2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、傳統(tǒng)相變熱處理和化學(xué)熱處理用于鋼鐵表面改性已很難滿足現(xiàn)代工業(yè),尤其是精密加工制造業(yè)的需要。氮化硅膜以其硬度高、耐磨性和耐腐蝕性好,具有良好的自潤滑性等優(yōu)點,引起了許多材料工作者的關(guān)注。將其用于鋼鐵表面改性,將極大提高鋼鐵表面性能。但二者因熱膨脹系數(shù)不匹配,使解決好膜與基體的結(jié)合性成為研究的關(guān)鍵。本實驗室已用APTCVD(常壓熱化學(xué)氣相沉積)法在鋼鐵表面成功沉積了氮化硅膜,并對其相關(guān)性能進(jìn)行了表征與分析,從而證實了該法制備的氮化硅膜具有良

2、好性能、能實現(xiàn)膜層與基體的擴(kuò)散性結(jié)合、且附著性好。 本文研究目的是在實驗室前期研究的基礎(chǔ)上,采用APTCVD法和PECVD(等離子體增強化學(xué)氣相沉積)法對此作進(jìn)一步研究,優(yōu)化沉積工藝。CVD(化學(xué)氣相沉積)是制備高性能薄膜最為精細(xì)的方法,目前已開發(fā)出的CVD方法種類繁多。在這些眾多方法中,APTCVD法和PECVD法相對其它成膜方法有著獨特優(yōu)勢,因此決定采用該兩種方法進(jìn)行鋼鐵表面沉積氮化硅膜研究。APTCVD法設(shè)備簡單,工藝也不

3、復(fù)雜,能使生成的氮化硅膜與基體實現(xiàn)擴(kuò)散性結(jié)合。PECVD法沉積溫度低,無需對沉積表面進(jìn)行氫還原處理,沉積的膜層均勻致密。 本文以硅烷作為生長氮化硅膜的硅源,硅烷是一種清潔的硅源,不會給基體和沉積膜層帶來任何不良影響。高純硅烷可本實驗室自制,實現(xiàn)了硅烷制備技術(shù)與薄膜沉積技術(shù)的聯(lián)合,從而可有效降低氮化硅膜沉積的成本。 本文研究方案:對于APTCVD法,采取的是先硅化后氮化和直接沉積的兩種方式,研究了兩種方式下溫度對沉積氮化硅

4、膜的影響,并對直接沉積的氮化硅膜進(jìn)行了退火處理。對于PECVD法,分別研究了溫度、射頻功率、硅烷與氨氣流量比、退火時間和溫度等反應(yīng)條件對沉積氮化硅膜的影響。 對上述兩種方法在不同條件下沉積的氮化硅膜,分別進(jìn)行了XRD、SEM、FTIR表征,其中由于PECVD法沉積的氮化硅膜形貌非常均勻致密,于是采用了AFM(原子力顯微鏡)來表征其形貌。對表征的結(jié)果進(jìn)行了分析和討論,從而確定沉積氮化硅膜的合適工藝。 最后,本文對兩種方法進(jìn)

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