| 中频磁控溅射制备ａ－Ｃ∶Ｈ（Ａｌ，Ｗ） 薄膜及其性能研究; 中频磁控溅射制备ａ－Ｃ∶Ｈ（Ａｌ，Ｗ） 薄膜及其性能研究 | |
| Department | 固体润滑国家重点实验室 ; 固体润滑国家重点实验室 |
龚秋雨 ; 郝俊英; 刘小强; 刘维民
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| 2013 ; 2013 | |
| Source Publication | 摩擦学学报
 ; 摩擦学学报
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| ISSN | 1004-0595 ; 1004-0595 |
| Volume | 33Issue:6Pages:556-564 |
| Abstract | 采用中频磁控溅射技术，以Ｗ、Ａｌ复合靶（面积比为１∶１）为靶材，在氩气和甲烷混合气体中于ｎ（１００）型单晶硅表面沉积了一系列Ａｌ、Ｗ共掺杂含氢非晶碳［ａ－Ｃ∶Ｈ（Ａｌ，Ｗ）］薄膜．分析了不同甲烷流量对薄膜成分、结构和表面形貌的影响，并表征了薄膜的力学性能和摩擦磨损行为．结果表明：随着甲烷流量的增加，薄膜中Ｃ含量呈上升趋势，而Ｗ和Ａｌ含量均呈现递减趋势，过高流量的ＣＨ４会导致金属靶材中毒．薄膜中的ｓｐ２Ｃ和ｓｐ３Ｃ含量受Ｗ、Ａｌ以及Ｈ注入效应的共同影响．所制备的薄膜表面均较为平滑，表面粗糙度（ＲＭＳ）在０.３９～０.４８ｎｍ范围内．薄膜的纳米硬度（Ｈ）在９.９８～１１.３７ＧＰａ之间，弹性模量（Ｅ）介于７１～９３.３６ＧＰａ之间，弹性恢复系数均在７０％以上．当薄膜中Ｗ和Ａｌ的原子百分含量分别为３．７４％和２．３７％时，Ｈ／Ｅ值和Ｈ３／Ｅ２值分别为０.１４１和０.１９８，且此时薄膜在大气环境下表现出较好的减摩抗磨性能．薄膜具有适度的ｓｐ３Ｃ／ｓｐ２Ｃ比值、优异的弹性形变性能、摩擦过程中对偶球表面形成连续而致密的转移层等因素是薄膜具有良好摩擦学性能的重要原因． ;采用中频磁控溅射技术，以Ｗ、Ａｌ复合靶（面积比为１∶１）为靶材，在氩气和甲烷混合气体中于ｎ（１００）型单晶硅表面沉积了一系列Ａｌ、Ｗ共掺杂含氢非晶碳［ａ－Ｃ∶Ｈ（Ａｌ，Ｗ）］薄膜．分析了不同甲烷流量对薄膜成分、结构和表面形貌的影响，并表征了薄膜的力学性能和摩擦磨损行为．结果表明：随着甲烷流量的增加，薄膜中Ｃ含量呈上升趋势，而Ｗ和Ａｌ含量均呈现递减趋势，过高流量的ＣＨ４会导致金属靶材中毒．薄膜中的ｓｐ２Ｃ和ｓｐ３Ｃ含量受Ｗ、Ａｌ以及Ｈ注入效应的共同影响．所制备的薄膜表面均较为平滑，表面粗糙度（ＲＭＳ）在０.３９～０.４８ｎｍ范围内．薄膜的纳米硬度（Ｈ）在９.９８～１１.３７ＧＰａ之间，弹性模量（Ｅ）介于７１～９３.３６ＧＰａ之间，弹性恢复系数均在７０％以上．当薄膜中Ｗ和Ａｌ的原子百分含量分别为３．７４％和２．３７％时，Ｈ／Ｅ值和Ｈ３／Ｅ２值分别为０.１４１和０.１９８，且此时薄膜在大气环境下表现出较好的减摩抗磨性能．薄膜具有适度的ｓｐ３Ｃ／ｓｐ２Ｃ比值、优异的弹性形变性能、摩擦过程中对偶球表面形成连续而致密的转移层等因素是薄膜具有良好摩擦学性能的重要原因． |
| Keyword | 中频磁控溅射 中频磁控溅射 摩擦磨损 Ａ－ｃ∶ｈ（ａｌ 摩擦磨损 Ａ－ｃ∶ｈ（ａｌ 力学性能 Ｗ）薄膜 力学性能 Ｗ）薄膜 Medium Frequency Magnetron Sputtering Medium Frequency Magnetron Sputtering Friction And Wear Ａ－ｃ∶ｈ（ａｌ Friction And Wear Ａ－ｃ∶ｈ（ａｌ Mechanical Properties Ｗ）films Mechanical Properties Ｗ）films |
| Funding Organization | 国家自然科学基金(51375471);国家973计划项目(2013CB632301) ; 国家自然科学基金(51375471);国家973计划项目(2013CB632301) |
| Indexed By | EI&CSCD ; EI&CSCD |
| If | 0.6546(CSCD-JCR) ; 0.6546(CSCD-JCR) |
| Language | 中文 ; 中文 |
| Funding Project | 空间润滑材料组 ; 空间润滑材料组 |
| compositor | 第一作者单位 ; 第一作者单位 |
| Document Type | 期刊论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/4772 |
| Collection | 固体润滑国家重点实验室（LSL） |
| Corresponding Author | 郝俊英 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 龚秋雨,郝俊英,刘小强,等. 中频磁控溅射制备ａ－Ｃ∶Ｈ（Ａｌ，Ｗ） 薄膜及其性能研究, 中频磁控溅射制备ａ－Ｃ∶Ｈ（Ａｌ，Ｗ） 薄膜及其性能研究[J]. 摩擦学学报, 摩擦学学报,2013, 2013,33, 33(6):556-564, 556-564. |
| APA | 龚秋雨,郝俊英,刘小强,&刘维民.(2013).中频磁控溅射制备ａ－Ｃ∶Ｈ（Ａｌ，Ｗ） 薄膜及其性能研究.摩擦学学报,33(6),556-564. |
| MLA | 龚秋雨,et al."中频磁控溅射制备ａ－Ｃ∶Ｈ（Ａｌ，Ｗ） 薄膜及其性能研究".摩擦学学报 33.6(2013):556-564. |
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| 中频磁控溅射制备a-C：H（Al_W）薄（2738KB） | 期刊论文 | 作者接受稿 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Application Full Text | |
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