蒸鍍、磁控濺射鋁和鋁合金薄膜的組織與性能.pdf

1、采用蒸鍍、直流磁控濺射法在Q235鋼基體上制備出鋁及鋁合金薄膜，并就前處理、蒸鍍及磁控濺射工藝對鋁薄膜的表面形貌、結構、耐蝕性及結合力等性能的影響進行了研究。 采用蒸鍍、直流磁控濺射法制備鋁及鋁合金薄膜是可行的；有效的前處理工藝能夠提高薄膜質量，有助于獲得連續(xù)致密、耐蝕性好的鋁薄膜。蒸鍍鋁薄膜的表面形貌隨薄厚度及蒸發(fā)速率的增大呈現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀生長特性，表面逐漸趨于平整均勻、光滑致密；鋁薄膜與碳鋼基體間的結合力均在60N以上，結合

2、力良好；在3.5％NaCl的水溶液中，鋁薄膜的極化阻力均在4.0×103Ω·cm2以上，遠大于低碳鋼的極化阻力1000Ω·cm2，說明薄膜對鋼基體有良好的保護作用。 為改善薄膜性能，研究了退火處理對薄膜性能的影響。結果表明，退火后，薄膜的晶格常數(shù)變小；退火處理降低了鋁薄膜的耐蝕性，但卻使厚鋁薄膜的耐蝕性得到一定程度的改善；薄膜的結合力略有降低。 與純鋁薄膜相比，Al-Mn合金薄膜的衍射峰向高衍射角方向偏移。Al-Mn合金

3、薄膜的耐蝕性能大約是純鋁薄膜的五倍，可達5.0×10-4Ω·cm2。加入錳后，薄膜的結合力略低于純鋁薄膜。 磁控濺射法制備的鋁薄膜表面光滑、致密、均勻，呈球狀顆粒生長。相同厚度下，磁控濺射純鋁薄膜的耐蝕性能優(yōu)于蒸鍍純鋁薄膜的耐蝕性能，最高可達3.7×10-4Ω·cm2，能夠很好保護鋼基體。磁控濺射純鋁薄膜的結合力在64N以上、優(yōu)于蒸鍍純鋁薄膜。 磁控濺射Al-Mg合金薄膜的表面光滑、均勻、致密，呈球狀顆粒生長，晶粒隨靶材