类金刚石薄膜应力调控及其激光损伤特性
发布时间:2021-02-03 12:44
类金刚石(DLC)薄膜具备很多与金刚石薄膜性能相似的优点,如红外波段透过率大、电阻率大、硬度大、摩擦系数小、热导率大等,是一种优良的红外增透保护材料,可用在航天器等其他精密光学仪器的红外窗口上。但是,DLC薄膜在制备过程中存在很多缺陷,当薄膜厚度增大时,应力也会相应增大,易使薄膜产生破裂甚至脱落,从而导致DLC薄膜在使用过程中过早失效。这就使得具有良好红外特性的DLC薄膜,因应力过大限制了它的应用领域。针对以上问题,使用射频磁控溅射设备沉积DLC薄膜,研究射频功率、气体流量、溅射角等参数对DLC薄膜应力的影响;分析不同形状与尺寸的基底对DLC薄膜应力的影响,通过改变相关工艺参数,对DLC薄膜的应力进行调控,获得DLC薄膜应力较小时的最佳制备工艺参数;并探究应力对激光损伤特性的影响。主要研究内容如下:(1)研究工艺参数对DLC薄膜应力的影响。使用射频磁控溅射的方法沉积DLC薄膜,制备了不同射频功率(250W、350W、450W)、不同氩气流量(40sccm、60sccm、80sccm)、不同溅射角(30°、60°、90°)下的DLC薄膜,观察了工艺参数对DLC薄膜应力的影响。经过测试结果...
【文章来源】:西安工业大学陕西省
【文章页数】:91 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
金刚石、石墨、和类金刚石结构图
制力是指薄膜稳定时对外呈现的总应力,总应力包内应力[50],也可用薄膜残余应力表示[23],可根现薄膜体积向外扩大的情况时,薄膜受到的应力值;如果出现薄膜体积有向里收缩的情况时,薄应力和压应力的示意图如图 2.6 所示。如果薄膜的影响,薄膜中过大的应力也会使得薄膜产生裂
图 2.7 扫描电子显微镜外观图微镜对样品的损伤形貌进行观察和分析。微镜分析Atomic Force Microscope,AFM)是一种新型的台控制,对样品进行测试时,由于力的影响会使得出现变化。将光信号的变化量通过光电转换变为进行控制,使作用力保持恒定。通过处理轴的讯扫描式电子显微镜比,它的优点是不受被测表面疗等研究领域被广泛使用。本实验所用的原其外观图如图 2.8 所示。
【参考文献】:
期刊论文
[1]光学窗口用低应力类金刚石薄膜[J]. 王娜,吴慎将,苏俊宏,徐均琪,王可瑄. 真空科学与技术学报. 2018(12)
[2]曲轴圆角半径测量方法对其过程控制能力的影响[J]. 王云飞,冯银平,徐成慧,刘琪,刘岩,魏彩丽. 锻压技术. 2017(11)
[3]类金刚石薄膜残余应力的研究进展[J]. 张婷,何娟,任瑛,邹文俊. 材料导报. 2016(01)
[4]离子束流后处理对类金刚石薄膜激光损伤特性的影响[J]. 吴慎将,苏俊宏,惠迎雪,徐均琪,葛锦蔓. 强激光与粒子束. 2015(11)
[5]类金刚石薄膜及其进展[J]. 苏俊宏,葛锦蔓,徐均琪,吴慎将,陈磊. 应用光学. 2015(05)
[6]光学薄膜激光损伤测试平台的构建[J]. 金辉霞,柏娜. 激光与红外. 2013(07)
[7]氩气流量对四面体非晶碳膜结构和摩擦性能的影响[J]. 蔡建,杨巍,柯培玲,汪爱英,方勇. 真空科学与技术学报. 2012(08)
[8]外加偏置电场对类金刚石薄膜激光损伤形貌影响研究[J]. 吴慎将,苏俊宏,施卫,王馨梅,徐均琪. 真空科学与技术学报. 2012(01)
[9]纳米石墨的制备方法及机理与应用研究进展[J]. 孙贵磊. 材料开发与应用. 2011(04)
[10]类金刚石碳膜的制备及其机械性能和应用[J]. 朱方芳. 职业. 2011(21)
博士论文
[1]TiO2基复合纳米纤维的制备及光学性能研究[D]. 张力.吉林大学 2016
[2]氧化钒薄膜的脉冲反应磁控溅射制备及其特性研究[D]. 董翔.电子科技大学 2014
[3]类金刚石(DLC)多层薄膜残余应力调控及其机械性能研究[D]. 徐照英.西南交通大学 2013
[4]基于柔性电子学的复眼照相机的制备[D]. 谢毅柱.兰州大学 2012
[5]复合类金刚石薄膜的制备及其摩擦性能研究[D]. 王云锋.兰州大学 2012
[6]利用射频PECVD方法生长类金刚石薄膜的实验研究[D]. 蔺增.东北大学 2004
硕士论文
[1]NiCo2O4基复合纳米结构的构筑及其电容性能研究[D]. 吴双.济南大学 2018
[2]磁过滤阴极弧沉积ta-C薄膜的关键技术及薄膜性能研究[D]. 何涛.合肥工业大学 2018
[3]石墨烯/聚苯胺复合吸波剂的制备及其电磁性能研究[D]. 刘进.大连理工大学 2017
[4]石墨烯技术专利布局研究[D]. 蒋倩.湘潭大学 2017
