非晶金刚石膜在口腔医学材料中的应用 被引量：11

1

作者 孙延 姚月玲 +4 位作者 朱晓瑜 张冬梅 陈刚 钟科 黎永钧 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期40-46,共7页

采用带过滤的阴极真空等离子电弧镀膜技术,对口腔牙用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂及纯钛材料进行了表面镀覆非晶金刚石膜的改性处理,获得了镀覆非晶金刚石膜的PMMA树脂和镀覆非晶金刚石膜的纯钛口腔牙用材料。通过细胞培养和动物实验,... 采用带过滤的阴极真空等离子电弧镀膜技术,对口腔牙用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂及纯钛材料进行了表面镀覆非晶金刚石膜的改性处理,获得了镀覆非晶金刚石膜的PMMA树脂和镀覆非晶金刚石膜的纯钛口腔牙用材料。通过细胞培养和动物实验,考察了非晶金刚石膜的生物相容性。采用HA-1型涂层附着力划痕试验仪研究了非晶金刚石膜与PMMA树脂和与纯钛的结合力及镀覆非晶金刚石膜PMMA树脂和镀覆非晶金刚石膜纯钛的耐磨性能。在人工唾液中模拟口腔环境进行电化学分析测试了镀覆非晶金刚石膜纯钛材料的耐腐蚀性能。借助SEM观察了镀覆非晶金刚石膜纯钛材料的表面形貌。实验结果显示:非晶金刚石膜细胞毒性评级为0级,溶血率为3.08%,短期全身毒性试验为阴性;PMMA树脂经极化预处理后可镀覆结合力为(10.86±0.79)N的非晶金刚石膜;镀覆非晶金刚石膜纯钛表面自腐蚀电位和过钝化电位正移。表明非晶金刚石膜作为生物材料,其生物安全性、耐腐蚀性及镀膜结合强度达到口腔医用材料的要求。 展开更多

关键词 非晶金刚石膜 牙科材料 生物相容性 耐磨性 耐蚀性

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非晶金刚石薄膜的拉曼光谱研究 被引量：10

2

作者 陈弟虎 魏爱香 +4 位作者 周友国 范家海 杨增红 彭少麒 魏爱香 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期179-182,共4页

碳离子的能量是影响非晶金刚石薄膜结构和性质最关键的工艺参数．采用磁过滤真空溅射离子技术，研究不同衬底偏压Ｖｂ（即不同碳离子能量）下制备的非晶金刚石薄膜的拉曼光谱和表面形貌．结果表明：－５０Ｖ≤Ｖｂ≤－１０Ｖ时，样品表... 碳离子的能量是影响非晶金刚石薄膜结构和性质最关键的工艺参数．采用磁过滤真空溅射离子技术，研究不同衬底偏压Ｖｂ（即不同碳离子能量）下制备的非晶金刚石薄膜的拉曼光谱和表面形貌．结果表明：－５０Ｖ≤Ｖｂ≤－１０Ｖ时，样品表面均匀、光滑，拉曼谱是对称且很宽的散射带;Ｖｂ＞－１０Ｖ或Ｖｂ＜－５０Ｖ时，已有晶团出现，表面粗糙度明显增加，拉曼谱明显地分裂为１５８０ｃｍ－１的Ｇ带和１３５０ｃｍ－１的Ｄ带． 展开更多

关键词 非晶金刚石薄膜 拉曼光谱 表面形貌 半导体薄膜

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非晶硅太阳电池窗口层材料掺硼非晶金刚石的研究 被引量：4

3

作者 朱嘉琦 卢佳 +2 位作者 田桂 檀满林 耿达 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1064-1066,共3页

