基体偏压对铜/金刚石复合材料表面离子镀氮化铝膜层组织和性能的影响

发布时间：2021-08-01 22:10

　　针对Cu/金刚石复合材料表面电绝缘性差的缺点,利用多弧离子镀技术在Cu/金刚石复合材料表面镀AlN膜层,基体偏压分别为-200、-300和-400 V。利用X射线衍射和扫描电镜分析了膜层的物相和微观组织形貌,利用激光导热仪和矢量网络分析仪分析了膜层的热导率和电绝缘性。结果表明:AlN在（111）面择优生长,在（200）、（220）晶面取向生长。随偏压增加,AlN膜层颗粒先趋于细小、致密和均匀化,继续增加偏压则膜层内颗粒聚集长大,并出现凹坑。镀AlN膜层后,Cu/金刚石复合材料的热导率无显著变化,但其表面电绝缘性大大提升。以偏压为-300 V时所得AlN膜层最致密均匀,电绝缘性最优。 

【文章来源】：电镀与涂饰. 2020,39(04)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

不同基体偏压下离子镀AlN膜层的表面形貌

损耗角(δ)是在交变电场下，电介质内流过的电流向量和电压向量之间夹角的余角，可反映受潮、劣化变质等绝缘缺陷。损耗角正切(tanδ)则是电介质在交变电场下有功分量与无功分量之比，反映了电介质内单位体积的能量损耗。从图5可以看出，当偏压为-200 V时，Al N膜层的损耗角正切在(7.63～7.81)×10-3之间；当偏压为-300 V时，损耗角正切降低至(5.69～5.79)×10-3之间；当偏压为-400 V时，损耗角正切又上升到(6.37～7.31)×10-3之间。损耗角正切的变化与Al N膜层的晶粒尺寸、致密度、缺陷等因素密切相关。Al N膜层内部颗粒尺寸随偏压增加先趋于均匀细小且致密性增加，但偏压过高时膜层内部颗粒粗大，并出现凹坑等缺陷，膜层质量降低，因此损耗角正切随着偏压的增大而先减小再增大。图5 不同基体偏压下离子镀AlN膜层的损耗角正切与频率的关系

不同基体偏压下离子镀AlN膜层的损耗角正切与频率的关系

【参考文献】：
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本文编号：3316331