[5]直流/射频耦合磁控溅射类金刚石薄膜的制备与性能研究[D]. 刘磊.西南科技大学 2017
[6]利用射频磁控溅射法制备类金刚石膜[D]. 刘军.吉林大学 2017
[7]GHz磁集成薄膜及滤波器的研究[D]. 李光兰.电子科技大学 2017
[8]MPCVD法在铜基体上制备高导热金刚石膜[D]. 李宏.武汉理工大学 2016
[9]类金刚石磁头保护膜表面形貌对其摩擦性能影响的研究[D]. 洪贵春.哈尔滨工业大学 2015
[10]光学薄膜应力的分布与控制研究[D]. 高春雪.东南大学 2015
本文编号:3016522
【文章来源】:西安工业大学陕西省
【文章页数】:91 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
金刚石、石墨、和类金刚石结构图
制力是指薄膜稳定时对外呈现的总应力,总应力包内应力[50],也可用薄膜残余应力表示[23],可根现薄膜体积向外扩大的情况时,薄膜受到的应力值;如果出现薄膜体积有向里收缩的情况时,薄应力和压应力的示意图如图 2.6 所示。如果薄膜的影响,薄膜中过大的应力也会使得薄膜产生裂
图 2.7 扫描电子显微镜外观图微镜对样品的损伤形貌进行观察和分析。微镜分析Atomic Force Microscope,AFM)是一种新型的台控制,对样品进行测试时,由于力的影响会使得出现变化。将光信号的变化量通过光电转换变为进行控制,使作用力保持恒定。通过处理轴的讯扫描式电子显微镜比,它的优点是不受被测表面疗等研究领域被广泛使用。本实验所用的原其外观图如图 2.8 所示。
【参考文献】:
期刊论文
[1]光学窗口用低应力类金刚石薄膜[J]. 王娜,吴慎将,苏俊宏,徐均琪,王可瑄. 真空科学与技术学报. 2018(12)
[2]曲轴圆角半径测量方法对其过程控制能力的影响[J]. 王云飞,冯银平,徐成慧,刘琪,刘岩,魏彩丽. 锻压技术. 2017(11)
[3]类金刚石薄膜残余应力的研究进展[J]. 张婷,何娟,任瑛,邹文俊. 材料导报. 2016(01)
[4]离子束流后处理对类金刚石薄膜激光损伤特性的影响[J]. 吴慎将,苏俊宏,惠迎雪,徐均琪,葛锦蔓. 强激光与粒子束. 2015(11)
[5]类金刚石薄膜及其进展[J]. 苏俊宏,葛锦蔓,徐均琪,吴慎将,陈磊. 应用光学. 2015(05)
[6]光学薄膜激光损伤测试平台的构建[J]. 金辉霞,柏娜. 激光与红外. 2013(07)
[7]氩气流量对四面体非晶碳膜结构和摩擦性能的影响[J]. 蔡建,杨巍,柯培玲,汪爱英,方勇. 真空科学与技术学报. 2012(08)
[8]外加偏置电场对类金刚石薄膜激光损伤形貌影响研究[J]. 吴慎将,苏俊宏,施卫,王馨梅,徐均琪. 真空科学与技术学报. 2012(01)
[9]纳米石墨的制备方法及机理与应用研究进展[J]. 孙贵磊. 材料开发与应用. 2011(04)
[10]类金刚石碳膜的制备及其机械性能和应用[J]. 朱方芳. 职业. 2011(21)
博士论文
[1]TiO2基复合纳米纤维的制备及光学性能研究[D]. 张力.吉林大学 2016
[2]氧化钒薄膜的脉冲反应磁控溅射制备及其特性研究[D]. 董翔.电子科技大学 2014
[3]类金刚石(DLC)多层薄膜残余应力调控及其机械性能研究[D]. 徐照英.西南交通大学 2013
[4]基于柔性电子学的复眼照相机的制备[D]. 谢毅柱.兰州大学 2012
[5]复合类金刚石薄膜的制备及其摩擦性能研究[D]. 王云锋.兰州大学 2012
[6]利用射频PECVD方法生长类金刚石薄膜的实验研究[D]. 蔺增.东北大学 2004
硕士论文
[1]NiCo2O4基复合纳米结构的构筑及其电容性能研究[D]. 吴双.济南大学 2018
[2]磁过滤阴极弧沉积ta-C薄膜的关键技术及薄膜性能研究[D]. 何涛.合肥工业大学 2018
[3]石墨烯/聚苯胺复合吸波剂的制备及其电磁性能研究[D]. 刘进.大连理工大学 2017
[4]石墨烯技术专利布局研究[D]. 蒋倩.湘潭大学 2017
[5]直流/射频耦合磁控溅射类金刚石薄膜的制备与性能研究[D]. 刘磊.西南科技大学 2017
[6]利用射频磁控溅射法制备类金刚石膜[D]. 刘军.吉林大学 2017
[7]GHz磁集成薄膜及滤波器的研究[D]. 李光兰.电子科技大学 2017
[8]MPCVD法在铜基体上制备高导热金刚石膜[D]. 李宏.武汉理工大学 2016
[9]类金刚石磁头保护膜表面形貌对其摩擦性能影响的研究[D]. 洪贵春.哈尔滨工业大学 2015
[10]光学薄膜应力的分布与控制研究[D]. 高春雪.东南大学 2015
本文编号:3016522
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