以固态掺杂方式利用过滤阴极真空电弧技术制备掺硼非晶金刚石薄膜,获得性能优良的宽带隙p型半导体材料,再利用等离子增强化学气相沉积技术制备p-i-n结构非晶硅太阳电池的本征层和n型层,最终制成以掺硼非晶金刚石薄膜为窗口层的非晶硅太... 以固态掺杂方式利用过滤阴极真空电弧技术制备掺硼非晶金刚石薄膜,获得性能优良的宽带隙p型半导体材料,再利用等离子增强化学气相沉积技术制备p-i-n结构非晶硅太阳电池的本征层和n型层,最终制成以掺硼非晶金刚石薄膜为窗口层的非晶硅太阳电池.利用Lambda950紫外-可见光分光光度计表征薄膜的光学带隙,并测试电池开路电压、短路电流、填充因子以及转化效率等参数,再分析电池的光谱响应特性.实验表明,掺硼非晶金刚石薄膜的光学带隙(～2.0eV)比p型非晶硅更宽,以掺硼非晶金刚石薄膜用作非晶硅太阳电池的窗口层,能够改善电池的光谱响应特征,并提高转化效率达10%以上. 展开更多

关键词 非晶金刚石薄膜 非晶硅太阳电池 P型掺杂 转化效率

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过滤电弧沉积非晶金刚石薄膜的光谱椭偏研究 被引量：4

4

作者 朱嘉琦 韩杰才 +1 位作者 陶艳春 姜春竹 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期203-207,共5页

为了深入理解过滤阴极电弧沉积非晶金刚石薄膜的光学性质,利用光谱椭偏仪研究了薄膜光学常数随测试偏振光波长变化的谱学关系,进而分析了薄膜折射率、消光系数和光学带隙与沉积能量之间的变化规律。实验表明,非晶金刚石薄膜的折射率高... 为了深入理解过滤阴极电弧沉积非晶金刚石薄膜的光学性质,利用光谱椭偏仪研究了薄膜光学常数随测试偏振光波长变化的谱学关系,进而分析了薄膜折射率、消光系数和光学带隙与沉积能量之间的变化规律。实验表明,非晶金刚石薄膜的折射率高于金刚石晶体的折射率,薄膜的吸收光谱在高吸收区可以用抛物线型函数描述,并由此计算Tauc带隙。随着波长向红外延伸,非晶金刚石薄膜的消光系数渐次降低并趋近于零,光学常数因沉积能量变化而实现的调整幅度也逐渐缩小。随着衬底偏压的增加,折射率和光学带隙都是先升高后减小,并在负偏压为80 V时有最大值;而消光系数却是先减小再升高,在负偏压为80 V时有最小值。 展开更多

关键词 非晶金刚石 光谱椭偏 过滤阴极真空电弧 光学性能

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非晶金刚石与非晶碳化锗复合增透保护膜系的设计与实现 被引量：3

5

作者 朱嘉琦 韩杰才 +3 位作者 胡超权 郑伟涛 韩潇 孟松鹤 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期451-454,共4页

为了有效保护硫化锌等红外光学元件并提高其在工作波段的透过率,根据薄膜光学原理进行增透设计,从而获得膜系光学参数;采用射频磁控溅射技术制备非晶碳化锗薄膜,通过调整甲烷流速比调整薄膜的折射率,根据流速比和沉积时间控制膜厚,再用... 为了有效保护硫化锌等红外光学元件并提高其在工作波段的透过率,根据薄膜光学原理进行增透设计,从而获得膜系光学参数;采用射频磁控溅射技术制备非晶碳化锗薄膜,通过调整甲烷流速比调整薄膜的折射率,根据流速比和沉积时间控制膜厚,再用过滤阴极真空电弧技术制备非晶金刚石薄膜,分别改变衬底偏压和沉积时间控制薄膜的折射率和膜厚.利用光谱椭偏仪和台阶仪表征薄膜折射率和膜厚,通过小角X射线反射和X射线光电子谱测试非晶金刚石薄膜的密度和非晶碳化锗薄膜中的锗含量,使用纳米压痕仪和傅里叶红外透射谱仪确定薄膜的硬度和红外透过率.试验表明,非晶金刚石和非晶碳化锗薄膜的折射率分别与薄膜的密度和薄膜中的锗含量密切相关,非晶金刚石与非晶碳化锗复合膜系是硫化锌等红外光学元件性能优异的增透保护膜. 展开更多

