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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:楊志豪
研究生(外文):YANG, Chih_hao
論文名稱:以非平衡磁控法濺鍍CrN鍍層性質之研究
論文名稱(外文):The study of the properties of CrN by UBM sputtering
指導教授:李世欽李世欽引用關係
指導教授(外文):S.C.Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:材料科學(工程)學系
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
論文頁數:120
中文關鍵詞:非平衡磁控法氮化鉻耐磨耗性附著性
外文關鍵詞:PVDPVDUBM-SputteringCrNWear-resistanceAdhesion
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中文摘要
近十年來以物理氣相沈積法(Physical Vapor
Deposition,PVD)的方式,在高速鋼切削刀具或磨耗設 備以及
碳化物材料上,經過多年來的發展,此項技術在 某些方面已日
趨成熟,使得以蒸鍍陶瓷硬質薄膜來高其 材料使用壽命之應用
,已逐漸受到產業界的重視,而且 其他行業亦大量使用之。而
CrN鍍層具有優良的高低溫 下的對基材附著性、鍍層緻密性、
抗腐蝕性與抗氧化性, 及對非鐵系金屬對磨時不易產生粘附等特
性,所以在應 用於切削非鐵金屬材料的刀具或模具時,對使用
壽命及 加工速度有相當優異的改善效果,使得CrN鍍層普遍受
到相當的重視。 本論文
以非平衡磁控裝置,配合氣體控制系統 OEM(Optical
Emission Monitor)藉由spectrometer的偵測 以控制反應性氣體的
進氣量,在傳統鑄造軋延的高速鋼 SKH51為基材上濺鍍傾斜(
ramping)組成鍍層 (CrN\CrCN\CrC)。探討靶材電流
、基板偏壓、氬氣分 壓、靶材至試片之距離對鍍層的沉積速率
、機械性質、 耐磨耗性、微結構及鍍層的附著性之影響。實驗
結果顯 示,鍍層(CrN\CrCN\CrC)的沉積速率是隨著靶材上的
電流、基板負偏壓增大而上升。氬氣壓力較低時,形成 的鍍層
的純度較高,成長速度也較快,但氬氣分壓過高 時造成鍍層的
沉積速度降低。顯微硬度介於Hu20000∼ 30000(N/㎜2)之間
,(CrN\CrCN\CrC)鍍層為排列 緻密且細小之的結晶結構,
在(200)方向有從優取向。 由磨耗試驗顯示鍍層具有良好的耐
磨性,由刮痕試驗與 壓痕試驗的結果也顯示鍍層具有良好的附
著性。
Abstract
Recently , Physical Vapor Deposition(PVD)has been getting the
popular enterprises gradually , in high speed steel
tools、equipment of anti-wear and material of
carbide , physical vapor deposition(PVD) techniques can
improve the applications of material''s using life . And the
excellent properties of the CrN film that
under temperature of adhesion of the
substrate、thin film、wear-resistance、corrosion-resistance、
anti-oxidization and dense film , besides , it was not easy to
generate the adhesion while rub in nonferrous
material . So the excellent improvement
affection of the tool life and machinablity which was applied on
cutting tools and die machine the nonferrous
material. Those marked CrN films get appreciative
generally.
This study use unbalance magnetron with Optical Emission Monitor
by spectrometer to control gas flux rate .
The traditionally making rolling high speed
steel was chosen as be the substrate for sputtering ramping
composed film(CrN\CrCN\CrC). To search the target current 、
bias-voltage 、 pressure of the argon and the
distance between chamber wall and septum around the
precipitation rate of the film and the properties of mechanic、
wear、 microstructure、adhesion .
Experiment results show that precipitation rate of the film
raised with increasing the target current and
bias voltage . In lower argon pressure , the
higher the pure of the film and the faster growing rate . But
too high argon pressure made the precipitation
rate of the film reduced . The microhardness
is between 20000 and 30000(N/㎜2), CrN films toward an
orientation of (200) with densely fine grain structure . There
were beneficial to increase the adhesion
and wear resistance of CrN coatings .
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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