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金属学报 2007年第3期43卷 307-310页

作者：孙喜莲范正修邵建达中国科学院上海光学精密机械研究所光学薄膜技术研发中心上海201800

研究了在玻璃基底上镀制Al_2O_3和cr过渡层对Ag膜反射率及附着力的影响．分光光度计测试了Ag膜的反射率,结果表明,与cr过渡层相比,Al_2O_3过渡层对Ag膜反射率的降低相对较小;而且,随着Al_2O_3厚度的增加,Ag膜的反射率先增大后减小．XRD... 详细信息

研究了在玻璃基底上镀制Al_2O_3和cr过渡层对Ag膜反射率及附着力的影响．分光光度计测试了Ag膜的反射率,结果表明,与cr过渡层相比,Al_2O_3过渡层对Ag膜反射率的降低相对较小;而且,随着Al_2O_3厚度的增加,Ag膜的反射率先增大后减小．XRD与AES测试表明,引入Al_2O_3或cr可明显细化Ag晶粒,减弱Ag膜(111)织构;Al_2O_3作过渡层时,Al原子向Ag层中扩散显著;而cr作过渡层时,只有少量cr原子扩散进入Ag层．因此,Al_2O_3作过渡层能显著增强薄膜与玻璃基体之间的附着力．

关键词： Ag膜 Al2O3过渡层 cr过渡层光学性质附着力

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基于cr过渡层沉积CVD金刚石涂层的试验研究

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南京航空航天大学学报 2004年第4期36卷 462-465页

作者：卢文壮左敦稳王珉黎向锋南京航空航天大学机电学院南京210016

研究了在硬质合金上基于 cr过渡层沉积 CVD( Chemical vapor deposition)金刚石涂层的工艺 ,利用自制的 CVD金刚石沉积设备制备出晶形完整、晶粒大小均匀、分布连续的金刚石涂层。用 SEM和 Raman光谱对CVD金刚石涂层进行了分析。结果表... 详细信息

研究了在硬质合金上基于 cr过渡层沉积 CVD( Chemical vapor deposition)金刚石涂层的工艺 ,利用自制的 CVD金刚石沉积设备制备出晶形完整、晶粒大小均匀、分布连续的金刚石涂层。用 SEM和 Raman光谱对CVD金刚石涂层进行了分析。结果表明 ,沉积工艺对金刚石的形态和成分有显著影响 ,基体温度在 80 0℃左右时 ,可以得到晶形完整 ,非金刚石成分较少 ,与基体结合紧密的 CVD金刚石涂层。

关键词：化学气相沉积金刚石涂层试验研究 cr过渡层硬质合金刀具

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剃须刀片刃口上镀类金刚石膜的实验研究

剃须刀片刃口上镀类金刚石膜的实验研究

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作者：毛羽宏东北大学

学位级别：硕士

类金刚石膜(DLC)具有许多优异的性能,包括高硬度、高耐磨性、低摩擦系数、热稳定性、红外透光性、高电阻、低介电常数、高疏水性以及生物相容性,使其适合许多领域的应用,因此引起了人们极大兴趣。本文利用类金刚石膜的高硬度、高耐磨... 详细信息

