导读:本文包含了阴极弧论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:阴极,等离子体,脉冲,因子,真空,电弧,受体。
阴极弧论文文献综述
孔营,王本福,靳朋礼,巩春志,田修波[1]（2019）在《电场增强阴极弧放电TiSiCN薄膜结构及性能研究》一文中研究指出随着精密机械高新技术产业的发展,对在高低温交变、高速、高负载、特殊介质等苛刻工况条件下使用的硬质薄膜提出了更高的要求,传统的Ti基薄膜已逐渐被性能更优的多元复合纳米薄膜所代替。TiN薄膜中通过掺杂C、Si元素可以细化晶粒,增强薄膜中交变应力,使薄膜中的结晶界面相与其包裹的纳米晶呈共格外延生长,膜层结构由柱状结晶态转变为非晶包裹纳米晶的复合结构,可以显着提高膜层硬度和抗裂纹扩展的能力,因此TiSiCN薄膜在硬质薄膜领域得到了广泛的关注。传统的TiSiCN制备方法主要通过磁控溅射复合TiSi和石墨靶材,复合靶材生产难度大、价格昂贵,而且磁控溅射技术离化程度低,为了提高制备TiSiCN薄膜的灵活性,可利用TMS气体(四甲基硅烷)来获得Si和C的掺杂。与磁控溅射相比,采用多弧可以有效提高系统内离化率,但是在多弧中加入TMS,弧靶很容易中毒,放电不稳定,而且工件偏流降低。为此需要采用新的手段来实现TMS的掺杂,但是要抑制TMS加入对放电的不良影响。本文提出了一种电场增强阴极弧制备TiSiCN薄膜的方法,研究了辅助阳极电流对阴极弧放电特性、涂层相结构、截面形貌、耐磨性以及结合力的影响。研究结果表明,辅助阳极电流对膜层的组织结构和力学性能影响明显。通过XRD、XPS和EDS的分析表明,薄膜呈现由TiCxNy结晶相嵌入到Si_3N_4, SiCx和非晶C(sp~2)组成的纳米复合结构,随着辅助阳极电流的升高,晶粒尺寸降低,膜层中Si的含量逐渐升高。当辅助阳极电流在30A时,制备的膜层结构致密,膜层具有最佳的综合性能,较高的硬度(40.3 GPa),压痕韧性最优((K_C=5.63 MPa·m~(1/2)),膜基结合力达到HF1。(本文来源于《TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会摘要集》期刊2019-11-15）
马英鹤[2]（2018）在《Ti阴极弧脉冲放电与Ti（Si,C）N薄膜结构及性能研究》一文中研究指出阴极弧技术具有离化率高、离子能量高、沉积速度快、膜基结合力好等优点,广泛应用于工业生产中。但随着工业技术的发展,对于薄膜质量要求也逐渐提高,而众多研究表明,等离子体密度是影响薄膜质量的关键因素之一。传统阴极弧是直流电源供电,增加直流电源电流,可以提高等离子体密度,但极易受到水冷、磁场等限制,而且更大弧流还会产生更多大颗粒,因此增加直流电源电流对于提高等离子体密度能力有限,以上因素严重制约了它的发展。而脉冲阴极弧的出现,突破了上述限制,有效地提高了等离子体密度。但脉冲阴极弧在其放电等离子体特性规律和薄膜结构及性能方面缺乏系统研究。因此,本文利用自行研制的脉冲阴极弧系统(pulse-enhanced vacuum arc evaporation-PEVAE)对其放电等离子体特性和制备的Ti(Si,C)N薄膜结构和性能进行深入研究。直流阴极弧作为比较也进行同样的研究。在氮气氛和多元混合气体中进行基体电流测试,发现PEVAE场致电子发射增强,电子碰撞粒子几率增加,从而粒子离化增加,等离子体密度增加,因此基体平均电流提高。靶基距增加,气体碰撞分散效应增加,且等离子体密度降低,基体平均电流降低,但PEVAE的基体平均电流降低较慢,且PEVAE的脉冲电流越大,基体平均电流下降速度越慢。等离子体发射光谱特性研究发现PEVAE增强了电子发射,更多电子与粒子碰撞使其电离增多,等离子体密度增加,进而提高了粒子光谱强度与金属离化率。