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SrTiO3衬底表面外延生长TiCN薄膜工艺参数优化及疏水疏油性能

论文摘要

采用中频反应磁控溅射技术在Sr Ti O3衬底上外延生长Ti CN薄膜,通过正交试验方案、单因素试验方案以及性能测试来探究磁控溅射工艺参数对薄膜结构和性能的影响,并且优化了工艺参数。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及EDS能谱分析仪对Ti CN薄膜的物相结构、微观形貌以及成分进行分析。结果表明:为了获得疏水性能与疏油性能较好的薄膜,溅射过程中最优工艺参数应选择溅射功率5 k W,溅射偏压150 V,溅射时间10 min,N2流量10 sccm,CH4流量20 sccm,占空比80%,其中,CH4流量的影响最为显著。当CH4流量为20 sccm时,Ti CN薄膜的衍射峰最强;致密的Ti CN薄膜表面呈现球状结构,这种结构能够增加Ti CN薄膜表面的粗糙度,进一步降低水滴润湿的自由能,从而提高薄膜的疏水性能;薄膜中C元素与N元素的含量最高,且此时C/N原子比约为1∶1。

论文目录

  • 1 试验材料及方法
  • 2 试验结果及分析
  •   2.1 正交试验结果分析
  •   2.2 极差值分析
  •   2.3 工艺参数优选
  •   2.4 Ti CN薄膜物相结构分析
  •   2.5 Ti CN薄膜微观形貌分析
  •   2.6 Ti CN薄膜EDS分析
  • 3 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈晓梅,王会强,翟一潼,张淼,邢艳秋,郝策,王浩伟,柯稳

    关键词: 薄膜,磁控溅射,疏水疏油,外延生长

    来源: 金属热处理 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 河北农业大学机电工程学院,中南大学材料科学与工程学院

    基金: 河北省高等学校科学技术研究重点项目(ZD2017035),河北省高等教育教学改革研究与实践项目(2018GJJG129),机械设计制造及其自动化“卓越工程师教育培养计划”(1009036)

    分类号: TG174.4

    DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2019.11.024

    页码: 123-130

    总页数: 8

    文件大小: 5186K

    下载量: 101

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/dabf7d77b5151b50ec934230.html