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WS2 作為一種固體潤滑材料, 有著類似“三明治”層狀的六方晶體結構, 由于通過微弱范德華力結合的S—W—S層間距較大, 在發生摩擦行為時易于滑動而達到優異的潤滑效果. WS2對金屬表面吸附力強, 且摩擦系數較低, 在高溫高壓、高真空、高輻射等嚴苛環境也能保持潤滑, 不易失效, 在許多領域有著良好的發展前景.
河南某大學研究室采用伯東 KRI 考夫曼射頻離子源 RFICP380 輔助磁控濺射 WS2 薄膜, 目的研究不同沉積壓力對磁控濺射 WS2 薄膜微觀結構、力學性能和摩擦學性能的影響.
KRI 射頻離子源 RFICP380 技術參數:
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射頻離子源型號 |
RFICP380 |
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Discharge 陽極 |
射頻 RFICP |
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離子束流 |
>1500 mA |
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離子動能 |
100-1200 V |
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柵極直徑 |
30 cm Φ |
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離子束 |
聚焦, 平行, 散射 |
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流量 |
15-50 sccm |
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通氣 |
Ar, Kr, Xe, O2, N2, H2, 其他 |
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典型壓力 |
< 0.5m Torr |
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長度 |
39 cm |
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直徑 |
59 cm |
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中和器 |
LFN 2000 |
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在磁控濺射沉積薄膜的實驗中, 工藝參數（如沉積壓力、沉積溫度、濺射功率等）對 WS2 薄膜的結構和性能影響很大. 為制備摩擦磨損性能優良的 WS2 薄膜, 需要系統研究磁控濺射沉積 WS2 薄膜的工藝方法.
磁控濺射 WS2 薄膜的原理是利用稀薄氣體在低壓真空環境中發生輝光放電, 如果薄膜沉積時工作氣壓過低（<0.1 Pa）, 靶材不能正常起輝；沉積壓力過高（>10 Pa）, 真空室內等離子體密度高, 濺射粒子向基體運動中發生碰撞多, 平均自由程減小, 以致無法到達基體表面進行沉積.
因此, 合適的沉積壓力是磁控濺射沉積 WS2 薄膜的一個重要工藝參數.
KRI 離子源的獨特功能實現了更好的性能, 增強的可靠性和新穎的材料工藝. KRI 離子源已經獲得了理想的薄膜和表面特性, 而這些特性在不使用 KRI 離子源技術的情況下是無法實現的.
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