RF-PECVD法在铜基底上制造含氢类多层DLC薄膜及其力学性能与抗腐蚀性能研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chyfandy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铜箔在电子信息、连接器、音视频传输和锂离子电池等领域,铜箔都存在很广泛的应用,但存在耐腐蚀性差与导电性差的问题。类金刚石(DLC)薄膜是一类近年来崛起的新型材料,其性质是属于亚稳态的非晶碳膜,薄膜内部杂化键组成以sp~2和sp~3双种杂化键存在,同时涵盖了属于石墨和金刚石的优良特性而在各个领域都拥有巨大的应用前景。本文旨在0.025cm厚的纯铜金属箔片上制备出类金刚石薄膜涂层,使得纯铜金属在各种摩擦条件下、酸碱性或中性溶液条件下性能得到改善,并应用于更多领域。本文在实验初期采用PECVD(等离子体化学气相沉积)法制备DLC薄膜,以甲烷气体作为碳元素来源,H2作为工作气体全程参与反应,探究了不同的气体流量比、沉积时间、总气体流量、射频功率等实验数据对于薄膜生长后的硬度、弹性模量、减摩耐磨性能、耐腐蚀能力的影响。采用SEM、EDS、XRD、AFM以及拉曼光谱等表面表征方法对类金刚石薄膜样品的元素组成、表面形貌、薄膜层数等性状进行表征分析,并通过对比分析获得最佳的工艺参数,并以铜箔作为生长基底在该工艺参数下成功制备出了类金刚石薄膜。采用维氏显微硬度计测试类金刚石薄膜的硬度,采用电化学测试系统测试类金刚石薄膜的耐腐蚀性能,采用旋转摩擦试验仪测定类金刚石薄膜的平均摩擦系数以表征减摩耐磨性能。实验后期采用单因素变量实验法研究了不同工艺参数对薄膜的耐腐蚀性、抗磨减摩性、弹性模量及硬度的影响取向并分析了解其作用机理。研究表明:(1)PECVD法基于RF-PECVD 400设备成功制备出力学性能和腐蚀性能都佳的类金刚石薄膜。(2)对变射频功率、变气体流量比、变总气体流量、变生长时间分别用单因素法制备出的的DLC薄膜进行旋转摩擦实验并比较平均摩擦系数得到了最佳工艺参数:射频功率200w,气体流量比为20:30sccm,生长时间为30分钟时,该条件下制备出的类金刚石薄膜减摩耐磨性能最好,DLC薄膜的平均摩擦系数最低可达0.09。(3)对比分析可知影响类金刚石薄膜成型质量性能的重要度从大到小排列:射频功率>气体流量比>总气体流量>生长时间。(4)与纯铜金属进行对比,不同射频功率、气体流量比、总气体流量、生长时间下制备出的类金刚石薄膜涂层样品的腐蚀电位都向右发生了正向移动,说明类金刚石薄膜涂层对纯铜金属箔片起到了保护作用,最佳工艺参数条件下,腐蚀电位最高,为-176m V,相对于纯铜金属正向移动了63m V,类金刚石薄膜的耐腐蚀性最佳。
其他文献
随着电子设备的小型化、集成化,电子设备的功率密度不断增加,产生了大量的热和有害的电磁辐射。热积累和电磁辐射不仅会降低电子设备的工作效率和可靠性,甚至还会危害到人体健康。因此,电子设备的封装材料同时具有高效散热与有效的电磁屏蔽是十分必要的。多层结构复合材料的结构与性能具有良好的可设计性,具有单一材料所不具有的综合性能,为实现导热和电磁屏蔽性能的有效结合提供了简单可行的方法。此外,填料取向是提高材料导
组蛋白乙酰化修饰是由组蛋白乙酰基转移酶(HAT,Histone acetyltransferase)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC,Histone deacetylases)相互作用,动态调控细胞核内组蛋白的乙酰化程度,从而调控基因表达的一个过程,它在表观遗传过程中发挥着十分重要的作用。GCN5(GENERAL CONTROL NON-REPRESSIBLE 5)是组蛋白乙酰基转移酶家族中十分重要的
本原有向图的广义scrambling指数和广义competition(?)旨数是近年来在组合数学研究中的热点内容,是本原有向图的本原指数的扩展.它在通讯信息中有广泛的实际应用背景,本文主要研究了具有环的对称本原有向图的scrambling指数及具有三个圈的本原有向图的广义scrambling(?)旨数和广义competition(?)旨数.在第一章中,特别介绍了本原有向图的广义scrambling
学位
学位
转基因抗虫棉的商业化种植,产生了显著的经济、社会和生态效益。同时转基因抗虫棉的安全性问题一直备受关注。中华通草蛉是棉田优势捕食性天敌,也是转基因抗虫作物安全性评价的重要指示性非靶标昆虫。本文以转Cry1Ac基因棉花品种中棉所41、中棉所45为试验材料,运用实验动物学、分子生物学方法,系统研究了自然条件下Cry1Ac蛋白在“棉花-棉蚜-中华通草蛉”三级营养关系中的传递规律,以及两种转Cry1Ac基因
学位
学位
传统村落保留并记载了中国古人的营造智慧、文化信仰、建筑审美及生活习俗,是研究我国传统文化遗产的瑰宝。传统村落公共空间作为传统村落中承担村民日常生产生活的核心空间场所,具有物质与社会的双重含义,是传统村落文化产生与传承的重要载体。然而,随着新型城镇化的推进及人们生活方式的改变,传统村落的面貌发生了巨大改变,一些传统村落公共空间逐渐趋同于城市公共空间的发展模式,忽视了对村落当地特色文化的延续,造成了村
学位