类金刚石膜(DLC)具有许多优异的性能,包括高硬度、高耐磨性、低摩擦系数、热稳定性、红外透光性、高电阻、低介电常数、高疏水性以及生物相容性,使其适合许多领域的应用,因此引起了人们极大兴趣。本文利用类金刚石膜的高硬度、高耐磨性以及低摩擦系数特性,在6crl3不锈钢剃须刀片刃口上沉积类金刚石膜,从而达到剃刮舒服、寿命更长的目的。本文采用射频等离子体增强化学气相沉积(rf-PECVD)技术,以CH4、H2为气源,Ar为工作气体,在6cr13不锈钢剃须刀片刃口上沉积类金刚石膜。研究了通过改变不同工艺参数来制备DLC膜,重点研究薄膜的结构、性能与入射功率之间的关系。对所制备的薄膜采用拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)等研究手段进行结构、成分分析;采用扫描电镜(SEM)对薄膜的表面形貌进行观察;利用纳米显微硬度计和摩擦磨损实验机对薄膜的机械和摩擦学特性进行研究;利用切割力试验机对刀片刃口进行切割力测试;还对刀片刃口进行剃刮使用寿命测试和耐腐蚀性能测试。研究结果表明,采用射频等离子体增强化学气相沉积方法,可以在6cr13不锈钢剃须刀片刃口上沉积出一定厚度的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,极易剥落,且不耐磨。应用磁控溅射技术在6crl3不锈钢刀片刃口上预先制备cr过渡层,然后再利用射频等离子体增强化学气相沉积方法,在过渡层上成功地制备了类金刚石膜。XRD检测表明刀片刃口上所沉积的薄膜为非晶态;拉曼光谱、纳米压痕仪及切割力测试表明,刀片上所沉积的薄膜具有典型的类金刚石特征,随着入射功率的增加,薄膜中sp3含量先升高后降低,硬度也是先增大后减小,并在100W时达到最大;扫描电镜表明,刀片表面生长出类金刚石膜;通过摩擦磨损实验发现,沉积有DLC膜的刀片比未沉积的平均摩擦系数要低;通过寿命测试和耐腐蚀性测试表明,刃口沉积有类金刚石膜的剃须刀片比原刃口镀铬的刀片使用寿命提高了近3倍,耐腐蚀性能也有较大提高。

关键词：类金刚石膜剃须刀片 rf-PECVD cr过渡层切割力

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铬掺杂碳基多功能性薄膜的制备及其性能研究

铬掺杂碳基多功能性薄膜的制备及其性能研究

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作者：庄玉召南京理工大学

学位级别：硕士

类金刚石(DLC)薄膜由金刚石相(sp3碳杂化结构)和石墨相(sp2碳杂化结构)组成,具有众多优良的性能,如硬度高、摩擦系数低、透光性能好、化学性质稳定,具有一定的生物相容性等。DLC薄膜作为一种新型薄膜材料,可被广泛应用在机械、光学、电... 详细信息

类金刚石(DLC)薄膜由金刚石相(sp3碳杂化结构)和石墨相(sp2碳杂化结构)组成,具有众多优良的性能,如硬度高、摩擦系数低、透光性能好、化学性质稳定,具有一定的生物相容性等。DLC薄膜作为一种新型薄膜材料,可被广泛应用在机械、光学、电子学、生物医学等领域。然而,在基础研究与实际应用过程中,发现DLC薄膜的缺陷,如较高的内应力,韧性和热稳定性差等,会削弱薄膜的性能和使用寿命。为此,科研人员展开了一系列的改性研究,发现通过对基底表面预处理、异质元素掺杂、构建过渡层,退火处理等都能有效改善薄膜的性能。本文主要研究利用cr元素掺杂、cr过渡层设计以及两者的协同作用对DLC薄膜结构和性能的影响。通过采用双激发源多弧(脉冲阴极弧和直流阴极弧)蒸发技术,即利用脉冲阴极弧发生器蒸发石墨靶材制备DLC薄膜,利用磁分离直流阴极弧蒸发cr靶材,可以实现cr元素掺杂或cr过渡层沉积,在单晶硅和不锈钢基底上制备了DLC薄膜、铬过渡层/DLC薄膜(cr/DLC),铬掺杂DLC薄膜(DLC:cr)和铬过渡层／铬掺杂DLC薄膜(cr/DLC:cr)。通过Raman光谱仪分析薄膜的相结构、XPS分析薄膜的元素组成、AFM和SEM观察了薄膜的表面形貌,采用纳米压痕仪、台阶仪、摩擦磨损试验机分别测量了硬度和弹性模量、厚度和内应力、摩擦系数,并对薄膜的润湿性能和抗腐蚀性能进行了测试。重点研究了脉冲频率、直流阴极弧功率及cr过渡层对薄膜的元素组成,相结构及性能的影响,为DLC薄膜的应用提供理论依据。