关键词 非晶金刚石 非晶碳化锗 增透保护膜 光学性能

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非晶金刚石薄膜的sp^3键成分的XPS谱研究 被引量：4

6

作者 魏爱香 陈弟虎 周有国 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期179-182,共4页

把非晶金刚石薄膜的XPSC1s谱分解为中心在 2 84 .4± 0 .1eV和 2 85 .2± 0 .1eV的两个高斯特征峰 ,分别对应于碳薄膜中的sp2 C和sp3 C。用这两个高斯特征峰的面积除以C1s谱的总面积 ,得出非晶金刚石薄膜中sp2 C和sp3 C的比例... 把非晶金刚石薄膜的XPSC1s谱分解为中心在 2 84 .4± 0 .1eV和 2 85 .2± 0 .1eV的两个高斯特征峰 ,分别对应于碳薄膜中的sp2 C和sp3 C。用这两个高斯特征峰的面积除以C1s谱的总面积 ,得出非晶金刚石薄膜中sp2 C和sp3 C的比例。用上述方法对sp3 C比例不同的一组样品进行了分析计算 ,并与先前用紫外 -可见光吸收光谱和拉曼光谱对同一组样品分析得出的结果进行了比较 ,结果表明 :用XPS谱能简便而有效地定量确定非晶金刚石薄膜中sp2 C和sp3 C的比例 ,且这种方法适用于所有功能碳薄膜。 展开更多

关键词 非晶金刚石薄膜 sp^3键 成分 XPS谱 X射线光电子能谱

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SP^2键含量对非晶金刚石膜电子场发射性能的影响 被引量：2

7

作者 周江云 李琼 +2 位作者 徐静芳 茅东升 柳襄怀 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期45-48,共4页

该文研究了真空磁过滤弧沉积方法制备的非晶金石薄膜 (a-DF)的电子场发射性能 ,SP2 键含量不同的薄膜的场发射性能有很大的差异 ,SP2 键含量越高 ,阈值电场越小 ,发射电流越大 ,同时失效率也较高。SP2 键含量为 6 .5% ,2 0 % ,40 %的薄... 该文研究了真空磁过滤弧沉积方法制备的非晶金石薄膜 (a-DF)的电子场发射性能 ,SP2 键含量不同的薄膜的场发射性能有很大的差异 ,SP2 键含量越高 ,阈值电场越小 ,发射电流越大 ,同时失效率也较高。SP2 键含量为 6 .5% ,2 0 % ,40 %的薄膜 ,其阈值电场分别为2 .7V/ μm,1 .5V/ μm ,0 .7V/ μm ,远小于金属和硅尖锥的阈值电场。所有样品的发射点均为随机的点状分布。 展开更多

关键词 非晶金刚石薄膜 SP^2键 场发射 FAD

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非晶金刚石薄膜对温度的敏感性研究 被引量：1

8

作者 朱嘉琦 孟松鹤 +1 位作者 陈旺寿 韩杰才 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期565-569,共5页

采用过滤阴极真空电弧技术制备非晶金刚石薄膜,在-190-600℃范围研究非晶金刚石薄膜的温度敏感性．利用液氮泵在Linkam试验台上冷却样品并实时采样,通过炉中退火实现样品加热．分别测试可见光拉曼光谱和纳米压痕,研究薄膜的微结构和机... 采用过滤阴极真空电弧技术制备非晶金刚石薄膜,在-190-600℃范围研究非晶金刚石薄膜的温度敏感性．利用液氮泵在Linkam试验台上冷却样品并实时采样,通过炉中退火实现样品加热．分别测试可见光拉曼光谱和纳米压痕,研究薄膜的微结构和机械性能的变化．实验表明:过滤阴极真空电弧制备的非晶金刚石薄膜具有较好的热稳定性．在空气中退火到400℃,其硬度和弹性模量基本保持不变,其结构可以一直稳定到500℃,但是到600℃,薄膜因为氧化作用而快速消耗．非晶金刚石薄膜的可见光拉曼光谱显示随着温度的升高,谱峰峰位向高频偏移．在低温冷却过程中,薄膜对温度变化不敏感,其结构保持不变． 展开更多

