鋼鐵表面氮化硅改性新技術(shù)研究.pdf

1、鋼鐵表面的防護(hù)和改性歷來(lái)是非常重要的課題。近年來(lái)，材料研究者一直希望將氮化硅等高性能陶瓷結(jié)合在鋼鐵表面，并對(duì)此進(jìn)行了大量的研究，取得了一定的進(jìn)展。但至今尚未完全解決不同材料間由于熱膨脹系數(shù)差異較大造成的薄膜與基體熱脹不匹配、結(jié)合牢度不高、易脫落等問(wèn)題。 為此，本文研究的目的是改進(jìn)鋼鐵表面氮化硅薄膜生長(zhǎng)技術(shù)，更好地解決以往研究中存在的熱脹不匹配等難點(diǎn)問(wèn)題，降低工藝成本。目前，化學(xué)氣相沉積技術(shù)是制備高性能薄膜最為精細(xì)的方法，主要包括

2、熱化學(xué)氣相沉積(TCVD)、激光化學(xué)氣相沉積(LCVD)、等離子體化學(xué)氣相沉積(PECVD)等幾種。本文采用常壓熱化學(xué)氣相沉積(APTCVD)技術(shù)開(kāi)展在鋼鐵表面沉積氮化硅薄膜的研究。 本文以硅烷作為生長(zhǎng)氮化硅薄膜的硅源，高純硅烷可即時(shí)制備，實(shí)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薄膜沉積工藝的成本。 本文采用如下的工藝方案：先通過(guò)硅烷的熱分解在鋼基體表面沉積硅形成硅擴(kuò)散膜層，再通過(guò)氨氣分解對(duì)硅膜層進(jìn)行