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PIII方法制备的TiN膜的性能 王钧石1 (1.西南交通大学材料科学与工程学院,四川成都,610031) 摘要:用一种新型的等离子体浸没式离子注入技术(PIII),在Cr12MoV钢基体上制备了TiN膜,经XPS分析发现,膜中的组织为TiN,TiO2和Ti2O3.对有与无TiN膜的Cr12MoV钢试样进行对比,测定了维氏硬度,耐磨性以及磨痕.结果表明:TiN膜具有高的硬度和优良的抗摩擦性能. 关键词:等离子体浸没式离子注入; TiN膜; 显微硬度; 摩擦性能; [全文内容正在添加中] ......
氮离子束轰击对电弧离子镀TiN膜层的作用 吕树国1,张罡2,刘常升1,毕监智2,金光2,李玉海2 (1.东北大学材料与冶金学院,辽宁,沈阳,110004;2.沈阳理工大学中俄联合高能束流实验室,辽宁,沈阳,110168) 摘要:电弧离子镀膜层中"大颗粒"的存在,降低了膜层质量,限制了其进一步应用.采用俄罗斯UVN 0.5D2I离子束辅助沉积电弧离子镀设备,对高速钢W18Cr4V上沉积的TiN膜层进行了氮离子束轰击.结果表明:TiN膜层表面"大颗粒"完全消失,凹坑浅而平整,粗糙度降低.膜层中较软的Ti和Ti2N向TiN转变,TiN(111)取向逐渐减弱,而(200)取向逐渐增强.膜层的显微硬度由原来的1 980 HV1N升高到2 310HV1N. 关键词:氮离子束; 轰击; 电弧离子镀; TiN膜; 显微硬度; [全文内容正在添加中] ......
等离子体基离子注入制备TiN膜的成分结构 李金龙1,金银玉1,唐光泽1,孙明仁1,马欣新1 (1.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001) 摘要:采用Ti,N等离子体基离子注入和先在基体表面沉积纯钛层然后离子注氮混合两种方法在铝合金基体上制备了TiN膜.利用XPS分析了两种方法制备TiN薄膜的成分深度分布和元素化学价态,并用力学性能显微探针测试对比了TiN膜的纳米硬度.研究表明:两种方法制备的薄膜均由TiN组成,Ti,N等离子体基离子注入薄膜中Ti/N≈1.1,而离子注入混合薄膜中Ti/N≈1.3,Ti,N等离子体基离子注入薄膜表面区域为TiN和TiO2的混合组织,TiN含量多于TiO2,离子注入混合薄膜表面主要是TiO2;Ti,N等离子体基离子注入所制备的薄膜的纳米硬度峰值为12.26 GPa,高于离子注入混合的7.98 GPa. 关键词:等离子体基离子......
等离子体浸没式离子注入-离子束增强沉积TiN膜研究 柳襄怀1,黄楠2,王钧石2,王良辉2,孙宏2 (1.上海微系统与信息技术研究所,上海,200050;2.西南交通大学,成都,610031) 摘要:本文采用一种新型的等离子体浸没式离子注入-离子束增强沉积的技术(PIII-IBAD),在Cr12MoV钢基体上制备出了TiN膜,对沉积膜的组织进行了光电子能谱分析,并对沉积膜进行了硬度检测,摩擦试验及磨痕形貌分析.试验结果表明,沉积膜中的组织为TiN,TiO2和Ti2O3,TiN膜具有高达Hv3200的高硬度和极其优良的摩擦性能. 关键词:等离子体浸没式离子注入-离子束增强沉积(PIII-IBAD); TiN膜; 显微硬度; 摩擦性能; [全文内容正在添加中] ......
文章编号:1004-0609(2011)01-0159-06 质子交换膜燃料电池钛基双极板多弧离子镀TiN膜的腐蚀行为 段良涛, 张东明, 郭 路, 王再义 (武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室,武汉430070) 摘 要:为了增强钛金属双极板的耐腐蚀性能,通过多弧离子镀膜技术在钛基双极板表面镀一层TiN,对薄膜的表面形貌,晶体结构与耐腐蚀性能之间的关系进行研究.结果表明:镀有TiN膜样品的耐腐蚀性能比未镀膜样品的有明显提高,其腐蚀电流密度最低可达201 μA/cm2.测试其动电位极化曲线和恒电位极化曲线发现,样品的耐腐蚀性能与薄膜的晶体结构以及表面颗粒和孔洞有密切的关系.适当的晶体择优取向有利于提高样品的耐腐蚀性能,而表面的颗粒和孔洞对样品的长期耐腐蚀性有很大影响.通过能谱分析发现,腐蚀后的样品表面发生了氧化. 关键词:质子交换膜燃料电池;钛基双极板;多弧......
