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TFC'11全国薄膜技术学术研讨会

作者：蔡建杨巍柯培玲汪爱英中国科学院宁波材料技术与工程研究所

利用自主研制的45°单弯曲阴极电弧沉积系统,通过改变Ar流量(2sccm、5 sccm以及10 sccm),在P型(100)硅基底上制备了四面体非晶碳膜。借助表面轮廓仪测定薄膜厚度和粗糙度变化,采用X射线光电子谱获得薄膜微结构信息,并利用摩擦磨损试验... 详细信息

利用自主研制的45°单弯曲阴极电弧沉积系统,通过改变Ar流量(2sccm、5 sccm以及10 sccm),在P型(100)硅基底上制备了四面体非晶碳膜。借助表面轮廓仪测定薄膜厚度和粗糙度变化,采用X射线光电子谱获得薄膜微结构信息,并利用摩擦磨损试验机评价了薄膜的摩擦学性能。实验结果表明:随Ar流量增加(2 sccm至10 sccm),薄膜的沉积速率下降近1/5,薄膜表面趋于光滑;薄膜中sp3含量则由Ar流量为2 sccm时的63%降至10 sccm时的50%;不同Ar流量条件下所制备薄膜的摩擦系数均在0.024-0.045之间,且随Ar流量增加而增大,其原因可能在于随着Ar流量增大,薄膜中sp3含量减少。此外,本文制备了不同Ar流量多层膜(在沉积过程中逐渐改变Ar流量),同单层膜相比,其性能更加优异。

关键词：单弯曲阴极真空电弧氩气流量四面体非晶碳膜结构摩擦学性能

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氩气流量对四面体非晶碳膜结构和摩擦性能的影响

引用

真空科学与技术学报 2012年第8期32卷 740-745页

作者：蔡建杨巍柯培玲汪爱英方勇宁波市海洋防护材料技术与工程技术重点实验室宁波315201 浙江大学医学院附属部逸夫医院杭州310016

利用自主研制的45°单弯曲阴极电弧沉积系统,通过改变Ar流量（2,5以及10 ml/min）,在p型（100）硅基底上制备了四面体非晶碳膜。借助表面轮廓仪测定薄膜厚度和粗糙度变化;采用X射线光电子谱获得薄膜微结构信息,利用残余应力仪和摩擦磨... 详细信息

利用自主研制的45°单弯曲阴极电弧沉积系统,通过改变Ar流量（2,5以及10 ml/min）,在p型（100）硅基底上制备了四面体非晶碳膜。借助表面轮廓仪测定薄膜厚度和粗糙度变化;采用X射线光电子谱获得薄膜微结构信息,利用残余应力仪和摩擦磨损试验机测定薄膜的内应力和摩擦学性能。实验结果表明：随Ar流量增加,薄膜的沉积速率降低,表面趋于光滑;薄膜中sp3含量由2 ml/min时的68%下降至10 ml/min时的55%;薄膜应力值随Ar流量的增大而减小,在10 ml/min处取得最小值;不同Ar流量条件下所制备薄膜的摩擦系数在0.024-0.045之间,且随Ar流量增加而增大。

关键词：单弯曲阴极真空电弧氩气流量四面体非晶碳膜应力 sp3含量

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基体负偏压对四面体非晶碳膜结构和性能的影响

引用

中国表面工程 2011年第6期24卷 62-67,F0003页

作者：蔡建杨巍代伟柯培玲汪爱英中国科学院宁波材料技术与工程研究所表面工程与再制造事业部浙江宁波315201

采用自主研制的45°单弯曲磁过滤阴极电弧沉积系统于Si基体表面制备了四面体非晶碳(ta-C)膜,研究了基体负偏压对薄膜沉积速率、成分、力学性能及摩擦学性能的影响规律。结果表明,随基体负偏压升高,ta-C膜sp3键含量呈先增后减的变化趋势,... 详细信息

采用自主研制的45°单弯曲磁过滤阴极电弧沉积系统于Si基体表面制备了四面体非晶碳(ta-C)膜,研究了基体负偏压对薄膜沉积速率、成分、力学性能及摩擦学性能的影响规律。结果表明,随基体负偏压升高,ta-C膜sp3键含量呈先增后减的变化趋势,在-50V时达到最大值(约64%);其硬度和弹性模量呈相似的变化规律,在-50V偏压下获得最大值(48.22GPa和388.52GPa)。ta-C薄膜的摩擦学性能与其sp3碳杂化键的含量密切相关,在-50V偏压下制备的薄膜具有最小平均摩擦因数值(0.10)。可见,采用单弯曲磁过滤阴极弧电弧制备ta-C薄膜的力学和摩擦学特性主要受薄膜中sp3键含量的制约。

关键词：单弯曲阴极真空电弧偏压四面体非晶碳膜 sp3

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