1. 研究目的与意义
研究的目的及意义:
1、掌握制备碳氮基薄膜的方法和工艺参数,说明不同工艺参数对薄膜结构的影响规律。
2、通过电化学性能分析,探讨腐蚀对薄膜的结构及力学性能引起的退化机理。为碳氮基薄膜作为抗腐蚀材料的研究提高理论支撑。3、优化碳氮基薄膜的制备工艺;4、探讨碳氮薄膜结构成分对其力学性能的影响;5、揭示碳氮基薄膜抗腐蚀性能,为其作为抗腐蚀材料的研究提高理论依据。
2. 国内外研究现状分析
1、目前国内外对过渡金属碳氮化物薄膜(Ti(Si/C)N,Cr(Si/C)N)的改性以及摩擦性能和电化学特性研究广泛关注;
2、近年来,研究人员对TiSiCN和CrSiCN薄膜从结构、摩擦学性能有所研究,但是对于薄膜的腐蚀性能还有待进一步的研究,因此,对此项目的研究,在一定程度上给以弥补。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:碳氮基薄膜的制备及性能表征,根据现有的文献资料和实验室所具备的实验条件,确定采用磁控溅射的方法制备碳氮基薄膜。制备过程中通过改变SiC靶的功率和三甲基硅烷流量制备了不同元素含量的TiSiCN和CrSiCN薄膜;运用X射线衍射仪(XRD, Ultima IV, Japan)和 场发射电子扫描显微镜(JEOL-JSM-7001F)分别对薄膜进行物相及微观形貌进行分析。运用电化学工作站研究碳氮基薄膜在液体环境中的电化学特性,揭示其抗腐蚀性能。同时对测试后的试样进行形貌和力学性能分析,揭示腐蚀对薄膜结构和力学性能变化引起的影响。
研究计划:1、运用磁控溅射的方法制备碳氮基薄膜,制备过程中通过改变SiC靶的功率和三甲基硅烷流量制备了不同元素含量的TiSiCN和CrSiCN薄膜,时间3~4周;2、运用X射线衍射仪(XRD, Ultima IV, Japan)和 场发射电子扫描显微镜(JEOL-JSM-7001F)分别对薄膜进行物相及微观形貌进行分析。运用电化学工作站研究碳氮基薄膜在液体环境中的电化学特性,探讨腐蚀对薄膜的结构及力学性能引起的退化机理,时间3~5周。3、同时对测试后的试样进行形貌和力学性能分析,揭示腐蚀对薄膜结构和力学性能变化引起的影响,为其作为抗腐蚀材料的研究提高理论依据,时间3~4周。
4. 研究创新点
1、通过改变sic靶的功率和三甲基硅烷流量制备了不同元素含量的tisicn和crsicn薄膜碳基薄膜;
2、研究碳氮基薄膜在液体环境中的电化学特性,探讨腐蚀对薄膜的结构及力学性能引起的退化机理;
3、对测试后的试样进行形貌和力学性能分析,揭示腐蚀对薄膜结构和力学性能变化引起的影响,为其作为抗腐蚀材料的研究提高理论依据;
