钢基表面氧化铝薄膜制备的研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要磁控溅射法制备A1203薄膜具有高沉积速率、成膜质量好等特点，尤其是成膜温度低，不影响基材的性能，所以很适用于金属表面改性。但资料表明，国内在钢基上制备A1203薄膜的研究报道较少。本文主要研究钢基上用射频磁控溅射法制备～203薄膜。本实验采用A1203作为靶材，用射频磁控溅射的方法，通过调节溅射功率，溅射气压，溅射时间等工艺参数，在40Cr基体上制备了A1203薄膜，借助SEM、X射线衍射、傅立叶红外光谱等测试手段，分析了薄膜的表面形貌、组织结构、成分。键合等情况。通过摩擦磨损和划痕等试验研究了溅射工艺参数、预处理工艺和Ni-P中间层对薄膜摩擦系数和结合

2、力的影响。研究结果表明：溅射态制备的A]203薄膜为非晶态，傅立叶红外光谱证实了薄膜中Al—O键的存在；用射频磁控溅射方法，溅射功率为250W，时间为3小时，气压为5．0Pa时制备的薄膜表面光滑致密，结合力良好。基体的腐蚀预处理和Ni．P合金中问层的加入能有效增加薄膜的结合力；A1203薄膜的摩擦系数约为O．3，中间层镍磷合金的加入进一步有效地减小了摩擦系数，降低了磨擦损害。关键词：A1203薄膜；射频磁控溅射；结合力；摩擦系数江苏大学硕士学位论文A1203thinfilmpreparedbymagnetronsputteringhasmanyadvantages，suchash

3、ighdepositionrate，goodfilmquality,especiallylowfilmtemperature，thusavoidingeffectontheperformanceofthesubstrate．Therefor,itissuitableforimprovingperformanceofmetalsurface．TheresearchofAl203thinfilmonsteelsubstratehasbeenmerelyreported．ThispaperismainlyabouttheresearchofpreparingA1203thinfilmo

4、nsteelsubstratebyRFmagnetronsputtering．Ab03asthetarget,adjustingsputeringpower,pressureandtime,All一03thinfilmon40CrwaspreparedbyRFmagnetronsputteringinexperiments．Thesurfacemorphology,microscopicstructure,componentandbondofthefilmWassyntheticallyanalyzedwithSEM,X-raydjf￡唧cti衄．FT-IRspectroscop

5、icanalysis．TheInfluenceofprocessparameters，pretreatmentmethodandNi-Palloyinterlayeronthefrictioncoefficientandadherenceofthefilmswerestudiedbyfrictionandweartestandscratchingtest．TheresultsofexperimentindicatedthatfilmpreparedbyRFmagnetronsputteringatroomtemperaturewasamorphous．TheFT-IRspectr

6、oscopicanalysisprovedthatthereWasA1一Obondinthefilm．ThefilmpreparedbyRFmagnetronsputteringat250W,3h,5．0Pawassmooth，densifiedandhadgoodadherence．TheNi-Palloyinterlayerandcoitionpretreamentcouldeffectivelyimproveadherencebetweenfilmandsubstrate．ThefrictioncoefficientofA1203thinfilmswasabout0．3．T

7、heNi-Palloyinterlayercouldfartherdecreasethefrictioncoefficientandreducetheweardamage．Keywords：A1203thinfilm；RFmagnetronsputtering；Adherence；FrictioncoefficientⅡ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