关键词 非晶金刚石 过滤阴极真空电弧 温度敏感性 拉曼光谱

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过滤阴极真空电弧制备非晶金刚石红外保护膜 被引量：2

9

作者 韩杰才 朱嘉琦 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1795-1799,共5页

采用过滤阴极真空电弧技术,通过施加不同衬底偏压制备了非晶金刚石薄膜。利用纳米压痕仪和光谱椭偏仪测试薄膜的力学性能和光学性能,利用KLA-Tencor台阶仪测试硅衬底在薄膜沉积前后的曲率半径,并根据Stoney方程计算薄膜应力,利用可见光... 采用过滤阴极真空电弧技术,通过施加不同衬底偏压制备了非晶金刚石薄膜。利用纳米压痕仪和光谱椭偏仪测试薄膜的力学性能和光学性能,利用KLA-Tencor台阶仪测试硅衬底在薄膜沉积前后的曲率半径,并根据Stoney方程计算薄膜应力,利用可见光拉曼光谱和电子能量损耗谱研究了薄膜的微结构。实验表明:当衬底负偏压为80 V时,薄膜的硬度、弹性模量、光学带隙和折射率均达到最大值,随着偏压的升高或降低,各参量分别降低;此时,薄膜的sp3杂化含量最高,斜坡系数却最小;在宽红外波段范围内,薄膜的消光系数趋近于零,即红外透明;另外,薄膜具有接近金刚石的高硬度和高模量,并且其微结构以及光学和力学性能可调,因此是一种优异的红外光学窗口增透保护薄膜材料。 展开更多

关键词 非晶金刚石 过滤阴极真空电弧 红外保护膜

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高质量非晶金刚石薄膜的制备研究

10

作者 闫鹏勋 李晓春 +4 位作者 李春 崇二敏 刘洋 李鑫 徐建伟 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期127-130,146,共5页

利用自行研制的磁过滤等离子体技术（FCAP），并创造性地对衬底施加低频率周期性负偏压，在室温下的单晶硅表面上制备了高质量的非晶金刚石薄膜。用扫描电子显微镜（SEM），原子力显微镜（AFM），红外吸收光谱（IR），纳米硬度计和摩擦... 利用自行研制的磁过滤等离子体技术（FCAP），并创造性地对衬底施加低频率周期性负偏压，在室温下的单晶硅表面上制备了高质量的非晶金刚石薄膜。用扫描电子显微镜（SEM），原子力显微镜（AFM），红外吸收光谱（IR），纳米硬度计和摩擦试验仪对制备的非晶金刚石薄膜进行了结构和性能表征。实验结果表明：制备的非晶金刚石薄膜表面十分光滑，表面粗糙度仅为0．1nm；薄膜中sp^3键成份高达70．7％，对应薄膜硬度达到74．8GPa，接近金刚石的硬度；薄膜摩擦系数在0．12-0．16之间。文中也讨论了偏压类型对沉积薄膜结构的影响。 展开更多

