李新
,
唐祯安
,
徐军
材料研究学报
采用等离子体源离子注入和电子回旋共振--微波等离子体辅助化学气相沉积技术相结合的
方法在Si衬底上制备出了性能良好的类金刚石膜.
通过共聚焦Raman光谱验证了薄膜的类金刚石特性, 用原子力显微镜、
微摩擦计和扫描电镜等对薄膜的表面形貌、摩擦系数和耐磨损性能进行了表征和测量.
结果表明, 用离子注入法制备过渡层大大提高了DLC膜与衬底的结合强度,
薄膜的表面比较光滑, 粗糙度大约为0.198 nm,
具有较低的摩擦系数(0.1$\sim$0.15), 具有较好的耐磨损性能.
关键词:
无机非金属材料
,
diamond-like carbon
,
plasma source ion implantation
Y.S.Zou
金属学报(英文版)
Diamond-like Carbon (DLC) films have been prepared on Si(lO0) substrates by arc ion plating in conjunction with pulse bias voltage under He atmosphere. The deposited films have been characterized by scanning electron microscopy and atomic force microscopy. The results show that the surface of the film is smooth and dense without any cracks, and the surface roughness is low. The bonding characteristic of the films has been studied by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Raman spectroscopy. It shows the sp^3 bond content of the film deposited at -200V is 26. 7 The hardness and elastic modulus of the film determined by nanoindentation technique are 30.8 and 250.1GPa, respectively. The tribological characteristic of the films reveals that they have low friction coefficient and good wear-resistance. After deposition, the films have been annealed in the range of 350-700℃ for 1h in vacuum to investigate the thermal stability. Raman spectra indicate that the ID/IG ratio and G peak position have few detectable changes below 500℃. Further increasing the annealing temperature, the hydrogen can be released, the structure rearranges, and the phase transition of sp^3 configured carbon to sp^2 configured carbon appears.
关键词:
diamond-like carbon
,
null
,
null
魏晓丽
,
张玲
,
陈厦平
,
王辅明
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.024
目的：通过疏水性质的研究，证明源电极式和浸入式 PECVD 方法制备含氢 DLC 膜存在结构和性质上的差别，并且证明浸入式PECVD方法制备的含氢DLC膜更适于需要强疏水性的表面改性应用。方法在PECVD腔体中通入甲烷和氢气混合气体，同时在面对源电极的绝缘样品架上放置石英基片并沉积类聚合物DLC膜；在源电极上放置石英基片并沉积常规含氢DLC膜。在PECVD腔体中通入乙炔、氢气和四氟化碳混合气体，在面对源电极的绝缘样品架上放置石英基片并沉积掺氟 DLC 膜。改变气体压强和射频功率，生长一系列含氢DLC膜。利用紫外可见近红外光度计测试DLC膜的透射谱，扫描电子显微镜及原子力显微镜测试其表面形貌。利用接触角测量仪测试两种含氢DLC和一种掺氟DLC膜表面与水、甘油、乙二醇的接触角，并计算其表面能。比较两种含氢DLC膜接触角和表面能的差别，并根据类聚合物DLC膜的微观结构分析可能的原因。比较掺氟和不掺氟DLC膜的接触角并讨论比较结果。结果类聚合物DLC膜的接触角和表面能与具有相同光学带隙的常规含氢DLC膜存在明显差异。类聚合物DLC膜的接触角更大，表面能更低，因而具有更强的疏水性。类聚合物和常规含氢DLC膜与蒸馏水的接触角最大分别为91.2°和79.2°。类聚合物DLC膜中的碳原子具有更高的氢化率，可能是它表面能低和疏水性好的原因。掺氟DLC膜的接触角比具有相同带隙的类聚合物和常规含氢DLC膜都低，这与文献报道的掺氟能提高接触角的现象完全相反。结论类聚合物DLC膜的疏水性更强。结合其更小的内应力、更宽的光学带隙范围和更快的生长速度等特征，使它在医疗、光学保护涂层等领域具有更强的应用性。浸入式 PECVD 方法生长的掺氟 DLC 膜不但未提高反而降低了 DLC膜的疏水性，需要更多的研究来揭示其中的原因。
关键词:
类金刚石
,
PECVD
,
含氢
,
掺氟
,
带隙
,
接触角
,
疏水性
黄平
,
张营营
,
张斌
,
范梅梅
,
李兴杰
,
强力
电镀与涂饰
采用磁控溅射法,以Cr、Ti和石墨为靶材,Ar、N2和CH4为溅射气体,在材料为20CrMo的发动机挺柱上利用多层梯度复合技术沉积了低摩擦类金刚石(DLC)薄膜复合层CrTi/CrTiN/CrTiC/DLC.该薄膜复合层的纳米压痕硬度高达13 GPa,结合力为50 N,表面粗糙度为0.398 nm.在SRV-IV微动摩擦磨损试验机上进行耐磨损试验后,DLC复合薄膜挺柱的磨损率为渗碳挺柱的1/6.该研究技术具有自主知识产权,实现了挺柱批量化覆膜加工,并有望在发动机主要摩擦副上推广应用.
关键词:
挺柱
,
类金刚石
,
薄膜
,
磁控溅射
,
摩擦
,
磨损
李巧梅
,
罗北平
,
黄锋
,
许友
,
余红霞
,
武鹄
电镀与涂饰
采用等离子体电沉积法在水-乙醇电解液中制备了类金刚石(DLC)薄膜,工艺条件为:乙醇和水的体积比4∶1,KCl3 g/L,电流密度500 ～ 800mA/cm2,电压1 500V,时间4h.研究了电流密度和电极间距对DLC薄膜的显微硬度、厚度和表面形貌的影响.结果表明,电流密度和电极间距都对电极表面气泡区域厚度、均匀程度、稳定性及电极表面电荷密度有较大影响,适宜的电流密度和电极间距分别为600～700mA/cm2和6～10mm.采用较佳工艺制得的DLC膜表面平整均匀,为多晶结构,摩擦因数约为0.13.
关键词:
类金刚石薄膜
,
等离子体电沉积
,
电流密度
,
极间距
杭瑞强
,
马胜利
,
稀有金属材料与工程
采用电弧增强磁控溅射技术在生物医用NiTi合金表面沉积253～1880 nm厚的类金刚石涂层.用轮廓仪、划擦仪、摩擦磨损仪和电化学工作站等检测涂层的力学性能和腐蚀行为.结果发现,厚度在700～1000 nm之间的涂层具有较低的残余应力、较高的膜基结合力、长的磨损寿命和良好的耐腐蚀性.因此,更适合于作为生物医用NiTi合金的保护性涂层,同时也对NiTi合金表面类金刚石涂层的厚度对其力学性能和腐蚀行为的影响机制进行探讨.
关键词:
类金刚石
,
镍钛合金
,
力学性能
,
腐蚀行为
