研究目的
研究外场中尖端效应的机制，具体探讨电场对微针尖端形状的影响以及温度场对金刚石涂层过程中薄膜均匀性的影响。
研究成果
外场中的尖端效应是由自由电子因曲率作用向尖端移动所导致，这会引起电场畸变和温度场中薄膜均匀性变差。这一认识可指导工业应用通过调整场参数来减轻这些效应。
研究不足
该研究的局限性在于微针尺寸过小，阻碍了直接温度测量。ANSYS模拟未能完全捕捉到实验中观察到的温度梯度，表明建?？赡艽嬖诓蛔既沸浴８醚芯烤劢褂谔囟ㄍ獬?，可能无法推广至所有涂层工艺。
1：实验设计与方法选择：
研究采用两步沉积工艺——通过磁控溅射制备TiN过渡层以探究电场效应，利用热丝化学气相沉积（HFCVD）制备金刚石层以研究温度场效应，旨在探索外场对针尖形变和薄膜均匀性的影响机制。
2：样品选择与数据来源：
基体为具有特定尺寸和成分的高速钢微针，样品选取符合工业标准使用要求，数据来源于光学显微镜观测、扫描电镜（SEM）分析及ANSYS仿真结果。
3：实验设备与材料清单：
设备包含中频磁控溅射系统、HFCVD反应装置、光学显微镜、扫描电镜及ANSYS软件；材料包括微针基体、钛靶材、工作气体（氩气/氮气/甲烷/氢气）及清洗溶剂（乙醇/丙酮）。
4：实验流程与操作规范：
磁控溅射阶段经超声清洗后真空腔室装载基体，通过调节偏压参数沉积TiN薄膜；HFCVD阶段清洁基体后置入反应器，通过改变热丝-基体间距沉积金刚石薄膜，沉积完成后进行显微观测与仿真分析。
5：数据分析方法：
采用光学显微镜进行形貌分析，扫描电镜测量晶粒尺寸，ANSYS软件模拟温度场分布，结合晶粒尺寸统计分析与静电力理论计算。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
optical microscope
Observing the surface morphology and uniformity of films on the micro-needle
-
SEM
Observing diamond grain sizes and film morphology
-
ANSYS software
Workbench 17.2
ANSYS
Simulating temperature field distributions during HFCVD
-
magnetron sputtering system
medium-frequency
Depositing TiN transitional layers with bias electric field
-
HFCVD reactor
Depositing diamond films with temperature field control
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部
