超高脉冲石墨阴极弧放电及ta-C薄膜结构性能研究

发布时间：2022-01-17 18:55

　　ta-C薄膜具有许多优良的性能,集石墨与金刚石众多优点于一身,如耐磨损性能好、硬度高、化学稳定性好、以及良好的生物相容性,应用领域广泛。ta-C与基体高速钢之间有着较大的结构成分差异,在沉积薄膜时会积累很大的内应力,膜基结合力下降,且ta-C电阻率大,导致沉积速率低。本研究为了提高薄膜附着力,设计了Cr/CrC过渡层结构,为增大靶材离化率提高沉积速率,使用了课题组自研的高脉冲电源进行沉积薄膜,该电源脉冲峰值电流最高可达1000A。通过调节脉冲频率、脉冲宽度、气压和氮气流量等参数研究了石墨靶材放电特性和等离子体光谱特性。在不同偏压、气压和峰值电流下制备了ta-C薄膜,在ta-C中进行N掺杂,可以降低内应力,提高附着力,增加耐腐蚀性能,本文在不同氮气流量下制备了ta-C:N薄膜并研究了其结构与性能。放电及光谱研究表明,在纯氩气条件下,脉宽一定,随着频率的增大,峰值电流减小,基体偏流减小,C（1+）/Ar（1+）不断减小;频率一定,随着脉宽的增大,峰值电流减小,基体偏流减小,C（1+）/Ar（1+）先减小后增加;随着气压的增大,基体偏流逐渐减小,C（1+）/Ar（1+）不断减小。在氮气氩气混... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：118 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

真空阴极弧激发粒子示意图

大颗粒产生及运输示意图

碳原子sp3，sp2，sp1杂化轨域[1]

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]真空阴极电弧离子镀层中宏观颗粒去除技术研究[D]. 戴华.上海交通大学 2009



本文编号：3595259