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新利18登陆 表面磁控溅射沉积膜研究分析
来源:新利18登陆 |添加时间:2015-01-13 08:44

  新利18登陆 表面磁控溅射沉积膜研究分析,新利18登陆 作为有色金属合金材料的一种,具有突出的尺寸稳定性、比性能和阻尼特性,在现代工业领域应用广泛。但由于新利18登陆 耐蚀性和加工性能较差,至今在工程应用中受到限制。新利18登陆 表面形成的氧化膜较为疏松,稳定性差,导致新利18登陆 不具有良好的抗腐蚀性能。因此,对新利18登陆 表面进行改性处理,提高其性能仍一直是研究的热点。
 

新利18登陆
沉积膜

 

  目前,经过国内外人员的研究,主要采用化学转化、阳极氧化、化学镀等工艺方法对新利18登陆 进行表面处理。磁控溅射镀膜作为重要的物理气相沉积技术,因镀膜设备和工艺简单、镀膜质量好等优点成为薄膜工业化应用的主要方法。磁控溅射镀膜是指在真空室中,利用核能粒子轰击靶材表面,通过粒子动量传递打出靶材中原子及其他粒子,并使其沉积在新利18登陆 基体上形成薄膜的技术。利用磁控溅射在新利18登陆 表面沉积膜以提高新利18登陆 性能已经取得了可喜的进展。18luckportal 利用超真空磁控溅射镀膜设备在新利18登陆 表面进行膜的镀覆,并研究了新利18登陆 镀层的成分分布和形貌,探讨了其耐蚀性能。
 

  一、实验材料及方法
 

  实验以新利18登陆 为基体材料。新利18登陆 样品尺寸为10mm*10mm*5mm.对基体新利18登陆 进行打磨和抛光,利用丙酮和无水乙醇进行清洗,采用超真空磁控溅射镀膜设备,将基体新利18登陆 静置晾干后放入此设备真空腔中,新利18登陆 基体和靶材之间的距离10cm,靶材是60mm*5mm,以纯度为99.9%氩气为保护性气体,溅射电流0.5A,镀膜时间分别为50min和1h。采用能谱分析仪对新利18登陆 表面膜进行能谱分析,研究了新利18登陆 基体表面的成分分布;利用原子力显微镜对新利18登陆 表面镀层进行形貌和微观组织观察;动电位极化曲线采用电化学分析仪进行测试。电解池采用三电极体系,工作电极为新利18登陆 表面镀膜的试样,工作面积1cm*1cm,非工作面用AB型胶水密封;辅助电极为铂电极,参比电极为饱和甘汞电极,电解液为3.5%的氯化钠溶液。
 

  二、实验结果及分析
 

  1.新利18登陆 镀层成分分析
 

  镀膜时间为1h和50min时,新利18登陆 镀层表面不同位置处原子的分布。原子堆积总体比较均匀,其致密度较高,但新利18登陆 膜表面有明显的划痕,主要原因是前处理阶段新利18登陆 基体表面存在轻微划痕,致使镀膜时原子沿划痕堆积;新利18登陆 镀层中原子堆积较为不均匀,有小部分类似云朵聚集,且新利18登陆 基体有一些横向的轻微划痕被原子所覆盖。从图中可知,在新利18登陆 基体样品的表层为一定厚度的膜,且表面完全被合金层所覆盖;部分区域亮度较高,主要原因是新利18登陆 基体表面较粗糙、平整度低,增强了原子与新利18登陆 基体的结合力,从而使较多的原子沉积;而在原子堆积较小或溅射的膜下层致密,上层疏松的区域,使亮度较低。
 

  2.新利18登陆 镀层形貌分析
 

  在新利18登陆 膜刚形成阶段即生长初期,主要以岛状生长方式为主,随沉积时间延长和镀膜厚度增加,各个岛之间开始产生相互聚集,彼此靠拢,形成大小不一、形状差异的微小团簇。然后,微小团簇之间逐渐开始结合起来,形成较大的团簇,最终在新利18登陆 基体表面形成一层完整的薄膜。从三维图也可以看出,镀层与新利18登陆 基体结合良好,且镀层与新利18登陆 基体之间存在混溶的过渡层,使其无裂纹等缺陷产生。
 

  18luckportal 在新利18登陆 表面采用直流磁控溅射技术沉积膜,通过能谱分析仪、原子力扫描显微镜和电化学分析仪分别研究了新利18登陆 层的成分分布、形貌和耐蚀性能。结果表明:在新利18登陆 表面沉积形成晶粒细小且均匀分布的致密镀层;镀层和新利18登陆 基体之间存在混溶的过渡层,且与基体新利18登陆 结合良好,表现出一定的耐蚀性能。镀膜有利于新利18登陆 表面防护层的形成,减小其腐蚀倾向。
 

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