| 题名 | 金属基高功率CO_2激光化学气相沉积Si_3N_4超硬膜层的研究 |
| 作者 | 郭良 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 1990 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院金属研究所 |
| 导师 | 梁勇 |
| 中文摘要 | 自行设计并研制了具有测量和控制多项工艺参数的适用于激光热解和激光光解化学气相沉积设备，解决了如激光入射窗镜片保护等一些关键性技术难题。本文采用大功率（KW级）CO_2激光在金属基材上诱导化学气相沉积出厚度～30 μm标准化学计量配比的α - Si_3N_4超硬耐磨抗蚀膜层。在室温条件下，对激光点动微区沉积和多层多道扫描搭接技术大面积沉积作了研究，获得了微区1mm~2和～7cm~2大面积的膜层，沉积速率可达15μm/s.文章从激光与基材相互作用的物理过程热分析出发，结合实验解释和证实了沉积Si_3N_4膜层的"阈值温度"为630 ℃，对工艺参数采用正交设计优化，找出了最佳工艺参数，并就工艺参数对膜层生成的影响规律（可沉积区域，膜层成份与反应气体配比，沉积速率与激光功率、辐照时间、沉积温度及沉积室内气体压力等）作了系统的研究。对所沉积膜层进行了实验观察与分析，表明形成了Si_3N_4膜层且成份均匀稳定。SEM观察到沉积膜层由晶粒度为0.8 ～ 2μm以下的硬质颗粒组成，形成过程经历了“初核、聚集、成膜”三个阶段；膜层是一种“层次结构”，膜层与基材之间界面消失，形成成份渐变的混合过渡层。膜层的显微硬度为2200HK，最高硬度达2407HK。磨损划痕实验表明膜层与基材有良好的结合强度，膜层的相对耐磨性能较基材是提高了7倍以上。腐蚀电化学实验表明膜层具有良好的耐蚀性能。本论文工作是国家“863”高技术项目及国家基金研究课题中的一部分。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-10 |
| 页码 | 80 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/17442]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郭良. 金属基高功率CO_2激光化学气相沉积Si_3N_4超硬膜层的研究[D]. 中国科学院金属研究所. 中国科学院金属研究所. 1990. |
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