李红凯
,
林国强
,
董闯
,
闻立时
金属学报
用脉冲偏压电弧离子镀设备在保持脉冲偏压一致和工作气压恒定的条件下, 控制不同氮流量
在硬质合金基体上制备了不同氮含量的CNx薄膜. 用SEM, GIXRD, XPS, 激光Raman谱和纳米压
入等方法分别研究了薄膜的表面形貌、成分、结构与性能. 结果表明, 随着氮流量的增加, 薄膜中氮
含量先是线性增加然后趋于平缓, 薄膜呈非晶结构且为类金刚石薄膜, 其硬度与弹性模量随着氮含量
增加先增加后下降, 在x=0.081时出现最大值, 分别为32.1 GPa和411.8
GPa. 分析表明, 通过氮含量
的改变而使sp3键含量发生改变是影响薄膜性能变化的重要因素.
关键词:
氮化碳薄膜
,
pulsed bias
,
arc ion plating
,
microstructure
,
properties
李红凯
,
林国强
,
董闯
,
闻立时
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.08.005
用脉冲偏压电弧离子镀设备在保持脉冲偏压一致和工作气压恒定的条件下,控制不同氮流量在硬质合金基体上制备了不同氰含量的CNx薄膜.用SEM,GIXRD,XPS,激光Raman谱和纳米压入等方法分别研究了薄膜的表面形貌、成分、结构与性能.结果表明,随着氮流量的增加,薄膜中氮含量先是线性增加然后趋于平缓,薄膜呈非晶结构且为类金刚石薄膜,其硬度与弹性模量随着氮含量增加先增加后下降,在x=0.081时出现最大值,分别为32.1 GPa和411.8 GPa.分析表明,通过氮含量的改变而使sp3键含量发生改变是影响薄膜性能变化的重要因素.
关键词:
氮化碳薄膜
,
脉冲偏压
,
电弧离子镀
,
结构
,
力学性能
李红凯
,
刘琪
,
林国强
,
董闯
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.05.016
用脉冲偏压电弧离子镀设备在保持偏压一致和工作气压恒定的条件下,控制不同氮(N)流量,在硬质合金基体上制备了不同成分的C-N-Cr薄膜.用SEM,XPS,GIXRD,激光Raman谱和纳米压入等方法分别研究了薄膜的表面形貌、成分、结构与性能.结果表明,随着N流量增加,薄膜中N含量先是线性增加然后趋于平缓,Cr含量先是基本保持不变然后线性减少.在N流量不超过20 mL/min时,薄膜保持较高的硬度(＞30 GPa)与弹性模量(＞500 GPa);当N流量超过20 mL/min时,薄膜硬度与弹性模量急剧下降,在N流量为100 mL/min时硬度与弹性模量仅为13.6与190.8 GPa.
关键词:
C-N-Cr薄膜
,
脉冲偏压
,
电弧离子镀
,
结构
,
性能
吴博
,
李红凯
,
林国强
,
付宇
,
候明
,
衣宝廉
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.09.016
用电弧离子镀方法在质子交换膜燃料电池(PEMFC)不锈钢双极板表面沉积一系列Cr1-xNx(x=0.28-0.50)改性薄膜,对薄膜的成分、相组成以及改性双极板的导电、耐蚀等性能进行了分析测试.结果表明,双极板的导电与耐蚀性能因沉积Cr1-xNx薄膜而显著提高,并且与薄膜的成分和相组成密切相关:当x值从0.28增加到0.50,薄膜由Cr+Cr2N转变为Cr2N,再转变为Cr2N+CrN,最终变为CrN;当薄膜由单相组成时,双极板既导电又耐蚀、综合性能最好,与原始不锈钢相比,导电性能提高2个数量级以上,而耐蚀性能提高近3个数量级.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
Cr-N膜
,
不锈钢双极板
,
电弧离子镀
,
接触电阻
,
耐蚀性能
李红凯
,
林国强
,
董闯
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00517
用脉冲偏压电弧离子镀方法在保持石墨靶弧流恒定的条件下, 通过同步改变锆靶弧流与氮流量,在硬质合金基体上制备了一系列不同成分的C1-x-yNxZry复合薄膜. 随着锆靶弧流与N流量增加, 薄膜中Zr与N含量都呈线性增加, 同时C含量快速减少. Raman光谱显示所制备的薄膜具有DLC特征, 而XRD结果显示薄膜中还存在有明显的ZrN晶体相, 说明本实验所制备的薄膜属于在DLC非晶基体上匹配有ZrN晶体相的碳基复合薄膜. 随Zr与N含量增加，薄膜硬度先增大后降低, 当x=0.19, y=0.28时薄膜具有最高硬度值, 为43.6GPa, 达到了超硬薄膜的硬度值.
关键词:
类金刚石薄膜
,
superhard composite film
,
pulsed bias
,
arc ion plating
李红凯
,
林国强
,
董闯
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00517
用脉冲偏压电弧离子镀方法在保持石墨靶弧流恒定的条件下,通过同步改变锆靶弧流与氮流量,在硬质合金基体上制备了一系列不同成分的C1-x-yNxZry复合薄膜.随着锆靶弧流与N流量增加,薄膜中Zr与N含量都呈线性增加,同时C含量快速减少.Raman光谱显示所制备的薄膜具有DLC特征,而XRD结果显示薄膜中还存在有明显的ZrN晶体相,说明本实验所制备的薄膜属于在DIE非晶基体上匹配有ZrN晶体相的碳基复合薄膜.随Zr与N含量增加,薄膜硬度先增大后降低,当x=0.19,y=0.28时薄膜具有最高硬度值,为43.6GPa,达到了超硬薄膜的硬度值.
关键词:
类金刚石薄膜
,
超硬复合薄膜
,
脉冲偏压
,
电弧离子镀
