磁控溅射镁合金表面改性技术及应用

第1章医用镁合金及磁控溅射技术概述1
1.1镁合金材料的特点及表面处理技术1
1.2磁控溅射技术及应用6
1.3氮化钛和Ti-Si-N薄膜及性能8
1.4Ta及Ta膜的研究与应用9
1.5医用镁合金的表面处理存在问题及解决方法11
参考文献12

第2章直流磁控溅射镁合金表面镀Ti-TiN膜19
2.1实验设计20
2.2AZ31镁合金镀膜前处理对结合状态的影响20
2.2.1溅射清洗对钛膜结合状态影响20
2.2.2氮离子注入对AZ31镁合金结合状态的影响25
2.3镀Ti-TiN膜参数设计及实验过程29
2.4镀钛时间对Ti-TiN镀膜组织结构及性能影响30
2.4.1镀钛时间对Ti-TiN镀膜组织结构的影响30
2.4.2镀钛时间对Ti-TiN膜耐蚀性的影响31
2.5Ar/N2流量比对Ti-TiN镀膜组织结构及性能影响34
2.5.1Ar/N2流量比对Ti-TiN镀膜组织结构的影响35
2.5.2Ar/N2流量比对Ti-TiN镀膜性能的影响37
2.6负偏压对Ti-TiN镀膜组织结构及性能影响42
2.6.1负偏压对Ti-TiN镀膜组织结构的影响42
2.6.2负偏压对Ti-TiN镀膜性能的影响44
参考文献48

第3章高功率磁控溅射镀Ti(Si)-TiN-Ti(Si)N膜51
3.1Ti(Si)-TiN-Ti(Si)N镀膜制备过程51
3.2Ar/N2流量比对Ti(Si)-TiN-Ti(Si)N镀膜的影响52
3.2.1镀膜组织结构分析52
3.3.2镀膜腐蚀性能分析54
3.2.3摩擦磨损性能分析57
3.2.4镀膜纳米压痕实验58
3.3直流磁控溅射与高功率磁控溅射镀膜对比59
参考文献60

第4章直流磁控溅射制备Ta膜63
4.1Ta膜表面SEM形貌观察及能谱分析63
4.1.1Ta膜表面SEM形貌观察63
4.1.2Ta膜能谱分析64
4.2Ta膜断面SEM形貌观察及沉积速率分析66
4.2.1Ta膜断面SEM形貌观察66
4.2.2膜层沉积速率分析67
4.3Ta膜相结构的分析68
4.4Ta膜纳米硬度的测定69
4.5Ta膜耐磨性的分析71
4.6Ta膜结合力的测定72
4.7工艺参数对Ta膜耐蚀性的影响74
4.8讨论76
参考文献77

第5章高功率脉冲磁控溅射制备Ta膜81
5.1Ta膜表面SEM形貌观察及能谱分析81
5.1.1Ta膜SEM表面形貌观察81
5.1.2能谱分析83
5.2Ta膜截面形貌观察及沉积速率分析83
5.2.1Ta膜截面形貌观察83
5.2.2沉积速率分析85
5.3工艺参数对Ta膜相结构的影响86
5.4工艺参数对Ta膜纳米硬度的影响87
5.5对Ta膜耐磨性的分析88
5.6Ta膜结合力的测定90
5.7工艺参数对Ta膜耐蚀性的影响92
5.8直流磁控溅射与高功率磁控溅射镀膜对比94
参考文献97

第6章高功率脉冲磁控溅射镀Ta/Ti-Si多层膜99
6.1多层膜表面SEM形貌观察及能谱分析99
6.1.1多层膜表面SEM形貌观察99
6.1.2多层膜能谱分析100
6.2多层膜截面形貌观察及沉积速率分析102
6.2.1多层膜截面形貌观察102
6.2.2沉积速率分析104
6.3多层膜表面AFM形貌观察及粗糙度分析106
6.3.1多层膜表面AFM形貌观察106
6.3.2粗糙度分析106
6.4脉冲偏压对多层膜相结构的影响108
6.5脉冲偏压对多层膜纳米硬度的影响110
6.6脉冲偏压对多层膜耐磨性的影响111
6.7脉冲偏压对多层膜耐蚀性的影响114
6.8直流磁控溅射与高功率磁控溅射镀膜对比116
参考文献118