氮气气压和多元混合气体气压增加以及C_2H_2分压增加,粒子光谱强度下降,金属离化率也下降,但PEVAE模式下金属离化率降低速度较小,且PEVAE脉冲电流越大,金属离化率降低速度越小。弧斑运动特性研究发现PEVAE脉冲电流高,所以弧斑个数增加,弧斑运动速度加快。长时曝光发现PEVAE弧斑连成圆弧形且在圆弧形上分散着枝杈,枝杈出现的频次与脉冲频率对应,枝杈尺寸随着弧脉冲电流增加而增大。PEVAE有效抑制了靶材表面毒化,可将弧斑占靶材表面的面积比由25%提高到55%以上,主要原因是高压诱导绝缘层击穿,形成新的放电通道并引燃新的弧斑,因此靶面绝缘层去除较多。分别利用PEVAE和直流阴极弧在不同氮气压和PEVAE不同脉冲电流下制备TiN薄膜,并对其形貌、结构及性能进行测试和比较研究,发现相比直流阴极弧制备的TiN薄膜,利用PEVAE制备的TiN薄膜大颗粒较少,离子轰击传递给单位体积薄膜生长的能量E_(bi)更大,薄膜更致密且沉积速率提高,最大提高了72%。两种方法制备的TiN薄膜择优取向均为(111)面,但PEVAE制备的TiN薄膜在(111)面容易生长,结晶性更好。PEVAE制备的TiN薄膜结合力显着提高,表现为压痕结合力等级由HF4提高到HF2,划痕结合力由67 N提高到91 N,主要原因是薄膜致密、缺陷少,裂纹萌生和扩展受到抑制。PEVAE制备的TiN薄膜致密,因此具有强的耐腐蚀性能和抗高温氧化性能。分别利用PEVAE和直流阴极弧在不同靶基距制备Ti(Si,C)N薄膜,并对其结构及性能均匀性进行测试和对比研究,发现PEVAE使得薄膜表面大颗粒数量或尺寸更小,E_(bi)更大且结构更紧凑和致密。PEVAE使得Ti(Si,C)N薄膜的沉积速率提高,且靶基距增加,PEVAE制备的TiN薄膜沉积速率下降速度较小。Ti(Si,C)N薄膜(111)面为择优取向,但PEVAE制备的薄膜易于在(111)面生长。PEVAE提高了Si和N的离子密度,因此TiSiCN薄膜生成了更多的非晶相Si_3N_4。PEVAE制备的Ti(Si,C)N薄膜致密,缺陷少,使得结合力提高,由HF3提高到HF2,且靶基距增加时薄膜仍保持较高结合强度。PEVAE制备了具有更高耐磨性能和耐腐蚀性能的Ti(Si,C)N薄膜,且TiSiCN薄膜的耐磨性能和耐腐蚀性能都优于TiN薄膜。对Ti(Si,C)N薄膜性能均匀性进行研究,发现不同靶基距下,PEVAE制备的Ti(Si,C)N薄膜耐磨损性能以及耐腐蚀性能均匀,主要原因是PEVAE高电流诱导了高电弧推力,从而使得高密度等离子体向远处延伸。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-10-01）
胡健,田修波,刘宏也,巩春志[3]（2018）在《氩气氛环境下真空阴极弧制备ta-C涂层电弧电流效应》一文中研究指出利用真空阴极弧技术在M2高速钢和单晶硅表面沉积ta-C薄膜,重点研究了电弧电流对沉积过程中等离子体行为,以及涂层的截面形貌、厚度、结构和膜-基结合强度的影响。结果表明,随着电弧电流从40A增加到100A,基体电流由1.36A增加到3.95A,等离子体中Ar离子数目的增加速率高于C离子。随着电弧电流由40A增加到60A,涂层沉积速率基本不变约为6nm/min。在这一过程中,电子对Ar的离化所导致对涂层的轰击溅射效应优于C离子/原子在沉积过程中的传递效应,因此弧流增加而沉积速率基本不变。随着弧流由60A继续增加到100A以后,C离子/原子在沉积过程中的传递效应导致沉积速率提高优于Ar离子的溅射作用,因此沉积速率增加到8.1nm/min。电弧电流为80A时,I_D/I_G比值最小为0.31,表明涂层具有最高的sp~3含量。因此,在Ar气氛下制备ta-C涂层时,要得到较优质的ta-C涂层,需要合适的弧流。制备涂层的膜-基结合强度最高可达HF 1,可进行工业应用。(本文来源于《真空》期刊2018年04期）
