真空磁过滤电弧离子镀法制备类金刚石涂层方法及性能研究 被引量：2

1

作者 王秀兰 刘文言 +1 位作者 刘洪源 张泰华 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期52-54,共3页

采用真空磁过滤电弧离子镀方法 ,在GT35基体上沉积类金刚石膜。通过对清洗工艺及弧电流、工件所加负偏压、沉积温度等参数的研究 ,制定出了合理的工艺路线 ,并对这种膜层进行了X—射线光电子谱 (XPS)分析 ,利用干涉仪、纳米硬度计对膜... 采用真空磁过滤电弧离子镀方法 ,在GT35基体上沉积类金刚石膜。通过对清洗工艺及弧电流、工件所加负偏压、沉积温度等参数的研究 ,制定出了合理的工艺路线 ,并对这种膜层进行了X—射线光电子谱 (XPS)分析 ,利用干涉仪、纳米硬度计对膜层的粗糙度、纳米硬度作了进一步检测。结果表明 ,采用此种方法制备的类金刚石膜层 ,SP3含量约为 4 0 .1% ;组织致密 ,无大的颗粒 ;镀膜后的粗糙度可以达到 0 .0 15μm ;纳米硬度约为 5 5GPa。并将膜层与TiN膜层组成摩擦副 ,进行了耐磨性试验 ,结果表明膜层的耐磨性较好。 展开更多

关键词 真空磁过滤电弧离子镀 类金刚石 耐磨性 涂层 制备 薄膜

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真空磁过滤电弧离子镀沉积Ti-O薄膜及其血液相容性 被引量：1

2

作者 曹国栋 冷永祥 +2 位作者 景凤娟 孙鸿 黄楠 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1720-1722,1726,共4页

采用真空磁过滤电弧离子镀技术在单晶硅(100)和载玻片表面沉积Ti-O薄膜,研究了不同氧分压(0.08、0.13、0.2Pa)对薄膜结构及血液相容性的影响。研究结果表明,随着氧分压的提高,Ti-O薄膜相结构从三氧化二钛转变为金红石结构二氧化钛。扫... 采用真空磁过滤电弧离子镀技术在单晶硅(100)和载玻片表面沉积Ti-O薄膜,研究了不同氧分压(0.08、0.13、0.2Pa)对薄膜结构及血液相容性的影响。研究结果表明,随着氧分压的提高,Ti-O薄膜相结构从三氧化二钛转变为金红石结构二氧化钛。扫描电子显微镜观察表明,所制备薄膜表面结构致密,与基体结合紧密。血小板粘附实验结果表明,0.13Pa下制备的薄膜血液相容性优异,优于临床应用的热解碳材料。 展开更多

关键词 Ti—O薄膜 氧分压 真空磁过滤电弧离子镀 血液相容性

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磁过滤电弧离子镀TiN与N离子注入性能研究

3

作者 付天佐 赵红 +2 位作者 田振刚 李晓其 谢宛鋆 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期139-145,共7页

目的研究磁过滤电弧离子镀TiN与N离子注入对金属基体的保护效果。方法采用磁过滤电弧离子镀和离子注入在不锈钢表面分别制备了TiN薄膜与N注入改性层,以及二者的复合膜层。对薄膜的相结构、微观形貌进行了表征,对薄膜进行了极化曲线测试... 目的研究磁过滤电弧离子镀TiN与N离子注入对金属基体的保护效果。方法采用磁过滤电弧离子镀和离子注入在不锈钢表面分别制备了TiN薄膜与N注入改性层,以及二者的复合膜层。对薄膜的相结构、微观形貌进行了表征,对薄膜进行了极化曲线测试,同时在半球样品表面制备涂层并进行盐雾测试。结果所制备的TiN涂层为(111)晶面择优取向,离子注N预处理后沉积的TiN薄膜,仍保持(111)面的择优取向;电化学测试结果显示,TiN和N离子注入能够使不锈钢基体自腐蚀电位分别提高0.64、0.25 V,TiN薄膜具有最低的维钝电流密度4.9×10^(-6) A/cm^(2),N离子注入+TiN复合薄膜的维钝电流密度与N离子注入样品接近;盐雾试验结果表明,TiN以及N离子注入+TiN复合薄膜样品能够保证铜半球在12h的中性盐雾试验中无明显腐蚀痕迹。结论N离子注入预处理对MFAIPTiN涂层耐蚀性能的提升效果有限,单一的MFAIP TiN涂层便可应用于复杂形状的工程材料表面镀膜,可以增强其抗腐蚀能力,延长使用寿命。 展开更多