TiN附着膜的应力-应变关系 嵇宁1,陈昌荣2,马胜利3,覃明2,汪伟2,李家宝2 (1.LM3 ESA CNRS 8006, Ecole Nationale Supérieure D'Arts et Métiers, 151 Bd. de l'Hpital, 75013, Paris, France;2.中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合;3.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,西安 710049) 摘要:利用等离子体辅助化学气相沉积法(PACVD)在60Mn钢基片上沉积2.5μm厚的TiN膜.借助X射线应力分析技术和微拉伸设备,测量该附着膜纵向(加载方向)应力和横向应力及外载应变,进而求其等效应力-等效单轴应变关系,并由此算得它的条件屈服点σ(0.1)和σ(0.2)分别为4.2和4.4 GPa,加工硬化指数为0.36.用纳米压痕仪测得其硬度为25 GPa,弹性模量为......
低能离子束辅照对溅射镀TiN膜生长的影响 华学明1,三宅正司2,李铸国1,吴毅雄1 (1.上海交通大学材料科学与工程学院,上海,200030;2.近畿大学,大阪,5778502,日本) 摘要:用诱导型等离子体辅助磁控溅射装置在Si(100)表面低温沉积TiN膜,研究了高密度低能量(≈20 eV)离子束辅照对溅射镀TiN膜生长,结构和性能的影响.结果表明,高密度低能离子束辅照会改变TiN膜的择优生长方向并使薄膜致密化.即使沉积温度低于150℃,当入射基板离子数和Ti原子数的比值Ji/JTi≥4.7时,沉积的TiN膜仍可具有完全的(200)面择优生长,薄膜微观结构致密,硬度达到25 GPa,残余压应力小. 关键词:TiN薄膜; 物理气相沉积(PVD); 择优取向; 离子照射; [全文内容正在添加中] ......
PCVD TiN膜的界面制备及性能 徐可为1,黄鹤1,朱晓东1,何家文1 (1.西安交通大学,西安,710049) 摘要:用TiCl4作为反应气体制备PCVD TiN镀层,对降低界面的氯含量,改善PCVD TiN镀层的界面性能进行了研究.在镀层制备过程中增加了界面制备过程,即采用氩离子轰击以及氢的反应使界面的氯含量降低,膜基界面得到改善.结果表明,与常规PCVD制备的TiN镀层相比,膜层的结合强度有大幅度的提高,耐磨性和耐蚀性均有改善,特别是其耐蚀性达到甚至超过奥氏体不锈钢的水平. 关键词:PCVD; TiN; 界面; 镀层; 结合强度; 腐蚀; 磨损; [全文内容正在添加中] ......
脉冲偏压对矩形平面大弧源离子镀TiN 膜层性能的影响 魏永强1,田修波1,林永清1,杨士勤1,关秉羽2,巩春志1,于传跃3 (1.哈尔滨工业大学材料学院现代焊接生产技术国家重点实验室,哈尔滨,150001;2.沈阳北宇真空设备厂,沈阳,110045;3.哈尔滨第一工具有限公司,哈尔滨,150020) 摘要:采用矩形平面大弧源离子镀技术在201奥氏体不锈钢基体表面制备TiN硬质薄膜,研究了脉冲偏压对TiN膜层的表面形貌,相结构,硬度和耐磨性能的影响.结果表明,随着脉冲偏压的增大,薄膜中大颗粒的数目先增加后减少,这是大颗粒受到离子拖曳力和电场力双重作用的结果.存在一个最佳的脉冲偏压,使得制备出的TiN膜层具有较高的I(111)/I(200)比例和较高的耐磨性.脉冲偏压为-300 V时制备的TiN膜层具有最好的综合性能. 关键词:无机非金属材料; 离子镀; 矩形靶; 脉冲偏压; 氮化钛......
高速钢W18Cr4V离子渗氮层组织对TiN膜与基体结合强度的影响 何家文1,谢飞2 (1.西安交通大学材料科学与工程学院,西安,710049;2.江苏石油化工学院机械工程系,常州,213016) 摘要:采用W18Cr4V高速钢进行离子渗氮-PECVD TiN复合处理运用透射电子显微镜,X射线衍射仪和光学显微镜研究试样的表层组织结构.采用连续压入法研究TiN膜与基体的结合强度.结果表明,离子渗氮能够提高膜基结合强度通过分析渗氮层与膜-基界面的组织特点,认为TiN膜在渗氮层上一些与其具有相同或相似晶体结构的氮化物上外延生长,以及强度较高的渗氮层对膜的支撑是基体渗氮提高膜-基结合强度的两大因素. 关键词:高速钢; 离子渗氮; 等离子体增强化学气相沉积; TiN; 结合强度; [全文内容正在添加中] ......