关键词 磁过滤等离子体 非晶金刚石膜 周期性偏压 性能

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非晶金刚石膜在高速钢丝锥上的应用 被引量：1

11

作者 黎永钧 苏秉雄 +1 位作者 李冬生 张源斌 《工具技术》 北大核心 2004年第2期19-22,共4页

利用过滤阴极真空电弧离子镀膜机 (JM 1型非晶金刚石镀膜机 )在高速钢试件和丝锥上沉积 150～2 0 0nm的非晶金刚石膜 ,对该镀膜丝锥进行摩擦系数、膜 /基结合力、耐磨性以及丝锥效能试验 ,并在多个用户厂进行应用考核。试验结果表明 ,... 利用过滤阴极真空电弧离子镀膜机 (JM 1型非晶金刚石镀膜机 )在高速钢试件和丝锥上沉积 150～2 0 0nm的非晶金刚石膜 ,对该镀膜丝锥进行摩擦系数、膜 /基结合力、耐磨性以及丝锥效能试验 ,并在多个用户厂进行应用考核。试验结果表明 ,非晶金刚石膜对钢的摩擦系数为 0 0 92～ 0 0 98,膜 /基结合力 (临界载荷 )为 17 65～2 0 2 7N ,耐磨寿命比高速钢基体提高 10 6～ 3 19倍 ,镀膜丝锥寿命提高 2 46～ 5 6倍。实用考核表明 ,镀膜丝锥在加工有色金属、钢、铸铁机件的应用中 ,分别提高丝锥寿命 0 67～ 4 展开更多

关键词 非晶金刚石膜 高速钢 丝锥 离子镀膜 摩擦系数

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一种镀非晶金刚石膜的工艺

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《表面技术》 EI CAS CSCD 2007年第5期23-23,共1页

本发明涉及一种用碳离子轰击作为镀非晶金刚石膜的镀前处理方法。该方法包括以下步骤：1）清洗零件表面；2）将零件装入镀膜机的真空室中，抽真空达到1×10^-2～1×10^-5Pa；3）用固体离子源泉对零件镀膜表面作碳离子轰击处理；... 本发明涉及一种用碳离子轰击作为镀非晶金刚石膜的镀前处理方法。该方法包括以下步骤：1）清洗零件表面；2）将零件装入镀膜机的真空室中，抽真空达到1×10^-2～1×10^-5Pa；3）用固体离子源泉对零件镀膜表面作碳离子轰击处理；4）离子束加速偏压电源转换，由高压电源转换到低压电源；5）镀非晶金刚石膜，达到要求膜厚；6）放气；7）取出零件包装。本发明故障率低、轰击均匀、轰击面积大、镀膜生产率高且镀膜设备成本低。 展开更多

关键词 非晶金刚石膜 零件表面 工艺 离子轰击 电源转换 前处理方法 低压电源 镀膜设备

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采用磁过滤MEVVA源制备DLC膜的研究 被引量：4

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作者 张旭 张通和 +2 位作者 易仲珍 张荟星 王广甫 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期478-481,共4页

采用磁过滤MEVVA沉积技术以石墨为阴极在几种衬底表面 (单晶硅、不锈钢和工具钢等 )上制备高质量类金刚石 (DLC)薄膜。实验结果表明 ,沉积能量对薄膜的sp3键含量的影响为先随能量的增加而增加 ,达到最大值后 ,再增加沉积能量含量反而下... 采用磁过滤MEVVA沉积技术以石墨为阴极在几种衬底表面 (单晶硅、不锈钢和工具钢等 )上制备高质量类金刚石 (DLC)薄膜。实验结果表明 ,沉积能量对薄膜的sp3键含量的影响为先随能量的增加而增加 ,达到最大值后 ,再增加沉积能量含量反而下降。硬度测试结果表明 ,非晶金刚石薄膜具有极高的硬度 ,为 70～ 78GPa ,远远高于衬底材料的硬度值 .对非晶金刚石薄膜的摩擦性能试验结果表明 ,非晶金刚石薄膜的摩擦因数为 0 .16～ 0 .2 ,大大低于衬底材料 . 展开更多

关键词 磁过滤 MEVVA源 制备 DLC膜 类金刚石膜 金属蒸汽真空弧沉积 非晶金刚石薄膜 耐磨损性能

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