| 题名 | 磁控溅射法制备含氢非晶碳膜及其结构和性能研究 |
| 作者 | 王永霞 |
| 学位类别 | 工学硕士 |
| 答辩日期 | 2011-05-25 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 冶银平 |
| 关键词 | 含氢非晶碳膜 磁控溅射法 内应力 热稳定性 Hydrogenated amorphous carbon film Magnetron sputtering Internal stress Thermal stability |
| 学位专业 | 材料学 |
| 中文摘要 | 本研究通过磁控溅射体系中通入CH4与Ar混合气体的方法制备了含氢非晶碳膜（a-C:H film），考察了各种工艺参数对薄膜组成、结构与性能的影响，探讨了膜基界面类型和元素掺杂对薄膜的结合性能及高温稳定性能的影响。主要结果如下： 1. 磁控溅射方法制备的a-C:H膜具有较低的内应力（低于1 GPa），优于一些其他方法制备的碳膜。薄膜的结构、力学性能和摩擦学性能在很大程度上取决于工艺参数。同时，具有致密结构和适中sp3 C-C/sp3 C-H比例的a-C:H膜具有最佳的摩擦学性能。 2. 通过设计特殊的界面过渡层可缓解组成、结构和物理性能的差异性，起到良好的缓冲作用，从而降低内应力并提高薄膜与基体的结合强度；Ti掺杂后a-C:H膜中的sp3含量降低，表现出石墨化的特征，并在很大程度上降低了薄膜的内应力。 3. 通过考察Si/SiC和Ti/TiC两种过渡层条件下沉积的a-C:H膜在不同温度退火处理后薄膜结构和摩擦学性能的变化，发现过渡层类型对薄膜的高温稳定性能有一定的影响，前种过渡层相对后者具有更佳的耐高温性。掺Ti薄膜300 ℃退火后Ti含量由0.83 at%升高到1.23 at%，内应力相对未掺杂薄膜而言具有更大程度的降低。退火后，薄膜的摩擦学性能降低，可能是由石墨化和结构的退化造成的。 |
| 学科主题 | 表面工程技术与摩擦学 |
| 公开日期 | 2012-11-09 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://210.77.64.217/handle/362003/1865]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_先进润滑与防护材料研究发展中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王永霞. 磁控溅射法制备含氢非晶碳膜及其结构和性能研究[D]. 中国科学院研究生院. 2011. |
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