关键词 TIN 磁过滤电弧离子镀 N离子注入 腐蚀防护

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电弧离子镀涂层大颗粒缺陷控制与抑制技术研究进展 被引量：1

4

作者 张泽 张远涛 +3 位作者 张林 赵栋才 张腾飞 张世宏 《表面技术》 北大核心 2025年第1期1-16,共16页

电弧离子镀是当前应用最广泛的物理气相沉积技术,其制备的涂层具备高硬度、高沉积效率和良好的结合力等优点,在刀具及模具涂层领域展现出显著优势。然而,该技术存在涂层表面大颗粒缺陷的问题,严重限制了其在高精密加工、高致密性防护涂... 电弧离子镀是当前应用最广泛的物理气相沉积技术,其制备的涂层具备高硬度、高沉积效率和良好的结合力等优点,在刀具及模具涂层领域展现出显著优势。然而,该技术存在涂层表面大颗粒缺陷的问题,严重限制了其在高精密加工、高致密性防护涂层以及传感器绝缘膜等领域的推广应用。因此,如何有效减少涂层表面大颗粒缺陷的数量和密度已成为相关机构关注的重要研究方向之一。总结了电弧离子镀技术在大颗粒缺陷控制和抑制方面的最新进展和应用,探讨了当前存在的问题及解决方案。对大颗粒产生、传输和到达3个阶段下的产生/运动机理和控制手段进行了总结。针对大颗粒产生过程,通过优化弧源设计,改善磁场分布,提高弧斑运动速度,实现了更加均匀、快速的弧斑运动轨迹,减少了大颗粒生成概率;在传输过程中,采用物理屏蔽/磁过滤与辅助阳极辅助等手段有效控制了离子和大颗粒运动轨迹;在基体区域沉积阶段,通过增加基体偏压来调控到达基体的大颗粒数目。此外沉积参数的改变也广泛用于减少大颗粒缺陷。这些方法思路和研究进展将为解决电弧离子镀技术中存在的大颗粒缺陷问题提供新思路,并有望推动该项技术在各个行业中得到更广泛的应用。 展开更多

关键词 电弧离子镀 大颗粒去除 电弧源 磁过滤 工艺参数

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磁过滤电弧离子镀TiN薄膜的制备及性能研究 被引量：4

5

作者 张启沛 钟喜春 +2 位作者 李春明 匡同春 郭燕伶 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期444-450,共7页

采用磁过滤电弧离子镀(MFAIP)方法在高速钢表面制备了Ti N薄膜,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪,显微硬度计和划痕仪等方法研究了偏压和磁过滤电流对Ti N薄膜的形貌、沉积速率、组织结构和力学性能的影响。结果表明:MFAIP-Ti N薄膜膜... 采用磁过滤电弧离子镀(MFAIP)方法在高速钢表面制备了Ti N薄膜,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪,显微硬度计和划痕仪等方法研究了偏压和磁过滤电流对Ti N薄膜的形貌、沉积速率、组织结构和力学性能的影响。结果表明:MFAIP-Ti N薄膜膜层均匀,表面质量好,膜与基体结合紧密。随着偏压和磁过滤电流的增加,Ti N的(111)晶面择优取向越来越弱,(311)和(222)晶面的择优取向逐渐增强。当偏压为-150 V,磁过滤电流为4.5 A时,表现出较大的沉积速率,最大的显微硬度测试值和最大的膜/基结合力。 展开更多

关键词 磁过滤电弧离子镀技术 TIN薄膜 偏压 磁过滤电流

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脉冲偏压磁过滤电弧离子镀TiN薄膜的组织结构及耐磨性研究 被引量：7

