高功率脉冲磁控溅射制备低氮纳米W涂层及性能研究
发布时间：2020-12-31 23:24
为了解决气相沉积硬质涂层研究及应用中硬度和韧性难以同时兼得的问题,本文采用高功率脉冲磁控溅射技术在W涂层中掺杂小原子N的方法,在YG6硬质合金上成功制备了既硬又韧且高附着性的纳米W（N）涂层,并系统研究了工作气压对纳米W（N）涂层结构与性能影响。同时还初步探索了高功率脉冲磁控溅射-直流磁控溅射复合技术。与直流磁控溅射技术制备的W（N）-DCMS涂层相比,高功率脉冲磁控溅射制备的纯W、W（N）涂层表面更光滑、横截面结构更致密,但沉积速率只有W（N）-DCMS涂层的30%。W、W（N）、W（N）-DCMS涂层的表面形貌分别为:细长的“杆状”、致密的“韧窝状”、有缝隙的“瓜子状”。透射电镜结果表明,三种涂层内部均存在高密度应力场条纹,膜基结合处有厚度为数十纳米的非晶层。W（N）涂层靠近非晶层位置为纳米晶α-W（N）相镶嵌在非晶基体组成的纳米复合结构。W（N）涂层的平均晶粒尺寸低至7.5 nm,且具有较高的硬度（29.4 GPa）,较好的韧性、附着性（Lc2>100 N）,以及优异的摩擦学性能和良好的耐腐蚀性能。W（N）涂层磨损率较W涂层降低一个数量级,为5.08×10-16<...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
与HiPIMS技术相关的SCI检索文章（引自WebofScience）
华南理工大学工程硕士学位论文压、气体等参数相关。不管何种实验参数条件，延迟时，加载电压越大，延迟时间越短。如果在脉冲开始之前的等离子体，可以消除 HiPIMS 电压电流的时间延迟效线见图 1-2，电压越高，产生峰值电流和达到稳定平台工作气压下，当靶电压大于 750 V 时，W 靶在脉冲开的]。的涂层技术与设备厂商 Balzers、CemeCon、Sulzer、H备，其核心技术不尽相同但其电源设计原理基本一致，，结构示意图见图 1-3。直流电源给脉冲电容器组充电伏不等。电容器和阴极之间安装晶体管开关，开关控制定的脉冲频率，从而把电容器中的能量传输到磁控靶上
电容器和阴极之间安装晶体管开关，开关控制微秒级规定的脉冲频率，从而把电容器中的能量传输到磁控靶上。图 1-2 W 靶的电压-电流-时间曲线（Ar 压力 1.8 Pa）[15]Fig.1-2 Current-voltage-time curve of W target in argon at 1.8 Pa[15]
本文编号：2950497
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
与HiPIMS技术相关的SCI检索文章（引自WebofScience）
华南理工大学工程硕士学位论文压、气体等参数相关。不管何种实验参数条件，延迟时，加载电压越大，延迟时间越短。如果在脉冲开始之前的等离子体，可以消除 HiPIMS 电压电流的时间延迟效线见图 1-2，电压越高，产生峰值电流和达到稳定平台工作气压下，当靶电压大于 750 V 时，W 靶在脉冲开的]。的涂层技术与设备厂商 Balzers、CemeCon、Sulzer、H备，其核心技术不尽相同但其电源设计原理基本一致，，结构示意图见图 1-3。直流电源给脉冲电容器组充电伏不等。电容器和阴极之间安装晶体管开关，开关控制定的脉冲频率，从而把电容器中的能量传输到磁控靶上
电容器和阴极之间安装晶体管开关，开关控制微秒级规定的脉冲频率，从而把电容器中的能量传输到磁控靶上。图 1-2 W 靶的电压-电流-时间曲线（Ar 压力 1.8 Pa）[15]Fig.1-2 Current-voltage-time curve of W target in argon at 1.8 Pa[15]
本文编号：2950497
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