当前位置:主页 > 科技论文 > 物理论文 >

双激光沉积锗掺杂类金刚石膜的实验研究

发布时间:2018-01-18 02:23

  本文关键词:双激光沉积锗掺杂类金刚石膜的实验研究 出处:《中国激光》2017年03期  论文类型:期刊论文


  更多相关文章: 薄膜 双激光沉积 锗掺杂类金刚石膜 内应力 纳米硬度 牢固度


【摘要】:提出了双激光沉积掺杂薄膜技术,利用准分子纳秒激光和飞秒激光分别烧蚀石墨和锗靶材,保持准分子纳秒激光的参数不变,而将飞秒激光的脉冲频率逐次由0提高至500 Hz,在硅基底上获得锗含量逐次增大的掺杂类金刚石膜。实验结果表明:随着锗掺杂量的提高,锗掺杂类金刚石膜的折射率略微增大,消光系数增大7.3倍;表面硬度呈近似的线性降低,降低幅度约为41.3%;内应力呈非线性减小并在某值趋于稳定,降低幅度约为78.1%。牢固度实验结果表明,锗掺杂量的提高可以增强类金刚石膜在基底上的附着性能,但不利于其对溶液的耐腐蚀性。研究结果为不同应用目的的掺杂类金刚石膜及其复合膜层的设计提供了实验基础,且研究方法具有很强的可扩展性,不仅仅限于实验所限薄膜范围。
[Abstract]:A double-laser deposition technique for doped films is proposed in which excimer nanosecond laser and femtosecond laser are used to ablation graphite and germanium targets respectively and the parameters of excimer nanosecond laser are kept unchanged. When the pulse frequency of femtosecond laser was increased from 0 to 500 Hz, the doped diamond-like carbon films with increasing germanium content were obtained on the silicon substrate. The experimental results show that the doping amount of germanium increases with the increase of the doping amount of germanium. The refractive index of germanium doped diamond-like carbon film increases slightly and the extinction coefficient increases 7.3 times. The hardness of the surface decreases linearly, and the decrease is about 41.3%. The internal stress decreases nonlinearly and tends to stabilize at a certain value. The experimental results show that the increase of germanium doping can enhance the adhesion of diamond-like carbon films on the substrate. The results provide experimental basis for the design of doped diamond-like carbon films and their composite films for different purposes, and the research method has a strong scalability. It is not limited to the experimental range of thin films.
【作者单位】: 武汉军械士官学校光电技术研究所;
【分类号】:O484
【正文快照】: 类金刚石(DLC)膜具有高硬度、耐磨损、抗划伤、耐腐蚀等诸多优势,在力学、光学、电学、摩擦学等领域具有广泛的应用潜力[1]。与其他沉积方法相比,脉冲激光沉积(PLD)技术制备的无氢DLC膜具有更高的硬0303001-1度和化学稳定性。但是其内应力也很高,一般高于3GPa,甚至高于8GPa[2-

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 万强;陆益敏;米朝伟;韦尚方;田方涛;程勇;;248nm纳秒激光沉积类金刚石增透保护膜的工艺研究[J];激光与光电子学进展;2015年09期

2 张辉;何恩全;杨宁;张鹏翔;阮耀钟;;紫外激光脉冲沉积法制备高温超导(Bi,Pb)_2Sr_2CaCu_2O_8薄膜的研究[J];功能材料;2013年11期

3 王雪敏;吴卫东;李盛印;陈松林;唐永建;白黎;王海平;;脉冲激光沉积掺W类金刚石膜的性能[J];稀有金属材料与工程;2010年07期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘彦涛;张永忠;陈以强;唐杨杰;;激光熔化沉积TA15+Ti_2AlNb合金的组织与力学性能[J];航空材料学报;2017年03期

2 钦兰云;庞爽;杨光;王超;王维;;激光沉积修复ZL114A铝合金的显微组织及显微硬度研究[J];红外与激光工程;2017年05期

3 刘迅;李东艳;;激光加工技术在机械制造中的应用[J];装备制造技术;2017年05期

4 戴煜;李礼;马卫东;;基于快速增材制造关键金属部件组织性能调控的后处理技术及设备探究[J];新材料产业;2017年05期

5 杨光;刘欢欢;周佳平;钦兰云;王维;任宇航;;激光沉积修复某型飞机垂尾梁研究[J];红外与激光工程;2017年02期

6 廖冲;卢德宏;余晶;王剑;任博;张无虚;蒋业华;;Ti活化Al_2O_(3p)/65钢复合材料的组织和性能[J];特种铸造及有色合金;2017年02期

7 左蔚;张权明;吴文杰;周化光;;K4202高温合金激光选区熔化成形微观组织研究[J];火箭推进;2017年01期

8 张凤英;刘桐;胡广;赵汉宇;张哲辉;;激光熔覆沉积Ti-20V-15Cr合金的组织演化与硬度[J];应用激光;2017年01期

9 周长平;林枫;杨浩;王振强;姜风春;陈海龙;;增材制造技术在船舶制造领域的应用进展[J];船舶工程;2017年02期

10 QIN Fangcheng;LI Yongtang;QI Huiping;JU Li;;Advances in Compact Manufacturing for Shape and Performance Controllability of Large-scale Components-A Review[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2017年01期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 张启波;华一新;徐存英;李艳;李坚;董鹏;;Non-haloaluminate ionic liquids for low-temperature electrodeposition of rare-earth metals—A review[J];Journal of Rare Earths;2015年10期