6

作者 李晓芳 张岩 +1 位作者 田林海 唐宾 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第20期120-122,141,共4页

利用脉冲偏压磁过滤电弧离子镀在高速钢(M2)基底上沉积了厚约2.5μm的TiN薄膜;分别采用FESEM、GDOES、XRD和划痕试验法观察薄膜表面和断面形貌、测试薄膜成分及相结构,分析膜基结合强度,通过显微硬度计和球盘摩擦磨损试验机对比考察TiN... 利用脉冲偏压磁过滤电弧离子镀在高速钢(M2)基底上沉积了厚约2.5μm的TiN薄膜;分别采用FESEM、GDOES、XRD和划痕试验法观察薄膜表面和断面形貌、测试薄膜成分及相结构,分析膜基结合强度,通过显微硬度计和球盘摩擦磨损试验机对比考察TiN薄膜和M2高速钢基体的硬度和耐磨性。结果表明,TiN薄膜表面光滑致密,呈现致密柱状晶结构和明显的(111)择优取向,膜基结合强度大于60 N,薄膜硬度约为26 GPa;脉冲偏压磁过滤电弧离子镀制备的TiN薄膜表现出很好的减摩和耐磨性能。 展开更多

关键词 电弧离子镀 氮化钛薄膜 脉冲偏压 磁过滤 耐磨性

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磁过滤电弧离子镀技术

7

作者 任妮 王剑屏 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 1999年第A10期111-116,共6页

冷阴极反离子镀技术自从问世以来，由于具有高电离度和较高的离子能量，因而在镀制高硬度、高耐磨性薄膜方面得到了广泛的应用。如切削刀具、模具上的硬质薄膜、汽缸活塞环发动机内壁上的抗磨损薄膜，等等。同时由于电弧离子镀设备结构... 冷阴极反离子镀技术自从问世以来，由于具有高电离度和较高的离子能量，因而在镀制高硬度、高耐磨性薄膜方面得到了广泛的应用。如切削刀具、模具上的硬质薄膜、汽缸活塞环发动机内壁上的抗磨损薄膜，等等。同时由于电弧离子镀设备结构简单、镀膜过程容易控制，它在装饰镀方面也获得了广泛的应用，如仿金镀以及一些五金件的装饰镀。但是由于普通电弧离子镀膜过程中阴极会产生大量液滴（微粒），并与金属离子一起沉积在基片上。 展开更多

关键词 电弧离子镀 弯管 薄膜 磁过滤

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磁过滤真空阴极电弧技术弧电流对四面体非晶碳薄膜性能的影响 被引量：2

8

作者 于振华 姜康 《真空科学与技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期1206-1211,共6页

研究了磁过滤阴极真空电弧技术中不同弧电流(20~100 A),制备的四面体非晶碳薄膜性能的影响。通过对薄膜厚度、薄膜硬度、表面形貌以及sp3键含量随弧电流的变化结果进行了测试。结果表明,当弧电流从20增大至100 A,表征薄膜sp杂化碳含量的... 研究了磁过滤阴极真空电弧技术中不同弧电流(20~100 A),制备的四面体非晶碳薄膜性能的影响。通过对薄膜厚度、薄膜硬度、表面形貌以及sp3键含量随弧电流的变化结果进行了测试。结果表明,当弧电流从20增大至100 A,表征薄膜sp杂化碳含量的ID/IG从0.212增加到1.18,显示制备薄膜的sp3键含量逐渐减少,同时sp2键在逐渐增加。随着弧电流值上升,薄膜硬度增加,表明其值与弧电流值呈正相关性,高的弧电流使通过磁过滤器的大颗粒等离子体数增加,从而薄膜表面形貌易于沉积大颗粒,导致薄膜表面质量下降。因此,选择合适的弧电流值可优化Ta-C薄膜制备工艺,本文研究内容为工业应用中通过弧电流调整优化膜层综合性能提供参考。 展开更多

