《薄膜技術(shù)緒論》ppt課件-文庫吧
2025-04-18 06:00 本頁面
【正文】 薄的膜； ? 下雨時車窗上的水膜，或是漂浮在湯汁上面的油膜等，則是屬于液體薄膜。 ? 薄膜材料由于其在微觀結(jié)構(gòu) 、 宏觀性能等方面所具有的特殊性 , 在科學技術(shù)發(fā)展和人們的日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用 。 ? 薄膜材料研究不僅吸引了為數(shù)眾多的科技工作者 , 而且受到各國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注 。 ? 薄膜材料研究已經(jīng)滲透到物理學 、 化學 、 材料科學 、 信息科學乃至生命科學等各個研究領(lǐng)域 , 薄膜科學已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一門多學科交叉的邊緣學科 。 薄膜科學的發(fā)展歷史 ? 從人類開始制作陶瓷器皿的彩釉算起 , 薄膜的制備與應(yīng)用已經(jīng)有一千多年的發(fā)展歷史 。 ? 從制備技術(shù) 、 分析方法 、 形成機理等方面系統(tǒng)地研究薄膜材料則起始于上世紀五十年代 。 ? 直到上世紀 80年代 , 薄膜科學才發(fā)展成為一門相對獨立的學科 。 ? 促使薄膜科學迅速發(fā)展的重要原因是薄膜材料的強大的應(yīng)用背景 、 低維凝聚態(tài)理論的不斷發(fā)展和現(xiàn)代分析技術(shù)的出現(xiàn)及分析能力的不斷提高 。 薄膜科學的發(fā)展歷史 薄膜科學的應(yīng)用 1. 耐磨及表面防護涂層 現(xiàn)在科學技術(shù)對機械部件提出了綜合性能要求往往超出了單一材料可以達到的性能范圍。在用涂層方法制備出材料組合，則可以有效地發(fā)揮各種材料的優(yōu)點，同時避免各自的局限性。 耐磨和防護涂層技術(shù)可以有效地降低各類部件的機械磨損、化學腐蝕及高溫氧化傾向，從而延長使用壽命。 涂層材料涉及氧化物、碳化物、氮化物、硼化物陶瓷及金屬間的化合物等，它們具有很高的硬度和熔點，耐磨性和耐化學腐蝕性能。 高溫電絕緣涂層 高溫電絕緣涂層根據(jù)其化學成分的不同，可分為許多種類。如石墨導(dǎo)體表面上的 氮化硼 或 氧化鋁 、 氟化銅涂層，到 400℃ 仍有良好的電絕緣性能。金屬導(dǎo)線上的搪瓷 到 700℃ ，磷酸鹽為基的 無機粘結(jié)劑 涂層到 1000℃ ，等離子噴涂氧化鋁涂層在 1300℃ ，都仍保持著良好的電絕緣性能。 高溫電絕緣涂層已在電力、電機、電器、電子、航空、原子能、空間技術(shù)等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。 （ 1）耐磨涂層 減小零件或工具的機械磨損。例如 TiN、 TiC涂層。 （ 2）耐熱涂層 燃氣渦輪發(fā)動機等需要較高溫度使用的機械部件。增加其耐熱保護。 （ 3）防腐涂層 保護被涂層的部件，不受化學腐蝕性氣氛的浸蝕。應(yīng)用的領(lǐng)域包括石油化工、煤炭氣化及核反應(yīng)堆的機械部件涂層方面。 薄膜科學的應(yīng)用 TiC耐磨性好，能有效地提高刀具的抗月牙洼磨損能力，適合于低速切削及磨損嚴重的場合； TiN涂層具有低的摩擦系數(shù)，潤滑性能好，能減少切削熱和切削力，適合于產(chǎn)生融合和磨損的切削； Al2O3的高溫耐磨性、耐熱性和抗氧化能力比 TiC和 TiN好，月牙洼磨損率低，適合于高速、大切削熱切削；金剛石涂層硬度和熱導(dǎo)性高，摩擦系數(shù)很低，適合于有色金屬合金的高速切削；而復(fù)合涂層綜合幾種涂層材料的特點，目前以雙涂層和三涂層組合居多。 金剛石具有一系列優(yōu)異的物理性質(zhì)，包括 已知物質(zhì)中最高的硬度、耐磨性和彈性模量，極高的電阻率、擊穿場強和很低的介電常數(shù)，寬的光譜透過范圍，極高的熱導(dǎo)率，極低的線膨脹系數(shù)，很寬的禁帶寬度，極高的載流子遷移率和極高的化學穩(wěn)定
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