射频磁控溅射非晶Al–Mg–B薄膜的制备及性能
发布时间：2021-04-01 07:50
利用AlMgB14靶在高速钢上通过磁控溅射制备了Al–Mg–B薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜和辉光放电光谱仪对薄膜的组成结构进行了表征,采用纳米压痕仪和多功能摩擦磨损试验仪测试了薄膜的硬度及摩擦学性能。结果表明,提高薄膜的沉积温度或溅射功率都会增加薄膜中B元素的含量,使得薄膜硬度提高,摩擦因数和磨损量下降。
【文章来源】：电镀与涂饰. 2020,39(17)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
Al Mg B14靶材(a)和不同沉积温度(b)和溅射功率(c)下所制Al–Mg–B薄膜的XRD谱图
从图2和表1可见，4个样品表面凹凸不平，随着沉积温度升高，粗糙度逐渐减小，薄膜表面趋于均匀平整。在600°C下制备的薄膜的表面粗糙度远小于室温下制备的薄膜。表面粗糙度与沉积温度的关系可以用反应物在表面的迁移和扩散来解释，在较低的沉积温度下，被沉积表面吸收的原子迁移率较低，因此薄膜表面较为粗糙。随着沉积温度升高，原子迁移能力的增强导致表面光滑度的提高[11]。可见Al–Mg–B薄膜的表面平整度与沉积温度有很大的相关性。从图3和表2可见，随着溅射功率增大，薄膜表面粒子的尺寸均匀性趋于变好，表面粗糙度逐渐减小。这是由于在室温沉积时，较低的温度限制了沉积粒子的热运动和扩散。只有通过提高溅射功率来增加溅射能量和靶面起辉面积，使溅射均匀性提高，从而提高了薄膜的均匀性和平整度。
从图3和表2可见，随着溅射功率增大，薄膜表面粒子的尺寸均匀性趋于变好，表面粗糙度逐渐减小。这是由于在室温沉积时，较低的温度限制了沉积粒子的热运动和扩散。只有通过提高溅射功率来增加溅射能量和靶面起辉面积，使溅射均匀性提高，从而提高了薄膜的均匀性和平整度。2.3 薄膜的力学性能
【参考文献】：
期刊论文
[1]Influence of boron contents on properties of AlMgB films prepared by RF magnetron sputtering[J]. QU Wenchao a , WU Aimin a , WU Zhanling b , BAI Yizhen b , and JIANG Xin a, b, c a School of Materials Science and Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China b School of Physics and Optoelectronic Technology, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China c Institute of Materials Engineering, University of Siegen, Siegen D-57076, Germany. Rare Metals. 2012(02)
[2]AlMgB14三元超硬硼化物的实验制备与理论研究[J]. 蒋雪,曲文超,赵纪军,吴爱民,白亦真,姜辛. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2011(06)
[3]磁控溅射Al-Mg-B薄膜成分优化[J]. 曲文超,吴爱民,吴占玲,白亦真,姜辛. 金属学报. 2011(05)
博士论文
[1]碳基和类碳超硬材料的第一性原理研究[D]. 蒋雪.大连理工大学 2013
硕士论文
[1]偏压对磁控溅射制备AlMgB薄膜的影响[D]. 景素华.大连理工大学 2016
[2]磁控溅射制备Al-Mg-B薄膜及其性能的研究[D]. 康润芳.大连理工大学 2014
[3]磁控溅射法制备的Al-Mg-B薄膜的研究[D]. 吴占玲.大连理工大学 2011
本文编号：3112962
【文章来源】：电镀与涂饰. 2020,39(17)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
Al Mg B14靶材(a)和不同沉积温度(b)和溅射功率(c)下所制Al–Mg–B薄膜的XRD谱图
从图2和表1可见，4个样品表面凹凸不平，随着沉积温度升高，粗糙度逐渐减小，薄膜表面趋于均匀平整。在600°C下制备的薄膜的表面粗糙度远小于室温下制备的薄膜。表面粗糙度与沉积温度的关系可以用反应物在表面的迁移和扩散来解释，在较低的沉积温度下，被沉积表面吸收的原子迁移率较低，因此薄膜表面较为粗糙。随着沉积温度升高，原子迁移能力的增强导致表面光滑度的提高[11]。可见Al–Mg–B薄膜的表面平整度与沉积温度有很大的相关性。从图3和表2可见，随着溅射功率增大，薄膜表面粒子的尺寸均匀性趋于变好，表面粗糙度逐渐减小。这是由于在室温沉积时，较低的温度限制了沉积粒子的热运动和扩散。只有通过提高溅射功率来增加溅射能量和靶面起辉面积，使溅射均匀性提高，从而提高了薄膜的均匀性和平整度。
从图3和表2可见，随着溅射功率增大，薄膜表面粒子的尺寸均匀性趋于变好，表面粗糙度逐渐减小。这是由于在室温沉积时，较低的温度限制了沉积粒子的热运动和扩散。只有通过提高溅射功率来增加溅射能量和靶面起辉面积，使溅射均匀性提高，从而提高了薄膜的均匀性和平整度。2.3 薄膜的力学性能
【参考文献】：
期刊论文
[1]Influence of boron contents on properties of AlMgB films prepared by RF magnetron sputtering[J]. QU Wenchao a , WU Aimin a , WU Zhanling b , BAI Yizhen b , and JIANG Xin a, b, c a School of Materials Science and Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China b School of Physics and Optoelectronic Technology, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China c Institute of Materials Engineering, University of Siegen, Siegen D-57076, Germany. Rare Metals. 2012(02)
[2]AlMgB14三元超硬硼化物的实验制备与理论研究[J]. 蒋雪,曲文超,赵纪军,吴爱民,白亦真,姜辛. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2011(06)
[3]磁控溅射Al-Mg-B薄膜成分优化[J]. 曲文超,吴爱民,吴占玲,白亦真,姜辛. 金属学报. 2011(05)
博士论文
[1]碳基和类碳超硬材料的第一性原理研究[D]. 蒋雪.大连理工大学 2013
硕士论文
[1]偏压对磁控溅射制备AlMgB薄膜的影响[D]. 景素华.大连理工大学 2016
[2]磁控溅射制备Al-Mg-B薄膜及其性能的研究[D]. 康润芳.大连理工大学 2014
[3]磁控溅射法制备的Al-Mg-B薄膜的研究[D]. 吴占玲.大连理工大学 2011
本文编号：3112962
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3112962.html
