收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高功率脉冲磁控溅射制备类石墨非晶碳膜的研究

张学谦  
【摘要】:类石墨非晶碳薄膜(Graphite-like carbon,GLC)具有优良的自润滑性、高承载能力和高耐磨性等优点,在刀具、模具和航空航天等领域具有非常广阔的应用前景。然而,目前制备薄膜主要是利用普通直流磁控溅射的方法,溅射出来的粒子大多是以原子形态存在,制出的薄膜性能较差。高功率脉冲磁控溅射技术(High power impulse magnetron sputtering,HIPIMS),以其较高的离化率,不含大颗粒,所制备的薄膜均匀致密,性能优异等特点成为国内外科研工作者关注的焦点。本文采用HIPIMS系统制备了GLC薄膜,HIPIMS电源采用直流电路和脉冲电路相并联的模式的高功率复合脉冲磁控溅射电源,研究了不同沉积工艺对GLC薄膜微观结构和力学性能的影响,并重点分析了沉积工艺对摩擦学行为的作用规律。相关结果为可控制备高质量GLC薄膜,并促进其在摩擦学领域的广泛应用提供了理论依据和技术基础。 结果表明:随着直流电流的增大,dc-MS GLC薄膜sp2含量增大,HIPIMSGLC薄膜sp2含量先减小后增大,在相同电流情况下,叠加HIPIMS技术与dc-MS技术相比史有利于制备高sp2含量GLC薄膜,并且叠加HIPIMS技术制备的高sp2含量GLC薄膜摩擦系数和磨损率低于dc-MS制备的GLC薄膜。 随着脉冲电压的增大,GLC薄膜sp2含量先减小后增大,薄膜的摩擦系数光增大后降低,在脉冲电压为900V时薄膜sp2含量最低,对磨球的转移膜中有H元素的存在,这是由于在摩擦的过程中薄膜中悬键与空气中的水蒸气发生反应造成的。 随着基底偏压的增大,GLC薄膜中sp2含量先减小后增大,硬度先减小后增大,薄膜的致密性随着基底偏压的增大而增大。GLC薄膜在水和油环境下由于有液体润滑的作用,摩擦系数和稳定性都优于大气环境下。基底偏压为-50V GLC薄膜由于致密性较低在水环境下的磨损率大于大气环境下,基底偏压为-200VGLC薄膜由于高致密性可以有效阻l止水分子的侵入,在水环境下磨损率低于大气环境下。在油环境中,由于可以形成连续有效的油润滑膜,GLC薄膜磨损率低于在大气和水环境下的磨损率。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;光学薄膜材料及器件[J];中国光学与应用光学文摘;1996年05期
2 ;制膜技术与装置[J];中国光学与应用光学文摘;2002年04期
3 ;其它[J];中国光学与应用光学文摘;1996年05期
4 ;镀膜技术及设备[J];中国光学与应用光学文摘;1996年05期
5 邵净羽;王德苗;任高潮;;关于真空激光减薄薄膜技术的研究[J];真空科学与技术学报;2008年S1期
6 ;黄磊教授简介[J];上海师范大学学报(自然科学版);2009年05期
7 ;膜系设计[J];中国光学与应用光学文摘;1996年05期
8 范平,邵建达,易葵,齐红基,范正修;纳米Mo膜的光学特性及最小连续膜厚研究[J];中国激光;2005年07期
9 田鑫;张大伟;黄元申;倪争技;庄松林;;成像器件紫外增强薄膜技术研究进展[J];激光杂志;2008年05期
10 高国龙;;一种新的薄膜技术有望改善夜视装置的分辨率[J];红外;2010年08期
11 赵永年,何志,王波,邹广田;磁控弧光放电增强等离子体离子镀合成c-BN薄膜[J];吉林大学自然科学学报;1996年01期
12 刘声雷;磁控溅射制备超导量子结[J];真空;1994年02期
13 周鹏飞,史大道;我国光学薄膜技术的现状与展望[J];上海理工大学学报;1983年01期
14 李亚君;庞晓敏;华玉林;;LB薄膜技术及其应用[J];液晶与显示;1989年03期
15 苏树发,曹高劭,赵新兵;不同方法制备的锑负极材料性能研究[J];科学通报;2004年15期
16 于红,张家良,任春生,王友年,马腾才;直流辉光和磁控增强放电等离子体的空间分辨发射光谱技术[J];真空科学与技术;2004年04期
17 周志华,傅明喜,黄兴民,陆琼晔;磁控溅射工艺参数对不锈钢薄膜结合性能的影响[J];材料保护;2004年11期
18 王立;磁控溅射靶源特性研究[J];咸阳师范学院学报;2004年06期
19 任思雨,王英连,孙汪典,刘玉华;溶胶-凝胶法与射频磁控溅射法制备ZnO薄膜及其表征对比[J];材料工程;2004年11期
20 朱勇,沈伟东,叶辉,顾培夫;磁控反应溅射SiN_x薄膜的研究[J];光子学报;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陳隆建;田青禾;羅意敏;王雅欣;;应用非均向薄膜技术之发光二极体[A];海峡两岸第十七届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C];2010年
2 霍文培;饶强;李晶泽;;磁控溅射功率及基片温度对LiCoO_2薄膜的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