万鹏飞[4]（2018）在《石墨脉冲阴极弧放电及ta-C涂层制备研究》一文中研究指出ta-C涂层具有众多卓越的性能,其超高的硬度和化学稳定性在精密加工和汽车等行业都产生了巨大的经济效益。由于ta-C涂层与高速钢具有较大的机械性能差异,并且其涂层具有较大的本征内应力,导致了涂层具有较差的膜基结合性能。PVD制备ta-C涂层过程中碳的离化率较低,导致了ta-C涂层沉积速率较低并且性能较差。本文为提高ta-C涂层的结合性能,设计了支撑层结构;为提高涂层沉积速率和性能,使用脉冲弧技术提高沉积过程中等离子体的离化率。本文使用自行研制的脉冲电源,通过改变脉冲频率、脉冲宽度、脉冲端平均电流和脉冲峰值电流和气压等参数研究了石墨脉冲阴极弧放电特性和光谱特性。本文设计了Cr/ta-C梯度结构,利用脉冲阴极弧技术在M2高速钢和单晶Si片上制备ta-C涂层。通过改变沉积工艺参数研究了脉冲峰值电流、沉积时间、基体倍转模式对涂层沉积速率,表面大颗粒,膜基结合力,涂层结构,纳米硬度和摩擦磨损性能的影响。放电测试结果表明,保持脉冲端和直流端平均电流不变,脉宽不变,随着频率的增大,基体电流不断减小,C+/Ar+值不断减小;保持脉冲端和直流端平均电流不变,频率不变,随着脉宽的增大,基体电流不断减小,C+/Ar+值先减小后增加;保持脉冲端和直流端平均电流不变,峰值电流不变,基体电流在低气压下随脉宽增加而增加,高气压下随脉宽增加减小,C+/Ar+值随着脉宽的增加而增加。保持平均输出电流不变,脉宽和频率不变的情况下,随着脉冲端平均电流的增大,基体电流不断增大,C+/Ar+增大。保持平均输出电流,峰值电流和脉宽不变的情况下,随着脉冲端平均电流的增大基体电流不断增大,C+/Ar+值增大。基体电流随着气压的升高而降低,C+/Ar+随着气压的升高而降低。ta-C涂层结构和性能分析表明,随着沉积时间的增加涂层结合力变差,通过改进过渡层的工艺可以大幅度的增加涂层的结合力。涂层厚度随着峰值电流的增加先增加后减小,在200A时达到最大值。涂层sp3键含量和硬度随着峰值电流的增大先增加后减小,在300A时到达最大值57GPa。一倍转,二倍转,叁倍转工艺沉积涂层的厚度比例为1.54:1.16:1,二倍转工艺获得最大sp3含量和最大硬度值。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
章筛林,成翔宇,石继祥,周强,石文俊[5]（2018）在《阴极弧沉积掺硅二氧化锆膜对MG63细胞相关因子的影响》一文中研究指出背景:采用各种表面改性方法提高医用钛及钛合金植入物的骨整合,是目前人工关节假体领域研究的重点之一。目的:在纯钛表面制备掺硅二氧化锆膜,研究其对成骨样MG63细胞相关因子的影响。方法:采用磁过滤真空阴极弧沉积技术在纯钛表面分别制备掺硅二氧化锆膜与二氧化锆膜。将成骨样MG63细胞分别接种于掺硅二氧化锆膜、二氧化锆膜及纯钛片表面,接种后第1,4,7,10天,以定量RT-PCR法检测细胞骨保护素和核因子κB受体活化因子配体基因表达情况,ELISA检测细胞分泌骨保护素和核因子κB受体活化因子配体蛋白量。