研究目的
研究掺杂多层金刚石涂层中硅空位中心零声子线的行为与传输,用于磨损防护指示。
研究成果
研究表明,硅掺杂多层金刚石涂层可通过光致发光测量作为涂层状态的指示剂。未掺杂金刚石层对零声子线具有高透射率,显示出在耐磨保护应用中的潜力。
研究不足
该研究的局限性在于LaPlas化学气相沉积工艺的技术约束以及金刚石涂层的光学特性,这些因素可能影响光致发光测量在磨损指示方面的可重复性和适用性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用大气激光等离子体化学气相沉积(LaPlas CVD)技术合成硅掺杂多层金刚石涂层。光致发光测量使用18 mm2激发区域和248 nm波长进行。
2:样品选择与数据来源:
碳化钨(WC)样品分别涂覆硅掺杂与未掺杂多晶金刚石层。通过波长色散X射线光谱仪(WDX)分析硅浓度。
3:实验设备与材料清单:
设备包括LaPlas CVD装置、拉曼光谱仪(Renishaw RM 1000)、准分子激光器、TEC光谱仪(StellarNet SILVER-Nova)及扫描电子显微镜(SEM)(卡尔·蔡司EVO MA-10)。材料包含碳化硅蒸发棒及工艺气体甲烷与氢气。
4:0)、准分子激光器、TEC光谱仪(StellarNet SILVER-Nova)及扫描电子显微镜(SEM)(卡尔·蔡司EVO MA-10)。材料包含碳化硅蒸发棒及工艺气体甲烷与氢气。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:在1050°C工艺温度下对WC进行沉积。通过光致发光和拉曼测量评估涂层性能。
5:数据分析方法:
通过分析SiV零声子线强度确定涂层状态及其磨损指示潜力。
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Scanning electron microscope
Carl Zeiss EVO MA-10
Carl Zeiss
Taking images of the deposited coatings
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Raman spectrometer
Renishaw RM 1000
Renishaw
Measuring Raman activity and the SiV zero-phonon line of the coatings
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TEC spectrometer
StellarNet SILVER-Nova
StellarNet
Measuring photoluminescence spectra of the samples
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Excimer laser
Exciting the coatings for photoluminescence measurements
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Pyrometer
IMPAC IGAR 12-LO
IMPAC
Measuring the process temperature
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