不锈钢表面高功率脉冲磁控溅射制备crcrncu-tin多层膜的研究

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1、单位代码：10222学号：128033034分类号：TG178佳木斯大学硕士学位论文论文题目：不锈钢表面高功率脉冲磁控溅射制备Cr/CrN/Cu-TiN多层膜的研究研究生姓名：吴俊杰学科（专业）：材料加工工程导师姓名、职称：廖平教授论文答辩日期:2015年06月08日佳木斯大学硕士学位论文论文题目：不锈钢表面高功率脉冲磁控溅射制备Cr/CrN/Cu-TiN多层膜的研究研究生：吴俊杰学科：材料科学与工程指导教师：廖平单位：材料科学与工程学院协助指导教师：李慕勤单位：材料科学与工程学院吴明忠单位：材料科学与工程学院学习期限：2012年9月至2015年6月学位授予单位：佳木斯大学学术

2、诚信承诺本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得佳木斯大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：___________日期：____________关于论文使用授权的说明本人完全了解佳木斯大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

3、（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：___________导师签名：___________日期：____________佳木斯大学硕士学位论文摘要为使手术器械获得强耐蚀性和抗污染性等优异性能，根据“荷叶效应”，本研究创新性地在手术器械材料304不锈钢表面用化学溶液刻蚀出蜂窝状微纳米结构表面形貌，然后在其表面高功率脉冲磁控溅射沉积Cr/CrN/Cu-TiN多层膜，所制薄膜具有强耐蚀性和疏水性。多层膜结构和性能检测用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪、金相显微镜、电化学工作站、显微硬度仪、涂层附着力自动划痕仪和接触角测量仪等。本研究以最大膜基结合力为标准，确定了光滑不锈

4、钢表面沉积多层膜最佳工艺参数，在此基础上先研究基体偏压和励磁电流对光滑不锈钢表面多层膜的结构和性能影响，然后使用化学溶液刻蚀处理不锈钢，研究表面形貌对多层膜的结构和性能影响，主要结论如下：(1)X射线衍射相分析表明多层膜主要由Cr、CrN和TiN等相组成，与设计的膜层结构一致；(2)在一定范围内增加基体偏压则Cr含量增加，TiN相含量先减后增，薄膜硬度提高，膜基结合力呈先增后减趋势，薄膜腐蚀电位会正移，腐蚀电流密度相应降低，耐腐蚀性增加，多层膜疏水性会有所提高；(3)励磁电流在一定范围内增加，TiN和CrN相含量先增后减，薄膜显微硬度呈上升趋势，膜基结合力先增后减，薄膜腐蚀电位

5、正移，腐蚀电流密度降低，耐腐蚀性提高，薄膜疏水性会有所提高；(4)具有微纳米结构表面形貌的多层膜CrN相含量增加，TiN相含量减少，薄膜显微硬度降低，膜基结合力提高，薄膜耐腐蚀性和疏水性显著提高。关键词：高功率脉冲磁控溅射；微纳米结构；基体偏压；励磁电流；接触角I佳木斯大学硕士学位论文TheresearchofCrN/Cu-TiNmultilayerfilmspreparationbyhighpowerpulsedmagnetronsputteringonStainlesssteelsurfaceAbstractInordertomaketheSurgicalinstrumen

6、tsgetstrongcorrosionresistanceandstainresistanceandotherexcellentperformanceInthispaper,accordingtothe“lotuseffect”,weetchingoutofthehoneycombstructureofmicro/nanosurfacetopographyonthesurgicalinstrumentsmaterial304stainlesssteelsurfacewithchemicalsolutioninnovative,thenwedepositiontheCr/CrN

7、/Cu-TiNmultilayermembraneonthesurfacebyhighpowerpulsedmagnetronsputtering,themultilayermembranehasstrongcorrosionresistanceandhydrophobicity.Wetestmultilayerstructureandperformancewithscanningelectronmicroscope、X-rayenergyspectrometer、X-raydiffract