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铝锰合金表面直流反应磁控溅射制备氧化铟锡薄膜:实验

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-25  浏览次数:768

实验

1.材料与仪器

实验用AlMn合金的尺寸均为20 mm×10 mm×0.3 mm。采用CS-300直流平面磁控溅射系统(苏常熟虞华真空设备公司)制备AlMn合金表面薄膜。

所用检测仪器为:日本电子株式会社的JSM.6700F扫描电镜(SEM)及能谱分析仪(EDS),荷兰帕纳科公司的X'Pert/Pro多功能x射线衍射仪(XRD),日本岛津公司的UV-3100型分光光度计,上海精密仪器仪表有限公司的HXD-1000显微硬度仪,济南试验机制造厂的MRH-3磨损试验机,美国Q-Lab公司的Q-FOG盐雾腐蚀试验箱,日本奥林巴斯公司的BX51金相显微镜,北京时代集团的TT260涂层测厚仪。

2.实验方法

实验流程为:l200#砂纸机械打磨10 min一基体表面抛光至无明显划痕一乙醇清洗一烘干一丙酮溶液中超声波清洗15 min一烘干一磁控溅射。

AlMn合金装在可绕中心轴旋转的衬底架上,对衬底加热,氩气作为溅射气体,通入氧气(99.99%)进行反应溅射。溅射前,在纯氩气(99.999%)中放电5 min,以除去靶表面剩余杂物。在溅射过程中,通过调整氧气与氩气的流量来改变氧氩比(1:70),调整溅射气压至0.7~0.8 Pa。靶到基底距离约为7 cm,本底真空度3×10-3Pa,电压210 V,电流1 A,基体温度120℃,溅射时间20min。

3.性能测试

显微硬度仪的载荷为25 g,加载时间15 S,每个样品表面各测量6个点,取其平均值。测厚仪对每个面各测量l0个点,取其平均值。

盐雾腐蚀试验采用Q-FOG盐雾箱,主要盐雾成分为5g/L NaCl和0.205 g/L CuCl2。在pH=3.0,0=50℃的人工模拟盐雾气氛中进行试验,观察样品在12 h及24h后的腐蚀形貌。

附着力测试依据GB/T 5270-2005《金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法评述》进行。

磨损试验是在室温干磨条件下,利用块状上试样与圆环状下试样对磨副的方式实验。试样尺寸按国标把AIMn合金试样粘牢在辅助试样上形成长方体块状,总尺寸12 mm×12 mm×19 mm,合金圆环状摩擦副的尺寸为外径49.2 mm,宽l3.0 mm,摩擦副材料采用45#钢。试验载荷力分别选择为l5、20、25和30 N,磨损时间5 min,磨环转速为350 r/min。试样磨损前后用丙酮进行超声波清洗,吹干后用精度为0.1 mg的电子天平称重,用样品的失重比来衡量其耐磨程度。

 

铝锰合金表面直流反应磁控溅射制备氧化铟锡薄膜

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