合金薄膜磁控濺射製備工藝及特性研究論文(PDF 78頁）

1，2薄膜及製備方法
1．1形狀記憶合金
1．1．1形狀記憶合金及其研究進展
1．1．2 Ni．Ti l味．Xx高溫形狀記憶台金
1．2。2。5激光分子束外延技術
1．2．2。3離子鍍膜
1．2．2薄膜的製備技術
1．2．2．2濺射鍍膜
1．2．3薄膜的形核與生長
1．2．3．1薄膜的形核
1．2．3．2薄膜的生長過程
1．2．5薄膜的種類和應用
1．2．5．2薄膜的應用
1．3形狀記憶合金及其薄膜的應用
1．3．1形狀記憶合金的應用
1．3．2．1微型彈簧
1．3．2．2微型機械手／微鉗
1．3．2．3微型繼電器
1．3．2．4智能結構中的應用
1．4。2形狀記憶效應
1．4國內外研究現狀及相關領域成果
1．4．1相變行為
1．4．1．2熱處理工藝的影響
1．5。2本文主要研究工作
1．5選題意義及本文主要研究工作
1．5．1選題意義
圖1．3濺射工藝過程示意圖
圖1．5激光分子求外延設備示意圖
圖1．6 Ni-Ti薄膜微型彈簧
圖1．7美國研製的微鉗示意圖
圖1．8 NiTi／PZT主動阻尼結構不意圖
圖1．9評估SMA簿膜形狀記憶效應的膨變一溫度曲線
圖2 2磁控濺射室
圖3 1 l玻璃基體550"C濺射沉積薄膜表麵形貌
圖3 10玻璃基體400'C濺射沉積薄膜表麵形貌
圖3 12單晶矽基體室溫濺射沉積薄膜表麵形貌
圖3 14單晶矽基體400'C濺射沉積薄膜表麵形貌
圖3 15單晶矽基體550"C濺射沉積薄膜表麵形貌
圖3。4單晶&室溫XRD
圖3。5玻璃基體400℃XRD
圖3。8 DSC曲線
圖3．1 Ni-Ti薄膜成分圖
圖3．13單晶矽基體200"C濺射沉積薄膜表麵形貌
圖3．2單晶Si基體XRD
圖3．3玻璃基體XRD
圖3．6單晶Si 550。C XRD
圖3．7 600。C晶化後的單晶Si(100)XRD
圖3．9玻璃基體200。C濺射沉積薄膜表麵形貌
圖4 10為濺射功率110W、130W、150W的Ni—Ti—Hf-Cu合金薄膜表麵二
圖4 10濺射功率對Ni-Ti-Hf-Cu合金薄膜表麵二維AFM形貌的影響
圖4 11濺射功率對Ni-Ti．HLcu台金薄膜表麵的三維AFM形貌的影響
圖4 15為圖4．15對應的Nj．Ti—Hf-Cu合金薄膜三維AFM形貌。
圖4 1采用艱靶製得的樣品表麵SEM圖像
圖4 3示出了濺射功率對Nl—Ti—HgCu合盒薄膜厚度影響的擬合關係曲線。
圖4 4不同Ar氣壓F薄膜斷麵形貌
圖4 7濺射時間對Ni—TJ—HLCu台金薄膜厚度的影響
圖4。16 Ni-Ti．Hf-Cu合金薄膜農麵粗糙度隨心氣壓的變化桂狀隧
圖4．12為Ni．Ti，Hf-Cu合金薄膜表麵粗糙度隨濺射功率的變化柱狀圖，由
圖4．12濺射功率對薄膜表麵均方根耀糙度幫平均粒糙度的影穗
圖4．13為不同心氣壓濺射下製得的Ni．Ti．Hf-Cu合金薄膜表麗SEM形貌。
圖4．2為不同濺射功率下NhTi—Hfcu合金薄膜斷麵SEM形貌。三者Ar
圖4．3濺射功率對N¨卜Ti HfCu台金薄膜厚度的影響
圖4．4為不同Ar氣壓下Ni—Ti—Hf-Cu合金薄膜斷麵sEM形貌。圖4 4(a)：
圖4．5示出了心氣壓對Ni—Ti．Hf-Cu合金薄膜厚度影響的擬合關係曲線。
圖4．6為不同濺射時間下Ni。Ti．Hf-Cu合金薄膜斷麵SEM形貌。圖4．6(a)：
圖4．7示出了濺射時間對Ni．Ti—Hf-Cu合金薄膜厚度影響的擬合關係趨線。
圖4．8(a)為3-2群樣品非晶態表麵SEM形貌，由圖可見非晶態薄膜表麵
圖4．9不同濺射功率下薄膜表麵的SEM形貌
圖4．9為不同濺射功率下Ni—Ti．Hf-Cu合金薄膜表麵SEM形貌。圖4．9(a)
圖5。3 Ar氣壓對Ni．Ti．Hf-Cu合金薄膜化學成分的影響
圖5．1 Ni-Ti-Hf-Cu薄膜典型熬EDAX熊譜圈(3．3籜樣品)
圖5．2示出了濺射功率對Ni—Ti—Hf-Cu合金薄膜化學成分影響的擬合關係
圖5．3示出了Ar氣壓對Ni．Ti．Hf-Cu合金薄膜化學成分影響的擬合關係藍
圖5．4濺射時聞對Ni-Ti．Hf-Cu合金薄膜傀學成分熬影響
圖5．4示出了濺射時間對四種Ni．Ti—Hf-Cu合金薄膜化學成分影響的擬合
圖5．5 3—7群樣品晶化處理前後的XRD圖譜
圖5．6 2．1斧樣品DSC圖像
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