关键词 弧电流 Ta-C薄膜 磁过滤真空阴极电弧技术 表面质量

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电弧离子镀TiN薄膜中的缺陷及其形成原因 被引量：23

9

作者 史新伟 邱万奇 刘正义 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2006年第1期43-46,共4页

分析了电弧离子镀(AIP)TiN薄膜中的主要缺陷-熔滴、孔洞和疏松等。结果表明:这些缺陷存在于晶内、晶界或者贯穿于整个薄膜;缺陷的存在极大地影响了薄膜的性能;缺陷密度与镀膜方法及具体的工艺参数有密切关系;使用磁过滤器镀制薄膜可显... 分析了电弧离子镀(AIP)TiN薄膜中的主要缺陷-熔滴、孔洞和疏松等。结果表明:这些缺陷存在于晶内、晶界或者贯穿于整个薄膜;缺陷的存在极大地影响了薄膜的性能;缺陷密度与镀膜方法及具体的工艺参数有密切关系;使用磁过滤器镀制薄膜可显著减少上述缺陷,从而提高薄膜的各种性能。认为使用磁过滤器镀制TiN及其各种复合或多层薄膜是一种切实有效的方法,是今后制备高性能TiN及其复合膜的发展方向,另外,缩短脉冲电弧在高值时的时间,用人工来减少薄膜缺陷也是一种行之有效的方法。 展开更多

关键词 电弧离子镀 TIN薄膜 缺陷 磁过滤器

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电弧离子镀中大颗粒缺陷清除方法的研究现状 被引量：7

10

作者 魏永强 侯军兴 +1 位作者 蒋志强 田修波 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第6期28-32,共5页

电弧离子镀所制备薄膜中的大颗粒缺陷是研究热点之一。本文对其清除方法进行了概述,主要包括阻挡过滤、电场抑制、工艺优化和磁场消除等方法,并对其工作原理、发展历程和未来研究的方向进行总结,比较了各种方法存在的优缺点。最终提出... 电弧离子镀所制备薄膜中的大颗粒缺陷是研究热点之一。本文对其清除方法进行了概述,主要包括阻挡过滤、电场抑制、工艺优化和磁场消除等方法,并对其工作原理、发展历程和未来研究的方向进行总结,比较了各种方法存在的优缺点。最终提出了多级磁场直管磁过滤装置和脉冲偏压电场组合的电弧离子镀方法。 展开更多

关键词 电弧离子镀 薄膜 大颗粒 磁过滤

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无辅助阳极式弯曲弧磁过滤器研究 被引量：1

11

作者 李刘合 夏立芳 +3 位作者 马欣新 孙跃 李光 于伟东 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 1999年第3期207-212,共6页

介绍了一种新型无辅助阳极式磁过滤器的基本结构 ,测量了在弯曲弧磁过滤器出口处的离子分布规律。SEM分析表明 ,无辅助阳极式弯曲弧磁过滤器消除了等离子体中的宏观粒子团。采用无辅助阳极式弯曲弧磁过滤器在玻璃基体上镀铜可以使表面... 介绍了一种新型无辅助阳极式磁过滤器的基本结构 ,测量了在弯曲弧磁过滤器出口处的离子分布规律。SEM分析表明 ,无辅助阳极式弯曲弧磁过滤器消除了等离子体中的宏观粒子团。采用无辅助阳极式弯曲弧磁过滤器在玻璃基体上镀铜可以使表面粗糙度Ra 从 0 44 μm降低到 0 0 0 3μm。 展开更多

关键词 真空阴极弧 离子镀 磁过滤器 宏观粒子团 薄膜

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新型多弧磁过滤系统对TiAlN薄膜的组分调控 被引量：4

12

作者 黄杰 史学伟 +1 位作者 廖斌 吴先映 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期27-33,共7页

