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金属表面制备类金刚石膜的性能研究

王瑜  
【摘要】:本论文探讨了利用射频等离子体化学气相沉积(RF-PECVD)技术在金属表面制备类金刚石(Diamond-like Carbon, 简称DLC)膜制备。对所制备的DLC膜采用拉曼光谱(Raman)、傅立叶红外透射光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、划痕仪、摩擦磨损仪、纳米压痕仪等方法进行了性能测量研究。研究结果表明: 采用射频等离子体化学气相沉积方法,可以在金属表面沉积一定厚度的DLC膜,但是由于薄膜与基材之间存在较大的内应力,薄膜牢度较小,易剥落,且不耐磨。当结合电子束蒸发镀/磁控溅射的方法,在金属表面制备Ti/TiN过渡层,然后再用射频等离子体化学气相沉积的方法在过渡层上制备DLC膜,发现制备的DLC膜的附着牢度和耐磨性大大提高了。拉曼光谱、傅立叶红外透射光谱、纳米压痕仪测试表明,随甲烷含量的变化,DLC膜的成分结构及性质都有所变化,含sp3杂化较多的DLC膜的硬度比较大。实验同时发现沉积速度随着反应压强的升高先快后慢。


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