关键词： DLC薄膜 cr元素掺杂 cr过渡层电弧蒸发法结构特征性能分析

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金属改性碳基纳米复合薄膜的制备及其性能研究

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作者：苗益鸣南京理工大学

学位级别：硕士

类金刚石（Diamond-like Carbon,简称DLC）薄膜主要是由金刚石相的sp3杂化碳和石墨相的sp2杂化碳所组成的无定型碳膜。由于DLC薄膜具有低摩擦系数、高耐磨性、较好的化学惰性、优异的抗腐蚀性以及高光学透过率等优良性能,近年来在机械... 详细信息

类金刚石（Diamond-like Carbon,简称DLC）薄膜主要是由金刚石相的sp3杂化碳和石墨相的sp2杂化碳所组成的无定型碳膜。由于DLC薄膜具有低摩擦系数、高耐磨性、较好的化学惰性、优异的抗腐蚀性以及高光学透过率等优良性能,近年来在机械、光学和航天航空等领域DLC薄膜都得到了广泛的应用。但是,DLC膜由于极高的内应力,较差的韧性等缺陷使得其在实际应用中受到了极大的限制。因此,如何改善DLC薄膜的这些缺陷,一直是研究工作的热点。近年来科研人员发现,许多金属元素（如cr、Ti、W、Ag和Cu）可以有效地改善DLC薄膜的高残余应力、热稳定性和延展性。针对上述DLC薄膜的缺陷,本文设计了采用双激发源真空阴极弧（脉冲阴极弧和直流阴极弧）蒸发技术,即利用脉冲阴极弧发生器蒸发石墨靶材,利用磁分离直流阴极弧蒸发金属靶材来制备单金属元素（Ti、cr）掺杂DLC薄膜、双金属元素（Ni,cr）共掺杂DLC薄膜以及利用cr元素对DLC薄膜进行构筑过渡层三种实验方案,研究了上述方案对于DLC薄膜成分、结构和性能的影响。主要研究内容如下:（1）在n型100硅片及8K镜面304不锈钢基底上制备了相对原子百分比含量不同a-C:Ti薄膜。通过Raman光谱、XPS光谱、AES、EDS和AFM对薄膜的成分、结构以及表面形貌进行分析。采用纳米压痕仪和摩擦磨损试验机测试薄膜的机械性能和摩擦学性能,并针对薄膜的润湿性能和抗腐蚀性能采用接触角及表面张力测量仪和电化学工作站进行了表征和分析。（2）在n型100硅片及8K镜面304不锈钢基底上制备了 a-C、a-C:cr、cr/a-C和cr/a-C:cr四种薄膜样品。通过Raman光谱仪分析薄膜的相结构、XPS分析薄膜的元素组成、AFM和SEM观察了薄膜的表面形貌。采用纳米压痕仪、摩擦磨损试验机分别测量了硬度和弹性模量、摩擦系数,并使用触角及表面张力测量仪和电化学工作站对薄膜的润湿性能和抗腐蚀性能进行了测试。（3）在n型100硅片及8K镜面304不锈钢基底上制备双金属（Ni,cr）相对原子百分比含量不同的a-C:（Ni,cr）薄膜,通过XPS光谱、Raman光谱、AFM分析了薄膜的成分,结构以及形貌,通过纳米压痕仪和摩擦磨损试验机对薄膜的机械性能做了表征和分析,并针对薄膜的润湿性能和抗腐蚀性能采用了接触角及表面张力测量仪和电化学工作站进行了评价。

关键词：类金刚石薄膜金属元素掺杂 cr过渡层电弧蒸发法结构与性能

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