磁控溅射制备紧固件防咬死涂层的厚度均匀性研究*

doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2021.01.14

真空 ›› 2021, Vol. 58 ›› Issue (1): 67-71.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.01.14

磁控溅射制备紧固件防咬死涂层的厚度均匀性研究^*

王坤^1,2, 王世庆¹, 李建², 但敏¹, 陈伦江¹

1.核工业西南物理研究院,四川成都 610041;
2.内江师范学院,四川内江,641100

收稿日期:2020-01-20 出版日期:2021-01-25 发布日期:2021-01-26
通讯作者: 王世庆,教授。
作者简介:王坤(1978-),女,吉林省农安县人,博士研究生,副教授。
基金资助:
*国家自然科学基金青年基金项目（11805058）; 内江师范学院校级重点项目（2020ZD010）

Thickness Uniformity of Anti-Seizing Coating for Fasteners Prepared by Magnetron Sputtering

WANG Kun^1,2, WANG Shi-qing¹, LI Jian², DAN Min¹, CHEN Lun-jiang¹

1. Southwestern Institute of Physics, Chengdu 610041, China;
2. Neijiang Normal University, Neijiang 641100, China

Received:2020-01-20 Online:2021-01-25 Published:2021-01-26

摘要/Abstract

摘要： 为了研究磁约束聚变装置支撑装置紧固件的螺母和螺栓表面防咬死涂层的均匀性,利用磁控溅射技术在管形器件的内表面和外表面制备了铜膜,应用台阶仪进行薄膜厚度测试。采用矩形铜板作为磁控溅射靶,采用单自转和公转加自转两种方式进行沉积,分析了铜膜在管形器件的内表面和外表面的膜厚分布规律。结果表明：无论螺母还是螺栓,公转加自转相对于单自转制备薄膜的均匀性都更好,随着孔（管）径的变小薄膜厚度变大。

关键词: 磁控溅射, 核聚变, 均匀性, 防咬死, 管内壁, 管外壁

Abstract: To study the uniformity of the anti-seizing coating on the surface of the nuts and bolts of the supporting devices for the magnetic confinement fusion devices, copper films were prepared on the inner and outer wall of the cylindrical device by magnetron sputtering technology. The thickness of the films was measured by the step meter. A rectangular copper block was used as the magnetron sputtering target. The single rotation and revolution plus rotation were used to deposit copper films. The film thickness distribution on the inner wall and the outer wall of the cylindrical devices was analyzed. The results show that the uniformity of the films prepared by revolution plus rotation is better than that by single rotation. The thickness of the films increases with the decrease of the pore(tube) size.

Key words: magnetron sputtering, nuclear fusion, uniformity, anti-seizing, tube inner wall, tube outer wall

中图分类号:

O539

王坤, 王世庆, 李建, 但敏, 陈伦江. 磁控溅射制备紧固件防咬死涂层的厚度均匀性研究^*[J]. 真空, 2021, 58(1): 67-71.

WANG Kun, WANG Shi-qing, LI Jian, DAN Min, CHEN Lun-jiang. Thickness Uniformity of Anti-Seizing Coating for Fasteners Prepared by Magnetron Sputtering[J]. VACUUM, 2021, 58(1): 67-71.

参考文献

[1] 程西云, 蒋松, 韦云隆. 一种新的咬死失效理论模型—高温熔焊模型[J]. 农业机械学报, 2000, 31(6): 107-110.
[2] 潘泽宇. 热紧螺栓防咬死技术研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2017.
[3] Wesson J.Tokamak[M]. Clarendon, Oxford, 2004.
[4] 于贺, 王涛, 吴志明, 等. 公-自转磁控溅射镀膜系统薄膜沉积均匀性的研究[J]. 真空科学与技术学报, 2010, 30(2): 149-153.
[5] 邱清泉, 励庆孚, 苏静静, 等. 工作参数对平面磁控溅射系统沉积速率的影响[J]. 真空科学与技术学报, 2009, 29: 46-50.
[6] 王涛, 于贺, 吴志明, 等. 多工位磁控溅射镀膜系统膜厚均匀性的研究[J]. 仪器仪表学报, 2010, 31(1): 218-222.
[7] 范正修, 薛松生, 何朝玲. 磁控溅射薄膜的厚度分布[J]. 应用科学学报, 1993, 11(2): 136-140.
[8] 温培刚, 颜悦, 张官理, 等. 磁控溅射沉积工艺条件对薄膜厚度均匀性的影响[J]. 航空材料学报, 2007, 27(3): 66-68.
[9] SHON C H, LEE J K.Modeling of magnetron sputtering plasmas[J]. Applied Surface Science, 2002, 192: 258-269.
[10] 徐均琪, 易红伟, 蔡长龙, 等. 磁控溅射膜厚均匀性与靶-基距关系的研究[J]. 真空, 2004, 41(2): 25-28.
[11] 韩雷刚, 杨传仁. 多工位平面磁控溅射镀膜装置及膜厚均匀性研究[D]. 成都: 电子科技大学, 2004: 17-41.
[12] 宋建全, 刘正堂, 于忠奇, 等. 平面磁控溅射薄膜厚度分布模拟[J]. 机械科学与技术, 2001, 20(6): 884-885.
[13] SHON C H, LEE J K, LEE H J.Velocity distributions in magnetron sputter[J]. IEEE Transactions of plasm a science, 1998, 26(6): 1635-1644.
[14] Fan Q H, Zhou L Q.A cross-corner effect in a rectangular sputtering magnetron[J]. J Phys D: Appl Phys, 2003, 36: 244-251.
[15] 刘翔宇, 赵来, 许生, 等. 磁控溅射镀膜设备中靶的优化设计[J]. 真空, 2003, 40(4): 16-22.
[16] 惠迎雪, 杭凌侠, 徐均琪, 等. 不同磁控溅射模式膜厚均匀性研究[J]. 西安工业学院学报, 2003, 23(1): 32-36.
[17] 胡作启, 李佐宜, 缪向水, 等. 磁控溅射薄膜的厚度均匀性理论研究[J]. 华中理工大学学报, 1996, 24(1): 89-92.