结果与结论:(1)接种第1天,3组骨保护素基因及蛋白表达无差异;接种第4天,掺硅二氧化锆膜组、二氧化锆膜组骨保护素基因及蛋白表达高于纯钛组(P<0.05),掺硅二氧化锆膜组、二氧化锆膜组骨保护素基因及蛋白表达无差异;接种第7,10天,掺硅二氧化锆膜组骨保护素基因及蛋白表达高于二氧化锆膜组、纯钛组(P<0.05);(2)接种第1天,3组核因子κB受体活化因子配体基因及蛋白表达无差异;接种第4,7天,掺硅二氧化锆膜组核因子κB受体活化因子配体基因及蛋白表达低于二氧化锆膜组、纯钛组(P<0.05);接种第10天,掺硅二氧化锆膜组、二氧化锆膜组基因及蛋白表达低于纯钛组(P<0.05),掺硅二氧化锆膜组、二氧化锆膜组骨保护素基因及蛋白表达无差异;(3)结果表明,在纯钛表面阴极弧沉积掺硅二氧化锆膜,能够上调成骨样MG63细胞内骨保护素表达水平,同时下调核因子κB受体活化因子配体表达水平。(本文来源于《中国组织工程研究》期刊2018年14期）
何涛[6]（2018）在《磁过滤阴极弧沉积ta-C薄膜的关键技术及薄膜性能研究》一文中研究指出本文研究了磁过滤阴极弧技术中抑制大颗粒和降低ta-C薄膜残余应力的关键技术,并在316L不锈钢和硅(100)表面制备一系列以钛为过渡层的ta-C薄膜。通过实验研究了磁过滤线圈电流、挡板孔径和脉冲偏压等工艺参数对大颗粒的影响,并运用ANSYS分析了弧源磁场分布对弧斑运动及大颗粒的影响。同时,研究退火前后ta-C薄膜的残余应力、硬度、膜基结合力和摩擦等性能的变化,并运用ANSYS模拟不锈钢基Ti/ta-C的热应力分布,探究ta-C薄膜残余应力过大的原因及降低方法。全文主要内容如下:(1)通过实验发现大颗粒含量随挡板孔径和磁过滤线圈电流的增大而增大,随脉冲偏压的增大而较小。(2)运用有限元方法研究发现随着中心永磁体直径和高度的增加,石墨靶面最大横向磁通密度越大,大颗粒含量越低;随着线圈电流增加,靶面纵向磁通密度零点位置逐渐向靶面中心靠近,弧斑运动更稳定,为有效控制大颗粒含量提供了一种新途径。(3)通过正交试验分析得出中心永磁体直径为18mm,高度为55mm,线圈电流为2A时弧斑运动稳定,大颗粒含量降低。(4)运用有限元方法模拟研究出316L不锈钢基Ti/ta-C复合膜的热应力分布规律,以及沉积温度、膜层厚度和基底厚度等参数对热应力的影响,数值模拟与理论计算结果误差较小,为沉积制备Ti/ta-C复合膜的厚度控制提供了理论依据。(5)实验测试了不同沉积温度下Ti/ta-C薄膜的残余应力,与热应力数值模拟结果比较分析,揭示了薄膜缺陷和杂质等导致的本征应力是磁过滤阴极弧沉积taC薄膜残余应力过大的主要因素。(6)通过高真空退火实验研究了Ti/ta-C薄膜残余应力的变化规律,其中退火温度200℃时,薄膜残余应力最低,硬度、结合力、摩擦系数和键结构相对未退火时变化较小。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2018-03-01）
侯庆艳,沈永青,伏开虎,周晗,英敏菊[7]（2017）在《使用磁过滤阴极弧法以CO_2和N_2为反应气体制备Ti(C,N,O)纳米复合薄膜的研究（英文）》一文中研究指出使用磁过滤阴极弧法(FCVA)以CO_2和N_2为反应气体在Si(100)和304不锈钢衬底上沉积Ti(C,N,O)纳米复合薄膜,CO_2和N_2流量比为1;1。薄膜的成分、结构和性能分别采用XPS、XRD、Raman、SEM、摩擦磨损试验机和电化学实验站检测得出。当混合气体流量从10 mL/min增加到50 mL/min时,薄膜中的C和N含量有明显增加,而O和Ti含量有小幅下降;当混合气体流量从50mL/min增加到80 mL/min时,薄膜中的C和N含量下降,而Ti含量有小幅上升,O含量急剧上升。薄膜由nc-Ti(C,N,O)纳米晶结构转变为nc-Ti(C,N,O)/a-CN x,a-TiO_2/a-CN x和N-doped a-TiO_2/a-C纳米复合结构。N-doped a-TiO_2/a-C纳米复合结构薄膜具有最低的摩擦系数(0.34),nc-Ti(C,N,O)/a-CN x和N-doped a-TiO_2/a-C纳米复合结构薄膜在Hanks溶液中均表现出良好的抗腐蚀能力。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2017年12期）