3 ;TFC’07全国薄膜技术学术研讨会[A];TFC'07全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2007年
4 吴忠振;巩春志;杨士勤;田修波;;偏压对高功率脉冲磁控溅射放电行为的影响[A];2010全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2010年
5 吴嘉丽;李仁锋;谭刚;李红;;LPCVD多晶硅薄膜制备技术[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
6 徐大雄;;光学纳米薄膜技术及其在防伪、装饰方面的应用[A];第五届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2005年
7 熊玉卿;王多书;罗崇泰;马勉军;;多波长激光告警及防护薄膜技术[A];中国真空学会2006年学术会议论文摘要集[C];2006年
8 沈伟;彭德全;沈晓丹;;先进无机材料表面的金属化—ZnO薄膜技术[A];全国第六届SMT/SMD学术研讨会论文集[C];2001年
9 沈伟;彭德全;沈晓丹;;先进无机材料表面的金属化——ZnO薄膜技术[A];2001年全国电子电镀年会论文集[C];2001年
10 田修波;吴忠振;巩春志;杨士勤;;高功率脉冲磁控溅射技术——灵活的薄膜技术[A];TFC’09全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周细应;三靶磁控共溅射Al-Cu-Fe薄膜特性研究[D];上海交通大学;2009年
2 赵晓华;单晶硅基LaB_6薄膜的磁控溅射制备工艺及生长机制[D];山东大学;2011年
3 李幼真;纳米Ta基阻挡层的制备及性能研究[D];中南大学;2011年
4 柯贤文;ZnO薄膜的制备及其掺杂研究[D];武汉大学;2011年
5 张波;真空室内壁镀TiZrV吸气剂薄膜的工艺及薄膜相关性能的研究[D];中国科学技术大学;2011年
6 周艳明;Ta及Ta-O薄膜的制备及其电学性能研究[D];湖南大学;2010年
7 于贺;不同溅射方法薄膜制备的理论计算及特性研究[D];电子科技大学;2013年
8 郭亚军;轴瓦磁控溅射镀膜技术及其材料力学性能研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
9 初国强;有机发光与激光中薄膜技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
10 李彦波;超高密度磁记录用介质和磁头材料的研究[D];兰州大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张学谦;高功率脉冲磁控溅射制备类石墨非晶碳膜的研究[D];天津师范大学;2013年
2 姜雪;磁控溅射制备Co-C薄膜结构与性能的研究[D];长春工业大学;2013年
3 张晓娟;磁控溅射制备V-C-Co薄膜的结构及性能研究[D];昆明理工大学;2013年
4 孙潇女;脉冲激光沉积法制备铟掺杂氧化镉薄膜及其光电性能研究[D];吉林大学;2010年
5 刘芳;基于二氧化铪的高介电常数薄膜的制备与研究[D];杭州电子科技大学;2010年
6 翟玉浩;非晶碳类薄膜的多层结构设计及其机械性能的研究[D];河南大学;2013年
7 杨生川;集成(B/Ti)n/Cr含能薄膜及点火桥的研究[D];电子科技大学;2013年
8 潘训刚;电子束物理气相沉积法制备SiC薄膜及性能研究[D];合肥工业大学;2012年
9 孙凤;Ti-Si-N材料薄膜组分扩展方法研究[D];大连理工大学;2011年
10 陆中丹;电子束蒸发沉积掺杂TiO_2薄膜的结构控制及其性质研究[D];南京理工大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 西南证券 窦昊明;利达光电(002189)光学薄膜技术彰显公司核心竞争力[N];中国证券报;2007年
2 陈晓平;薄膜技术的“推手”[N];21世纪经济报道;2008年
3 刘芝;薄膜科技及其应用[N];大众科技报;2000年
4 罗清岳;新一代单层透明薄膜技术[N];电子资讯时报;2007年
5 罗清岳;光学薄膜制程技术与应用[N];电子资讯时报;2006年
6 山东 王富民;简单的光控、磁控、温控电路实验板[N];电子报;2009年
7 CUBN实习记者 刘安然;薄膜技术成新宠[N];中国联合商报;2010年
8 本报记者 张延龙;应用材料转向:薄膜技术还得“等一等”[N];经济观察报;2011年
9 记者 张珂;精英荟萃 共谋发展[N];中国包装报;2004年
10 卢庆儒;电子元件产品及技术发展趋势(四)[N];电子资讯时报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978