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小议氢气、氩气或氮气于乙炔中对机械与耐磨耗特性的影响

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-08-17 09:58:00【

  氢气、氧气、氩气都是常见的工业气体,他们运用在焊接、焊接保护等多种领域中。目前有研究学者对混和氢气、氩气或氮气于乙炔中对电浆辅助化学气相法沉积类钻碳膜之机械与耐磨耗特性的影响进行了研究。纽瑞德特气小编月月就为大家带来详细介绍。

 

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  科学家以电浆辅助化学气相沉积系统在硅基材上沉积类钻碳膜,在沉积的过程中,固定相同的时间,以乙炔混合氢气、氩气与氮气,依不同的流量比,探讨在不同气氛下沉积类钻碳膜,分别以表面轮廓仪量测膜厚、原子力显微镜量测碳膜表面粗糙度、拉曼光谱仪分析碳膜膜结构、奈米压痕量测碳膜硬度、菲佐干涉仪量测膜内压应力与磨耗试验机量测耐磨耗性质。实验结果显示随掺杂氢气、氩气与氮气的增加,碳膜的厚度随之下降,氢气的蚀刻效应比氩气与氮气来的明显。随著氢气、氩气与氮气含量的增加,皆有助于表面粗糙度的下降,掺杂氢气一样具有比氩气与氮气更平滑的表面。膜内结构皆会随著气体含量的增加,相对于sp3的结构比例增加,显示碳膜内结构有可能往类石墨结构发展。随氢气与氩气含量的增加有助于膜内硬度上升,氮气部分硬度反而下降,有可能在沉积过程中氮气轰击碳膜使膜内sp3C-C键结被打断,使膜内硬度下降。膜内压应力随氩气与氮气含量的增加,膜内应力先是上升加入后下降,显示氩气与氮气皆有可能降低膜内压应力。磨耗部分氢气与氩气含量的增加有助于类钻碳膜耐磨耗特性,而氮气无太明显的影响。

 

  化学小常识:

 

  氢是主要的工业原料,也是最重要的工业气体和特种气体。高纯氮气主要用途:化肥、氨、硝酸等化合物的制造,惰性保护介质,速冻食品、低温粉碎等的制冷剂、冷却剂,电子工业中的外延、扩散、化学气相淀积、离子注入、等离子干刻、光刻等,还用作标准气、校正气、零点气、平衡气等。氩气是目前工业上应用很广的稀有气体。它的性质十分不活泼,既不能燃烧,也不助燃。在飞机制造、造船、原子能工业和机械工业部门,对特殊金属,例如铝、镁、铜及其合金和不锈钢在焊接时,往往用氩作为焊接保护气,防止焊接件被空气氧化或氮化。

 

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