

关键词: 金刚石薄膜 , tungsten carbide-cobalt , adhesion

CVD金刚石薄膜与硬质合金基体之间过渡层技术

刘炯 , 胡东平 , 薛屺 , 唐安俊 , 邬柯

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2007.05.029

介绍了有助于提高金刚石薄膜与WC-Co基体之间附着力的过渡层技术,主要包括过渡层所起的作用,设计过渡层考虑的因素,影响过渡层性能的因数,还介绍了几个有特色的例子.

关键词: 金刚石薄膜 , 附着力 , 过渡层 , 硬质合金

金刚石薄膜与WC-Co硬质合金结合力的改善

李建国 , 胡东平 , 梅军 , 刘实 , 李依依

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.07.016

利用SEM,XRD研究了Murakami溶液和H2等离子体处理对硬质合金表面形貌、物相结构的影响,并对硬质合金工具进行了复合金刚石薄膜涂层,采用压痕法和实际钻削实验检测了金刚石薄膜/基体间的结合力.结果表明,微米/纳米复合金刚石薄膜涂层分布均匀,具有低的表面粗糙度.Murakami溶液处理硬质合金可产生均匀的表面沟槽,其金刚石薄膜与基体间的临界载荷约为1.5 kN,而用该方法制备的涂层钻头加工性能很差.H2等离子体处理促进了硬质合金基体表面的WC晶粒更加粗大、致密,其临界载荷超过1.5 kN,用该方法制备的涂层钻头的加工性能优良.

关键词: 复合金刚石薄膜 , 硬质合金 , 结合力 , Murakami溶液 , H2等离子体

本底真空对磁控溅射镍铬合金薄膜电阻的影响

胡东平 , 王小龙 , 唐俐

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.07.024

目的：研究本底真空对溅射镍铬合金薄膜性能的影响。方法在不同溅射时间下制备了不同厚度的镍铬合金薄膜，采用4、6、8、10 h不同的抽真空时间制备薄膜样品，并在空气、氮气及真空气氛中，对同一工艺条件下制备的镍铬合金薄膜样品分别在300、400、500℃下进行热处理，所有样品分别测试方块电阻。结果不同厚度的镍铬合金薄膜的方块电阻与薄膜厚度之间存在非线性关系，样品的方块电阻随着溅射前抽真空时间的增加而降低。在真空和空气中进行热处理的薄膜的方块电阻变化规律一致，而在氮气中的则相反。结论本底真空残留气体对镍铬合金薄膜的氧化是引起薄膜电阻率增大的主要原因，即射频磁控溅射镍铬合金薄膜被氧化而使电阻率增大，随着溅射时间的增加，残留气体影响减小，导致电阻率降低。前期抽真空时间大于9 h，靶材溅射清洗时间大于110 min时，制备的镍铬合金薄膜电阻率才趋于稳定。

关键词: 镍铬合金薄膜 , 磁控溅射 , 本底真空 , 电阻率 , 热处理

山东平度旧店金矿床1号脉深部成矿远景评价

代军治 , 李绪俊 , 殷茜 , 杨言辰

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2004.12.004

旧店金矿床为山东省平度市重要金矿床之一,1号脉为该矿床主要矿脉,其矿化类型为含金石英脉型,成矿作用划分为:Ⅰ黄铁矿-石英,Ⅱ石英-磁黄铁矿-中粗粒黄铁矿,Ⅲ石英-黄铁矿-微细粒黄铁矿,Ⅳ石英-多金属硫化物-铁、锰碳酸盐及V石英-碳酸盐等5个热液阶段,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为金的主要富集成矿阶段.本文研究了1号脉原生岩石地球化学特征,并根据元素垂向分带特点及因子分析结果,评价了该脉深部成矿远景,指出6～8号矿体区段-300m标高以下地段仍有较好找矿前景.

关键词: 旧店金矿床 , 1号矿脉 , 岩石地球化学特征 , 深部成矿远景评价