万鹏飞,刘宏也,胡健,孔营,马英鹤[8]（2017）在《弧流对石墨阴极弧制备ta-C涂层结构及性能的影响》一文中研究指出四面体非晶碳(tetrahedral amorphous carbon,ta-C)是一类不含有氢元素,sp~3键含量很高的类金刚石薄膜(diamond-like carbon,DLC)的总称。真空阴极弧技术(CVAE)是沉积ta-C的主要方法之一,由于具有离化率高,沉积离子能量可控,沉积速率高等一系列优点,20世纪90年代初以来,通过真空阴极弧沉积ta-C的技术受到大家的广泛研究。ta-C薄膜具有高硬度,优异的耐磨性,高热导率,良好的化学惰性以及能通过真空阴极弧等技术实现大面积均匀沉积等特点,被应用于航天,汽车,电子,卫星,机加工等领域。但是在用石墨阴极制备ta-C薄膜过程中,石墨负阻性的特点导致燃烧不稳定,易产生较多的大颗粒,同时ta-C较高的内应力,膜基结合力差等缺点限制了其进一步广泛应用。本文采用直流空心阴极弧技术,用固体石墨靶材为碳源,在M2高速钢和单晶硅片100面上制备ta-C薄膜,并研究了沉积20min的情况下,不同弧电流(40A、60A、80A、100A)对沉积速率,表面形貌,sp~3键含量和摩擦学性能的影响。结果显示,随着弧流的增大,基体电流增大;扫描电镜观察硅片截面显示,随着电流增大膜层厚度先增加后减小,80A时厚度最大;大颗粒数量随着弧流的增加而增加,并且颗粒体积变大;Raman光谱显示随着弧流增加ID/IG呈现先减小后增多的趋势,膜层中的sp~3键含量先增加后减少,60A时含量最高;当弧流为40A时薄膜摩擦系数最低,显示出优良的润滑性。(本文来源于《TFC’17全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集》期刊2017-08-19）
金伟,梁传辉,徐海燕,陈长安,芶富均[9]（2017）在《高束流等离子体源研发:空芯阴极弧与级联弧》一文中研究指出线性等离子体装置常作为模拟实验手段来研究聚变反应堆氢氦等离子体与第一壁钨相互作用过程,探索第一壁材料的服役能力。在聚变堆等离子体的常规稳态和瞬态过程中,第一壁将承受较大范围和高密度的离子通量密度,因而线性装置需要高束流的等离子体发生器。本文详细介绍了基于空芯阴极放电和级联弧放电的两种可产生稳定的高束流密度的等离子体发生器。基于线性等离子体装置研究了等离子体发生器的工作性能,系统地扫描了氩等离子体放电参数(磁场、剖面以及气流量),并利用静电探针获得了等离子体的电子温度和电子密度,可得通量密度达(10^21~10^23)m^-2s^-1。两种等离子体发生器各具特点,结合商用的电感耦合等离子体(10^19~10^21)m^-2s^-1等可获得较大范围的离子通量密度和总剂量运行区间,在其它科研和工业化领域也具有一定的应用前景。(本文来源于《第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集》期刊2017-07-26）
