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正脉冲对HiPIMS沉积硬质DLC涂层的影响
摘要： 采用一种新型HiPIMS方法沉积类金刚石碳（DLC）涂层，该方法在传统HiPIMS放电结束时施加正电压脉冲。通过使用不同正电压幅值（100、200、300、400和500 V）评估该操作模式对放电过程及沉积DLC涂层力学性能的影响。研究发现，施加正脉冲能增强溅射碳和氩物种的电离程度。质谱测量显示产生了更多高能C+离子，其离子能量与过冲电压幅值成正比。正脉冲诱导的离子轰击使沉积DLC涂层具有更高的压应力并更致密。此外，随着脉冲电压升高，其拉曼光谱显示出更低的D带与G带强度比（ID/IG），表明sp3键含量更高。通过纳米压痕测试评估力学性能，发现沉积DLC薄膜硬度从无电压脉冲时的9.6 GPa提升至施加500 V正脉冲电压时的22.5 GPa。
关键词： 高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）、硬质涂层、类金刚石碳（DLC）、摩擦学
更新于2025-09-23 15:21:01
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单层溶胶-凝胶减反射涂层在太阳能组件盖板玻璃上的性能与耐久性
摘要： 光伏组件中一个重要的能量损失源来自前盖板玻璃表面的反射。盖板玻璃的反射在空气-玻璃界面会造成约4%的损失。由于盖板玻璃与硅吸收体之间插入了乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）层，晶体硅太阳能组件只能在空气-玻璃界面进行单层镀膜。在盖板玻璃外表面涂覆单层减反射涂层（ARC）能有效降低大多数光伏器件波长范围内的反射损失。本工作研究的涂层可将玻璃表面的反射损失降低74%。然而，溶胶-凝胶涂层的长期耐久性尚未得到证实，特别是在炎热潮湿气候条件下的应用。本工作通过采用多种加速老化、划痕和磨损测试方法，研究了采用溶胶-凝胶法制备的单层封闭表面硬质减反射涂层的抗损伤性能。
关键词： 涂层，硬质涂层，抗反射，溶胶-凝胶法，浸涂
更新于2025-09-23 15:21:01
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TiAlN表面氧的结构演化：第一性原理分子动力学模拟
摘要： 我们采用第一性原理分子动力学模拟研究了TiAlN硬质涂层的氧化行为随铝含量和温度的变化关系。结果表明：对于低铝含量(Ti0.75Al0.25N)的TiAlN，钛原子始终能与氧原子结合，而铝原子仅在较高温度下才会与氧结合；对于Ti0.5Al0.5N，无论温度如何，铝和钛原子均能与氧原子结合。通过分析氧结合金属原子的位移高度，我们发现二氧化钛在Ti0.75Al0.25N最外层形核，而Ti0.5Al0.5N暴露于氧气后的最外层为氧化铝。模拟结果与实验一致地预测Ti0.5Al0.5N比Ti0.75Al0.25N具有更优异的抗氧化性能。本研究从原子尺度揭示了氧化过程的初始阶段，这是实验上难以观测的。
关键词： 氧化、TiAlN、硬质涂层、从头算分子动力学
更新于2025-09-10 09:29:36