周磊
,
潘应君
,
徐超
,
彭骏松
,
张改璐
表面技术
为制备Fe-6.5％Si高硅钢片,先利用PCVD技术在0.2 mm厚的纯铁片表面沉积硅,再进行高温扩散.通过正交实验分析了沉积硅的工艺参数对表层硅含量的影响,并研究了扩散参数对截面硅含量分布的影响.结果表明:以10％ Sill4+90％ Ar作为渗源气,在500℃下沉积20 min,所得样品的表层硅含量高达40.5％；然后在工业纯氢气的保护下,于1050℃保温60 min,可获得满足要求的Fe-6.5％Si高硅钢片.
关键词:
PCVD
,
6.5％Si硅钢片
,
渗硅
,
扩散处理
郭岩
,
畅庚榕
,
马胜利
,
徐可为
金属学报
用脉冲直流等离子体增强化学气相沉积 (PCVD) 方法，在高速钢试样表面沉积出一种新型Ti-Si-C-N薄膜材料. 研究了不同SiCl4流量对薄膜成分、微观组织形貌以及薄膜晶体结构的影响. X射线衍射 (XRD)、X射线光电子能谱 (XPS)、透射电子显微镜 (TEM) 和扫描电子显微镜 (SEM) 分析结果表明: Ti-Si-C-N薄膜是由Ti(C, N)/a-C/a-Si3N4组成的纳米复合结构，薄膜的晶粒尺寸在225 nm范围内; 当Ti-Si-C-N薄膜中N含量很少时，Ti(C, N) 结构转变为TiC, 薄膜的表面形貌由颗粒状转变为粗条状.
关键词:
Ti-Si-C-N
,
PCVD
,
nanocomposite coating
马大衍
,
马胜利
,
徐可为
,
S.Veprek
金属学报
用直流等离子体增强化学气相沉积设备在不锈钢表面沉积纳米晶TiN和纳米非晶TiN+Si3N4复相薄膜。主要研究了氧元素对薄膜硬度的影响。结果表明,薄膜中极其微量的氧含量就会使nc－TiN + a－Si3N4薄膜的硬度大幅降低。薄膜中氧含量小于0.2%(原子分数)，薄膜硬度可以达到45—55 GPa，而氧含量升至1%—1.5%后，薄膜硬度降至30 GPa左右。其原因与晶界处形成SiOx相有关。
关键词:
PCVD
,
TiN
,
Si3N4
黄鹤
,
朱晓东
,
徐可为
,
何家文
稀有金属材料与工程
用TiCl4作为反应气体制备PCVD TiN镀层,对降低界面的氯含量,改善PCVD TiN镀层的界面性能进行了研究.在镀层制备过程中增加了界面制备过程,即采用氩离子轰击以及氢的反应使界面的氯含量降低,膜基界面得到改善.结果表明,与常规PCVD制备的TiN镀层相比,膜层的结合强度有大幅度的提高,耐磨性和耐蚀性均有改善,特别是其耐蚀性达到甚至超过奥氏体不锈钢的水平.
关键词:
PCVD
,
TiN
,
界面
,
镀层
,
结合强度
,
腐蚀
,
磨损
马胜利
,
李雁淮
,
徐可为
金属学报
用工业型脉冲等离子体化学（ＰＣＶＤ）设备. 在高速钢（Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ）和钴基硬质合金ＳＣ３０基材表面沉积了ＴｉＮ薄膜, 用扫描电镜（ＳＥＭ）和连续加载压入仪研究了脉冲电压幅值对膜基结合行为的影响, 结果表明：随脉冲电压在５５０－７５０Ｖ之间逐渐增大, ＴｉＮ晶粒增大, 膜层脆性增加, 沉积速率提高. 但膜层结合力下降：在６５０Ｖ以下膜基界面有一伪扩散层出现, 通过６５０Ｖ后伪散层消失, 这是改善膜基结合行为的关键因素.
关键词:
PCVD
,
null
,
null
,
null
马大衍
,
马胜利
,
徐可为
,
刘维民
,
稀有金属材料与工程
研究了射频等离子体辅助化学气相沉积(PCVD)技术获得的Ti-B-N薄膜的组织结构和力学性能.结果发现,B元素的加入使薄膜中出现TiN纳米晶和BN非晶(nc-TiN/a-BN)的复合结构,其硬度显著高于TiN薄膜,最高可达40 GPa.用球盘式摩擦磨损实验考察了薄膜的磨损特性.结果表明:与TiN薄膜相比,Ti-B-N薄膜抗磨损性能有显著提高,磨损机制与TiN薄膜不同,摩擦系数较TiN稍高.
