钢基表面射频磁控溅射法制备bn薄膜

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1、江苏大学硕士学位论文摘要氮化硼(BoronNitridc,即BN)由于具有优异的热稳定性、化学惰性、很高的热导率，在高温下也具有良好的润滑性，所以氮化硼薄膜尤其是立方氮化硼薄膜的制备成为近几年材料界研究的热点之一。本文通过射频磁控溅射的方法，在40C1"和T10钢的表面获得了氮化硼薄膜。通过x射线衍射、傅立叶红外光谱分析、摩擦磨损和划痕等试验研究了溅射工艺参数、中间层等对薄膜结构和性能的影响。研究结果表明氮化硼薄膜随着温度的升高，薄膜逐渐晶化并且可以得到立方相的氮化硼，溅射气压为O．8Pa、基体负偏压为150V时得到了比较均匀致密的氮化硼薄膜。在300W、3h下得到的薄膜性能较佳。X射线

2、衍射和兀哝表明随着温度的升高，立方氮化硼含量增加，氮气和氩气的流量比为15／∞、气压0．8Pa时对立方相生长有利，存在负偏压阀值120V，低于此值立方相不能形成。划痕实验表明，功率300W、时间3h、气压0．8Pa时的结合力较大，通过对基体氮化处理、增加Ni．P、TiN中间层以及回火处理，薄膜的结合力大大提高。摩擦磨损实验表明氮化硼薄膜的摩擦系数明显低于基体的摩擦系数，起到减磨的作用。关键词：射频磁控溅射；氮化硼薄膜；结合力；摩擦磨损江苏大学硕士学位论文Thepreparationstudyofboronnitride(BN)thinfilmsespeciallycubicboronul

3、tride(c-BS)thinfilmsareattractivetothematerialsfieldforreoentyearsbecauseofitsexcellentpropertiessuch勰hightempreaturestability,highchemicalstabmty,largethermalconductivityandwelllubrication．．Inthispaper,BNthinfilmsOn40CrandT10arepreparedbyradiofrequencymagnetrollsputteringmethod．Theinfluenceofdif

4、ferentspurtingparametersandinterlayers011theconfigrationandcharacteristicofthefilms,isstudiedbyX-raydiffractiontest,FTIRspectroscopicanalysis,frictionandweartestandscratchingtesLWithincreasingtempreature，BNfilmsWasgraduanycrystaledandc-BNcouldbereceivedbySEM．Uniformandcompactfilmscouldbeprepareda

5、tpressureofO．8Paandnegativevoltageof150V．Filmspreparedatpowerof300Wandtime0f3hoursisexcellent．X-rayandFrIRshowedthatcubicboronnitridew勰increasedbyincreasingtemperature，anditisfavorableforthegrowthofthefilmsatratioofNz，『Ar--15／60andpressureof0．8Pa,andcubicboronnitridecannotbeachievedbelow120V．Scra

6、tchingtestshowedthatthecohesionofthefilmswashigherat300W,3hand0．8Pa．ThefilmscohesionwasimprovedthroughthemethodsofincreasingNi-PandTiNinterfaceandtemperingthesubstrate．FrictionandweartestshowedthatthefrictioncoefficientofBNfilmsWasmuchlowwerthanthatofthesbustrate,makingtheeffortofdecreasingfricti

7、on．Keywords：RadioFrequencyManetronSputtering；BoronNitride；Cohision；Friction。andWearⅡ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手