WS2 作为一种固体润滑材料, 有着类似“三明治”层状的六方晶体结构, 由于通过微弱范德华力结合的S—W—S层间距较大, 在发生摩擦行为时易于滑动而达到优异的润滑效果. WS2对金属表面吸附力强, 且摩擦系数较低, 在高温高压、高真空、高辐射等严苛环境也能保持润滑, 不易失效, 在航空航天领域有着良好的发展前景.
河南某大学研究室采用伯东 KRI 考夫曼射频离子源 RFICP380 辅助磁控溅射 WS2 薄膜, 目的研究不同沉积压力对磁控溅射 WS2 薄膜微观结构、力学性能和摩擦学性能的影响.
KRI 射频离子源 RFICP380 技术参数:
射频离子源型号 | RFICP380 |
Discharge 阳极 | 射频 RFICP |
离子束流 | >1500 mA |
离子动能 | 100-1200 V |
栅极直径 | 30 cm Φ |
离子束 | 聚焦, 平行, 散射 |
流量 | 15-50 sccm |
通气 | Ar, Kr, Xe, O2, N2, H2, 其他 |
典型压力 | < 0.5m Torr |
长度 | 39 cm |
直径 | 59 cm |
中和器 | LFN 2000 |
在磁控溅射沉积薄膜的实验中, 工艺参数(如沉积压力、沉积温度、溅射功率等)对 WS2 薄膜的结构和性能影响很大. 为制备摩擦磨损性能优良的 WS2 薄膜, 需要系统研究磁控溅射沉积 WS2 薄膜的工艺方法.
磁控溅射 WS2 薄膜的原理是利用稀薄气体在低压真空环境中发生辉光放电, 如果薄膜沉积时工作气压过低(<0.1 Pa), 靶材不能正常起辉;沉积压力过高(>10 Pa), 真空室内等离子体密度高, 溅射粒子向基体运动中发生碰撞多, 平均自由程减小, 以致无法到达基体表面进行沉积.
因此, 合适的沉积压力是磁控溅射沉积 WS2 薄膜的一个重要工艺参数.
KRI 离子源的独特功能实现了更好的性能, 增强的可靠性和新颖的材料工艺. KRI 离子源已经获得了理想的薄膜和表面特性, 而这些特性在不使用 KRI 离子源技术的情况下是无法实现的.
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