赵凤丽
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代明江
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林松盛
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许伟
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侯慧君
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.022
目的 研究离子源功率对a-C:H(Al)薄膜结构及性能的影响.方法 采用阳极离子源离化CH4气体,中频磁控溅射Al靶,通过改变离子源功率,在n(100)型单晶硅及16MnCr5钢基体上沉积a-C:H(Al)薄膜.利用扫描电镜、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机和表面轮廓仪等设备对a-C:H(Al)薄膜的结构及性能进行表征.结果 薄膜的硬度均在1000HV以上.摩擦系数较低,为0.05~0.15.离子源功率为450 W时,薄膜摩擦系数和结合力均出现了最优值,分别为0.05和21.46 N.离子源功率在550 W时,磨损率达到最低值,为3.59×10?7 mm3/(N·m).结论 离子源功率较低时,薄膜表面较疏松,随着离子源功率的增加,薄膜逐渐趋于平整致密.随离子源功率的增加,薄膜的硬度增大,薄膜的结合力先增大后减小,而薄膜的摩擦系数先减小后增大,磨损宽度减小,磨损深度降低,磨损率减小.
关键词:
类金刚石薄膜
,
a-C
,
H(Al)薄膜
,
中频磁控溅射
,
离子源功率
,
结合强度
,
摩擦学力学性能
李振东
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詹华
,
王亦奇
,
汪瑞军
,
王伟平
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.011
目的 通过等离子刻蚀处理使基体表面更洁净,从而提高薄膜与基体的结合力.方法 采用阳极层离子源,通过不同的离子源功率和处理时间对M50轴承钢样品进行处理,并在处理过的样品表面制备钨掺杂类金刚石薄膜.利用原子力显微镜对等离子刻蚀处理前后的样品表面形貌进行研究,利用Raman光谱分析薄膜的微观结构,利用划痕仪对薄膜与基体的结合力进行研究.结果 不同的离子源功率和刻蚀时间,得到了不同的基体微观表面粗糙度;钨掺杂类金钢石薄膜的D峰和G峰分别在1350 cm?1附近和1580 cm?1附近,为典型的类金刚石结构,ID/IG值在1.5左右;未经等离子刻蚀前处理样品的膜/基结合力是23 N;而优化等离子刻蚀前处理参数样品的膜/基结合力高达69 N,最佳的离子源功率和刻蚀时间为2 kW、60 min.结论 等离子刻蚀前处理能够有效提高薄膜与基体的结合力.
关键词:
等离子刻蚀
,
阳极层离子源
,
M50轴承钢
,
钨掺杂类金刚石薄膜
,
离子源功率