相关文章 15

[1]	张玉琛, 张海宝, 陈强. 高功率脉冲磁控溅射制备ZnO薄膜的研究进展^*[J]. 真空, 2021, 58(1): 72-77.
[2]	吴键坤, 李兆国, 彭丽萍, 易勇, 张继成. 氮分压对ZrN薄膜结构及颜色的影响[J]. 真空, 2021, 58(1): 57-62.
[3]	戴永喜, 杨倩倩, 邓金祥, 孔乐, 刘红梅, 杨凯华, 王吉有. 不同Si含量掺杂的ZTO薄膜的制备与研究[J]. 真空, 2020, 57(6): 23-26.
[4]	韦贤露, 巩晨阳, 肖剑荣. 射频反应磁控溅射制备MoS₂薄膜结构及光学性能^*[J]. 真空, 2020, 57(5): 11-13.
[5]	王朝勇, 李伟, 王凯宏, 李宗泽, 刘志清, 余晨生, 王新练，王小妮，吴昊，马培芳. 直流磁控溅射制备锐钛矿TiO₂薄膜生长速率的研究及其在多层膜制备中的应用^*[J]. 真空, 2020, 57(5): 19-23.
[6]	李建, 童洪辉, 但敏, 金凡亚, 王坤, 陈伦江. 类金刚石膜用作负氢离子表面转化材料的可行性分析^*[J]. 真空, 2020, 57(4): 6-10.
[7]	王晓明, 鄂东梅, 武俊生, 张绪跃, 周艳文. 基于等离子体在磁控溅射增强的模拟^*[J]. 真空, 2020, 57(3): 5-6.
[8]	张庆芳, 易勇, 罗江山. 溅射功率对铒薄膜微观结构的影响^*[J]. 真空, 2020, 57(3): 17-20.
[9]	王忠连, 任少鹏, 阴晓俊, 王瑞生, 高鹏, 班超, 胡雯雯. 波长渐变滤光片的设计与测试探讨[J]. 真空, 2020, 57(1): 21-25.
[10]	吴厚朴, 田钦文, 田修波, 巩春志. 新型双极性高功率脉冲磁控溅射电源及放电特性研究^*[J]. 真空, 2019, 56(6): 1-6.
[11]	廖荣, 邓永健, 王家驹, 赵飞兰, 郑若茜, 刘慧君, 柯嘉聪. 高介电氧化铪薄膜的制备与性能研究^*[J]. 真空, 2019, 56(5): 52-55.
[12]	巫仕才, 尚心德. 柔性镀膜材料在电路板行业的应用[J]. 真空, 2019, 56(5): 65-68.
[13]	罗俊尧, 刘光壮, 杨曌, 李保昌, 沓世我. 镍铬硅薄膜电阻层的磁控溅射及湿法刻蚀工艺研究[J]. 真空, 2019, 56(5): 61-64.
[14]	伍醒, 蒋爱华, 程勇. 射频功率对DLC薄膜结构和力学性能的影响[J]. 真空, 2019, 56(4): 34-36.
[15]	王槐乾, 姜宏伟. 磁控溅射反应法制备TiN纳米薄膜[J]. 真空, 2019, 56(4): 37-39.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed

磁控溅射制备紧固件防咬死涂层的厚度均匀性研究^*

Thickness Uniformity of Anti-Seizing Coating for Fasteners Prepared by Magnetron Sputtering

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 10