关键词:
PCVD
,
Ti-B-N薄膜
,
硬度
,
耐磨性
畅庚榕
,
郭岩
,
马胜利
,
徐可为
稀有金属材料与工程
用工业型脉冲直流等离子体化学气相沉积(PCVD)设备,在高速钢(W18Cr4V)基材表面沉积新型四元Ti-Si-C-N复合超硬薄膜.结果表明:Ti-Si-C-N薄膜是由面心立方结构的TiN和TiC纳米晶、Ti(C,N)固溶体及存在于晶界的非晶Si3N4和a-C组成,形成TiN/TiC/Ti(C,N)/a-C/a-Si3N4复相结构,这种复相结构存在着[111],[220]和[200]混合择优取向.SiCl4和CH4流量变化是影响薄膜相组成和硬度变化的主要工艺参数.随Si含量的增加,薄膜的显微硬度先升后降,表面形貌由致密的细颗粒状变为粗大的枝条状;C元素的加入能抑制柱状晶的形成,对硬度影响较小.
关键词:
PCVD
,
Ti-Si-C-N
,
纳米复合超硬薄膜
,
微观结构
,
显微硬度
马大衍
,
王昕
,
马胜利
,
徐可为
稀有金属材料与工程
用工业型脉冲等离子体增强化学气相沉积设备,在550℃的高速钢基材表面沉积由纳米晶TiN,纳米非晶Si3N4以及纳米或非晶TiSi2组成的复相薄膜.通过改变氯化物混合比例调节薄膜的成分.薄膜中的Si含量在0 at%～35 at%范围内变化.结果表明,当加入少量Si元素后,由于非晶相的产生,TiN薄膜的耐腐蚀性能显著提高,并在一定Si含量的薄膜中发生了负腐蚀现象.但由于Si的低导电性能,致使高硅含量薄膜颗粒粗大,因此更高Si含量薄膜的耐腐蚀性能又有所下降.
关键词:
PCVD
,
Ti-Si-N
,
非晶
,
耐腐蚀性
马大衍
,
王昕
,
马胜利
,
徐可为
金属学报
用工业型脉冲直流等离子体增强化池气相沉积(PCVD)设备, 在高速钢(W18Cr4V)表面沉积Ti-Si-N三元薄膜, 研究了不同N2流量对薄膜组织及性能的影响. 结果表明: 随N2流量增大, 膜层沉积速率及膜层中Si含量减少, 薄膜组织趋于致密, 膜层颗粒尺寸明显减小, 划痕法临界载荷和显微硬度显著增加, 硬度最高可达50 GPa以上. 研究发现, 对应N2流量, 薄膜相组成发生变化, 依次存在有TiN/a-Si3N4/Si, TiN/a-Si3N4/TiSi2/Si, TiN/a-Si3N4/TiSi2三种相组成形式. 分析认为, 低N2或高Si效果不佳的原因在于直流PCVD 是以工件为阴极, 膜层中过多的Si3N4和Si将严重劣化阴极的电导性, 致使膜层疏松, 说明脉冲直流PCVD与射频PCVD存在很大的区别.
关键词:
PCVD
,
null
,
null
,
null
马大衍
,
马胜利
,
徐可为
,
S.Veprek
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2004.06.010
用直流等离子体增强化学气相沉积(PCVD)方法在不锈钢基体上制备了Ti-Si-N硬质纳米复合薄膜,研究了Si含量对薄膜硬度的影响及高温退火对薄膜晶粒尺寸及其硬度的影响.结果表明:薄膜的硬度随着Si含量的增加有先增大后减小的趋势,最大硬度可达70 GPa以上.薄膜表现出了较高的热稳定性能,对于晶粒尺寸在4 nm以下的薄膜,Ti-Si-N薄膜的纳米结构和硬度可以维持在1000℃以上.沉积态薄膜的晶粒尺寸是影响薄膜再结晶温度的主要因素.薄膜的高热稳定性是由于沉积过程中发生的自发调幅分解形成了纳米复合结构,偏析使得纳米晶晶界具有强的热力学稳定性.
关键词:
无机非金属材料
,
纳米薄膜
,
PCVD
,
硬度
,
热稳定性
