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内表面栅极等离子体源离子注入TiN薄膜及其特性研究

TiN coating for inner surface modification by grid enhanced plasma source ion implantation

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【Author】 Zhang Gu Ling 1) \ Wang Jiu Li 1) \ Yang Wu Bao 1) \ Fan Song Hua 1) Liu Chi Zi 1) \ Yang Si Ze 1)2)3) 1) (Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing\ 100080, China) 2) (State Key Laboratory for Physical Chemistry of Solid Surfaces, Xiamen University, Xiamen\ 361005, China) 3) (State Key Laboratory for Materials Modification by Laser, Ion, and Electron Beams, Dalian University of Technology, Dalian\ 116024, China)

【机构】中国科学院物理研究所；中国科学院物理研究所北京100080；北京100080；北京100080；厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室；厦门361005；三束国家重点实验室；大连理工大学；大连116024；

【摘要】阐述了栅极增强等离子体源离子注入 (GEPSII)方法的基本思想 .利用GEPSII方法在 4 5号钢基底上生成了金黄色氮化钛 (TiNx)膜 .对不同条件下的TiN膜做电化学腐蚀 ,XPS ,AES ,XRD等分析 .电化学腐蚀实验显示TiN薄膜改善了 4 5号钢的耐腐蚀性能 5— 10倍 ,且在高气压下效果更好 .结构分析显示TiN膜含有TiO2 ,TiN成分 ,主要沿( 111)和 ( 2 0 0 )晶向生长 ,深度分析显示膜的厚度只有二十几纳米 ,膜质地均匀且在基底有一定的嵌入深度更多还原

【Abstract】 Using the new inner surface modification technique named GEPSⅡ(grid enhanced plasma source ion implantation), which is designed for inner surface modification of tubular work piece, has successfully produced TiN coating on 0 45% C steel (45# steel). By comparing with the uncoated 45# steel sample, the electrochemical corrosion test on the coated 45# steel samples presents about 5—10 times improvement in their corrosion resistance. Structural analysis shows that the TiN coatings have preferred crystal orientation(111) and (2000). And the depth of coatings is about 20 nm, with part of which embedding in the substrate.更多还原

【关键词】腐蚀；等离子体源离子注入；薄膜；氮化钛；
【Key words】 corrosion； PSⅡ； coating； TiN；

【基金】国家自然科学基金(批准号 :5 0 0 710 68,10 2 75 0 88);国家 863计划(批准号 :2 0 0 2A3 3 10 2 0);美国AROFE基金(批准号 :N62 64 9 0 2 1 0 0 10 );北京市科委高新科技发展项目(批准号:H0 2 0 42 0 160 13 0 )资助的课题~~

【文献出处】物理学报 ,Acta Physica Sinica , 编辑部邮箱 ,2003年09期

【分类号】O484.1
【被引频次】34
【下载频次】213

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