刘汉兴,杨宽,朱晓东,汤中亮[10]（2017）在《氧化的钢铁阴极弧斑等离子体的光学特性》一文中研究指出等离子体表面工程是以等离子体作为工具并以工程技术的方法对材料表面进行特定的处理。由于等离子体特征参数变化范围大,温度可以从室温到上万度高温的变化,同时等离子体中含有大量带电或不带电的活性粒子;这些使等离子体表面工程呈现出丰富的物理和化学过程。利用等离子体与表面相互作用可以实现金属表面清洗、表面沉积等诸多的表面工程技术。等离子体钢铁表面氧化物清洗利用的是低气压阴极弧斑的高能量密度特性,使阴极弧斑下方的氧化层被瞬间蒸发、分解。弧斑等离子体选择性地在氧化层上运动,有效地去除钢铁表面氧化层,实现了金属表面等离子体干法清洗;这是有别于传统酸洗与机械除鳞(喷丸、磨料、高压水等)的绿色环保的清洗前沿技术。本文利用发射光谱、高速相机和电压/电流测量对弧斑等离子体在氧化了的钢铁表面运动进行了研究,给出了弧斑等离子体的温度特征、固有的动力学特征及运动的不稳定性特征。研究表明,弧斑等离子体电子温度在两电极之间呈现两边高中间低的空间分布,当放电电流增大时,电子温度随之增大;相比于氧化的钢铁表面,在纯净的钢铁表面放电时电子温度较高。这些结论说明极间等离子体电子温度与经过鞘层加速的高能电子的能量有关。另一方面,在纯净的钢铁表面放电时,极间电子温度和谱线强度的波动性相对较大,同时阴极弧斑的动态变化也更加显着,表明纯净钢铁表面作为阴极时放电表现出更强的不稳定性。(本文来源于《第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集》期刊2017-07-26）
阴极弧论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
阴极弧技术具有离化率高、离子能量高、沉积速度快、膜基结合力好等优点,广泛应用于工业生产中。但随着工业技术的发展,对于薄膜质量要求也逐渐提高,而众多研究表明,等离子体密度是影响薄膜质量的关键因素之一。传统阴极弧是直流电源供电,增加直流电源电流,可以提高等离子体密度,但极易受到水冷、磁场等限制,而且更大弧流还会产生更多大颗粒,因此增加直流电源电流对于提高等离子体密度能力有限,以上因素严重制约了它的发展。而脉冲阴极弧的出现,突破了上述限制,有效地提高了等离子体密度。但脉冲阴极弧在其放电等离子体特性规律和薄膜结构及性能方面缺乏系统研究。因此,本文利用自行研制的脉冲阴极弧系统(pulse-enhanced vacuum arc evaporation-PEVAE)对其放电等离子体特性和制备的Ti(Si,C)N薄膜结构和性能进行深入研究。直流阴极弧作为比较也进行同样的研究。在氮气氛和多元混合气体中进行基体电流测试,发现PEVAE场致电子发射增强,电子碰撞粒子几率增加,从而粒子离化增加,等离子体密度增加,因此基体平均电流提高。靶基距增加,气体碰撞分散效应增加,且等离子体密度降低,基体平均电流降低,但PEVAE的基体平均电流降低较慢,且PEVAE的脉冲电流越大,基体平均电流下降速度越慢。等离子体发射光谱特性研究发现PEVAE增强了电子发射,更多电子与粒子碰撞使其电离增多,等离子体密度增加,进而提高了粒子光谱强度与金属离化率。氮气气压和多元混合气体气压增加以及C_2H_2分压增加,粒子光谱强度下降,金属离化率也下降,但PEVAE模式下金属离化率降低速度较小,且PEVAE脉冲电流越大,金属离化率降低速度越小。弧斑运动特性研究发现PEVAE脉冲电流高,所以弧斑个数增加,弧斑运动速度加快。长时曝光发现PEVAE弧斑连成圆弧形且在圆弧形上分散着枝杈,枝杈出现的频次与脉冲频率对应,枝杈尺寸随着弧脉冲电流增加而增大。PEVAE有效抑制了靶材表面毒化,可将弧斑占靶材表面的面积比由25%提高到55%以上,主要原因是高压诱导绝缘层击穿,形成新的放电通道并引燃新的弧斑,因此靶面绝缘层去除较多。分别利用PEVAE和直流阴极弧在不同氮气压和PEVAE不同脉冲电流下制备TiN薄膜,并对其形貌、结构及性能进行测试和比较研究,发现相比直流阴极弧制备的TiN薄膜,利用PEVAE制备的TiN薄膜大颗粒较少,离子轰击传递给单位体积薄膜生长的能量E_(bi)更大,薄膜更致密且沉积速率提高,最大提高了72%。