2 卞宏友;赵翔鹏;杨光;钦兰云;王维;任宇航;;热处理对激光沉积修复GH4169合金残余应力和拉伸性能的影响[J];中国激光;2015年10期

3 闫世兴;董世运;徐滨士;王玉江;任维彬;方金祥;;预热温度对灰铸铁表面激光熔覆镍基涂层组织与性能的影响[J];材料工程;2015年01期

4 卞宏友;韩双隆;李英;杨光;钦兰云;王维;赵翔鹏;;感应加热参数对激光沉积修复基板温度场的影响[J];激光与光电子学进展;2014年11期

5 董雪亮;王德仁;曾阳庆;;Effect of mechanical attrition on microstructure and properties of electro-deposition coatings on NdFeB[J];Journal of Rare Earths;2014年09期

6 唐中杰;郭铁明;付迎;惠枝;韩昌松;;镍基高温合金的研究现状与发展前景[J];金属世界;2014年01期

7 戚永爱;赵剑峰;谢德巧;李悦;沈理达;肖猛;;激光修复GH4169镍基高温合金的弯曲性能[J];中国激光;2013年11期

8 卢秉恒;李涤尘;;增材制造(3D打印)技术发展[J];机械制造与自动化;2013年04期

9 齐欢;;INCONEL 718(GH4169)高温合金的发展与工艺[J];材料工程;2012年08期

10 石岩;张宏;刘双宇;徐春鹰;;高硬度多微孔小型零件激光表面精密熔覆钴基合金涂层提高耐冲蚀性能研究[J];机械工程学报;2011年02期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 郝世明;王慧芳;杨建参;;激光沉积制备富镧镧氧薄膜[J];广西物理;2006年02期

2 杨义发;江超;;飞秒激光沉积ZnO/Si大面积均匀薄膜及其特性[J];光电子.激光;2012年12期

3 杨义发;龙华;杨光;郑启光;李玉华;陆培祥;;氧压对飞秒激光沉积ZnO/Si(100)薄膜光学性能的影响[J];物理学报;2009年04期

4 G.Endres;战元龄;;用准分子激光沉积YBaCuO超导薄膜[J];激光与光电子学进展;1990年11期

5 袁林江;骆芳;姚建华;路远航;郭士锐;;超音速激光沉积研究进展[J];应用激光;2012年04期

6 钦兰云;卞宏友;杨光;宋海浩;王维;任宇航;;激光沉积修复TA15合金的组织和力学性能[J];强激光与粒子束;2014年08期

7 方国家,刘祖黎,周远明,姚凯伦;脉冲准分子激光沉积纳米WO_3多晶电致变色薄膜的研究[J];硅酸盐学报;2001年06期

8 郝世明;聂祚仁;;利用激光沉积研究镧钼阴极表面发射机制[J];激光技术;2008年04期

9 安承武;陆冬生;范永昌;宋文栋;李再光;;激光剥离靶材沉积超导薄膜的粒子形成与喷射的分析[J];自然科学进展;1993年05期

10 杨义发;龙华;杨光;戴能利;郑启光;陆培祥;;温度对飞秒激光沉积ZnO/Si薄膜的结构和性能的影响[J];中国激光;2007年09期

相关会议论文 前1条

1 王宏波;金政;李晨明;王宇威;白续铎;;激光沉积碳纳米管聚合物薄膜的场发射性能[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年

相关博士学位论文 前2条

1 钦兰云;钛合金激光沉积修复关键技术研究[D];沈阳工业大学;2014年

2 钦兰云;钛合金激光沉积修复关键技术研究[D];沈阳工业大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 丁林林;钛合金激光沉积修复热力耦合场的研究[D];沈阳航空航天大学;2015年

2 赵兵;超音速沉积Stellite6颗粒与激光复合工艺的数值模拟研究[D];浙江工业大学;2015年

3 王再兴;对流作用下石墨—铜功能梯度材料激光沉积温度场数值模拟[D];华东交通大学;2016年

4 鲁俊杰;钛合金薄壁零件激光沉积成形基体变形与应力调控研究[D];山东大学;2016年

5 马闯;激光沉积修复TA15钛合金疲劳性能研究[D];沈阳航空航天大学;2016年

6 周佳平;激光沉积制造应力演化及其控制[D];沈阳航空航天大学;2016年

7 岳耀猛;超声辅助钛合金激光沉积修复机理研究[D];沈阳航空航天大学;2016年

8 薛雄;旋转磁场辅助钛合金激光沉积制造技术研究[D];沈阳航空航天大学;2016年

9 雷洋;感应加热辅助钛合金激光沉积修复热行为研究[D];沈阳航空航天大学;2016年

10 赵翔鹏;GH4169合金激光沉积修复工艺研究[D];沈阳航空航天大学;2016年



本文编号:1439038

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/1439038.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户28720***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com