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磁过滤阴极弧法制备CrCN薄膜结构与组分研究

王浩琦 , 覃礼钊 , 官家建 , 李彬 , 林华 , 李元 , 梁宏 , 廖斌

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.002

目的 通过磁过滤阴极弧沉积技术制备质量优异的CrCN涂层.研究乙炔/氮气混合气体流量以及基底偏压对薄膜结构和成分的影响.方法 采用磁过滤真空阴极弧沉积技术,在20~100 mL/min变化的乙炔/氮气混合气体流量参数下沉积CrCN复合薄膜.通过X射线衍射、场发射电子显微镜、扫描探针显微镜、X射线光电子能谱仪、透射电镜,对薄膜的物相结构和形貌进行分析.结果 随着气体流量的增加,CrCN复合薄膜的晶粒逐渐减小最终向非晶化转变.TEM结果表明,在CrCN复合薄膜中有大量几纳米到十几纳米的纳米晶浸没在非晶成分中.SPM表明,随着基底偏压由–200 V增大到–150 V,CrCN薄膜的表面粗糙度Sa由0.345 nm上升至4.38 nm.XPS、TEM和XRD数据表明,薄膜中Cr元素主要以单质Cr、CrN以及Cr3C2的形式存在.结论 采用磁过滤真空阴极弧沉积技术制备的CrCN复合薄膜具有纳米晶-非晶镶嵌结构.该方法沉积的CrCN薄膜的表面粗糙度与基底负偏压有关.混合气体的流量变化对薄膜组分的变化几乎无影响.

关键词: CrCN , 结构分析 , 磁过滤真空阴极弧沉积 , X射线光电子能谱

离子束改性先进陶瓷薄膜结构与力学性能的研究现状

孙佳 , 覃礼钊 , 张旭 , 吴正龙 , 王浩琦 , 程南璞

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.21.025

离子束改性技术在先进陶瓷材料方面的应用效果突出.在阐述离子束改性原理的基础上,综述了该技术在先进陶瓷薄膜材料微观结构与组织,力学性能和摩擦学性能方面的应用.离子束改性是一种高能高效的掺杂改性手段,在辅助制备高质量薄膜、改善薄膜力学和摩擦力学方面有着显著的优势.深入了解离子束与薄膜原子的作用机制,精确调配薄膜的微观结构和组成,降低成膜质量的不确定性,是未来离子束改性先进陶瓷薄膜的研究重点.

关键词: 离子束改性 , 先进陶瓷 , 陶瓷薄膜 , 结构 , 力学性能

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