两种方法制备的TiN薄膜择优取向均为(111)面,但PEVAE制备的TiN薄膜在(111)面容易生长,结晶性更好。PEVAE制备的TiN薄膜结合力显着提高,表现为压痕结合力等级由HF4提高到HF2,划痕结合力由67 N提高到91 N,主要原因是薄膜致密、缺陷少,裂纹萌生和扩展受到抑制。PEVAE制备的TiN薄膜致密,因此具有强的耐腐蚀性能和抗高温氧化性能。分别利用PEVAE和直流阴极弧在不同靶基距制备Ti(Si,C)N薄膜,并对其结构及性能均匀性进行测试和对比研究,发现PEVAE使得薄膜表面大颗粒数量或尺寸更小,E_(bi)更大且结构更紧凑和致密。PEVAE使得Ti(Si,C)N薄膜的沉积速率提高,且靶基距增加,PEVAE制备的TiN薄膜沉积速率下降速度较小。Ti(Si,C)N薄膜(111)面为择优取向,但PEVAE制备的薄膜易于在(111)面生长。PEVAE提高了Si和N的离子密度,因此TiSiCN薄膜生成了更多的非晶相Si_3N_4。PEVAE制备的Ti(Si,C)N薄膜致密,缺陷少,使得结合力提高,由HF3提高到HF2,且靶基距增加时薄膜仍保持较高结合强度。PEVAE制备了具有更高耐磨性能和耐腐蚀性能的Ti(Si,C)N薄膜,且TiSiCN薄膜的耐磨性能和耐腐蚀性能都优于TiN薄膜。对Ti(Si,C)N薄膜性能均匀性进行研究,发现不同靶基距下,PEVAE制备的Ti(Si,C)N薄膜耐磨损性能以及耐腐蚀性能均匀,主要原因是PEVAE高电流诱导了高电弧推力,从而使得高密度等离子体向远处延伸。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
阴极弧论文参考文献
[1].孔营,王本福,靳朋礼,巩春志,田修波.电场增强阴极弧放电TiSiCN薄膜结构及性能研究[C].TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会摘要集.2019
[2].马英鹤.Ti阴极弧脉冲放电与Ti（Si,C）N薄膜结构及性能研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[3].胡健,田修波,刘宏也,巩春志.氩气氛环境下真空阴极弧制备ta-C涂层电弧电流效应[J].真空.2018
[4].万鹏飞.石墨脉冲阴极弧放电及ta-C涂层制备研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[5].章筛林,成翔宇,石继祥,周强,石文俊.阴极弧沉积掺硅二氧化锆膜对MG63细胞相关因子的影响[J].中国组织工程研究.2018
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[7].侯庆艳,沈永青,伏开虎,周晗,英敏菊.使用磁过滤阴极弧法以CO_2和N_2为反应气体制备Ti(C,N,O)纳米复合薄膜的研究（英文）[J].稀有金属材料与工程.2017
[8].万鹏飞,刘宏也,胡健,孔营,马英鹤.弧流对石墨阴极弧制备ta-C涂层结构及性能的影响[C].TFC’17全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集.2017
[9].金伟,梁传辉,徐海燕,陈长安,芶富均.高束流等离子体源研发:空芯阴极弧与级联弧[C].第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集.2017
[10].刘汉兴,杨宽,朱晓东,汤中亮.氧化的钢铁阴极弧斑等离子体的光学特性[C].第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集.2017
论文知识图
