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稀土薄膜材料制备技术获突破
发布日期:2020年01月15日  访问次数:9

         2019年,包头稀土研究院多功能真空镀膜设备通过验收投入使用。该多功能真空镀膜设备是包头稀土研究院功能材料研究所表面工程实验室设计定制的多功能镀膜装置。

         “多功能真空镀膜设备的正式投入使用,为实验室加强对外合作提供了更有力的支撑。”包头稀土研究院功能材料研究所材料表面工程实验室负责人辛博说。

         据了解,随着科学技术的发展,对材料性能提出了更高要求。材料表面技术已成为提高材料质量、改进材料性能的重要手段,薄膜材料更是成为了构筑高新技术产业的基本要素,表面工程研究对材料学的研究将起到举足轻重的作用。

         多功能真空镀膜设备采用了八面体立式结构,设计有八个功能模块安装位置,配有中频溅射孪生平面阴极模块、偏压溅射阴极模块、条状阳极层气体离子源模块、多弧离子阴极模块和加热模块。

        “设备不仅适用于科研实验,还可以进行中试试验乃至小规模生产。”辛博介绍说,特别是在阴极的布置方面,采取了模块化设计思路,在镀膜室上设计了12个标准尺寸的阴极接口,可根据需要配置弧源或直流磁控溅射源。 在进行小型实验时,可将1支电弧离子镀阴极更换为直流磁控溅射阴极。直流磁控溅射阴极使用的靶材体积小,溅射的涂层更加精细,更易于控制膜层厚度。在金属、合金等各类薄膜的中试规模制备时,设备安装有两对孪生中频磁控溅射靶,制备的膜层具有厚度均匀、膜层致密等优点。

        据悉,稀土材料表面工程实验室利用该设备完成了对钛基膜和铝基膜单元膜层制备工艺的摸索,镀制的钛基单元膜层与敏铁碉磁体的膜基结合力达到30N以上,与高速钢的膜基结合力达到70N,硬度达到2000;镀制的铝基单元膜钝化前耐中性盐雾时间达到150小时以上,钝化后达到30小时。此外,实验室还摸索出了2套做铁硼磁体镀膜前处理工艺,实现镀膜全过程不使用不排放有毒有害物质。

        “我们实验室还拥有多功能材料表面性能测试仪、光学接触角测试仪、平板表面腐蚀测试电化学工作站、高压加速老化试验箱、中性盐雾试验箱等仪器设备,具备较为先进的磁体防腐膜层测试分析能力。”辛博对新设备的运用颇为自豪。

        下一步,表面工程实验室将聚焦稀土薄膜材料制备技术,积极寻求合作,为稀土材料产业的发展贡献力量。

 

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