针对磁过滤阴极真空电弧沉积技术制备多元复合薄膜的不足,设计研制一种新型的多弧磁过滤系统。该多弧磁过滤系统由两个支线管和一个干线管组成"Y"型的三通管结构。通过有限元分析和试验测量确定该新型多弧磁过滤器的最佳运行... 针对磁过滤阴极真空电弧沉积技术制备多元复合薄膜的不足,设计研制一种新型的多弧磁过滤系统。该多弧磁过滤系统由两个支线管和一个干线管组成"Y"型的三通管结构。通过有限元分析和试验测量确定该新型多弧磁过滤器的最佳运行参数为:支线管和干线管的长度分别为180和230 mm,内径为200 mm。支线管和干线管的磁场强度分别为40和90 mT。采用该新型多弧磁过滤系统制备TiAlN多元复合薄膜,结果表明:该新型多弧磁过滤系统可实现多元复合薄膜的组分调控,并且膜层的表面形貌光洁,膜层元素分布均匀。 展开更多

关键词 多元复合膜 磁过滤 阴极真空电弧 组分调控

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非晶四面体碳膜对2Cr3WMoV合金钢表面耐磨性能的影响 被引量：1

13

作者 李远洁 赵玉清 +1 位作者 王炎武 董乃强 《润滑与密封》 北大核心 2025年第4期1-8,共8页

为提高2Cr3WMoV合金钢的表面摩擦性能,利用磁控溅射沉积技术与过滤阴极真空电弧技术分别在未经过渗碳和渗碳热处理后的2Cr3WMoV合金结构钢试样表面制备TiN过渡层及非晶四面体碳的多层结构复合膜。采用球-盘摩擦磨损试验仪、三维形貌仪... 为提高2Cr3WMoV合金钢的表面摩擦性能,利用磁控溅射沉积技术与过滤阴极真空电弧技术分别在未经过渗碳和渗碳热处理后的2Cr3WMoV合金结构钢试样表面制备TiN过渡层及非晶四面体碳的多层结构复合膜。采用球-盘摩擦磨损试验仪、三维形貌仪、表面磨痕测量仪等对比分析不同合金结构钢试样镀膜前后的摩擦磨损性能。结果表明:渗碳热处理工艺对2Cr3WMoV合金钢制备非晶四面体碳基多层复合膜后试样的摩擦磨损性能影响较大,在渗碳2Cr3WMoV试样表面制备多层复合膜结构后,表面摩擦因数由0.54降低到0.077,磨损率由3.03×10^(-9)cm^(3)/(N·m)降低到9.44×10^(-10)cm^(3)/(N·m)。由于表面渗碳及抛光工艺提升了合金试样的表面硬度,并降低表面粗糙度,从而使该试样制备非晶四面体碳基复合膜后具有最为优异的摩擦磨损性能及膜层与基体的结合强度。 展开更多

关键词 非晶四面体碳膜 合金结构钢 表面渗碳处理 摩擦磨损性能 磁过滤阴极真空电弧

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物理气相沉积法制备的CrN涂层的摩擦学性能 被引量：5

14

作者 莫继良 朱旻昊 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期280-284,共5页

用CETR UMT-2摩擦磨损试验机对比磁过滤阴极真空弧源和多弧离子镀方法制备的CrN涂层在往复滑动条件下的摩擦磨损行为.用X射线衍射、显微硬度计、纳米压痕仪表征涂层的基本特性;用台阶仪、扫描电子显微镜和电子能谱对磨痕进行微观分析,... 用CETR UMT-2摩擦磨损试验机对比磁过滤阴极真空弧源和多弧离子镀方法制备的CrN涂层在往复滑动条件下的摩擦磨损行为.用X射线衍射、显微硬度计、纳米压痕仪表征涂层的基本特性;用台阶仪、扫描电子显微镜和电子能谱对磨痕进行微观分析,探讨不同结构CrN涂层的磨损失效机理.与多弧离子镀技术制备的CrN涂层相比,磁过滤阴极真空弧源技术制备的CrN涂层更光滑、致密和连续,有较高的硬度和较优越的耐磨性能.涂层微结构的差异是造成摩擦磨损性能差异的主要原因.2种CrN涂层的滑动磨损为磨粒磨损和氧化磨损共同作用的结果. 展开更多

关键词 CRN涂层 物理气相沉积 磁过滤阴极真空弧源 多弧离子镀 摩擦磨损

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