北京大学新材料学院吴忠振课题组 Wu Research Group
薄膜技术与装备实验室

2016年surfacility深圳年会报道

时间:2016-12-27
        2016年12月23日surfacility深圳年会在中科院深圳先进院召开。本次会议由13个邀请报告组成,surfacility会员及深圳周边的朋友共60余人参加了本次年会活动。
        沈阳伊贝姆科技有限公司总经理于宝海做了题为“等离子体阴极电子束枪及其应用前景”的报告,介绍了等离子体阴极电子束枪的工作原理、结构组成和应用情况;下一步面向3D打印领域的应用,该类型电子枪将向大功率、轻量化方面发展; 开发过程中需要特别关注3D打印产品的问题,如微裂纹产生及演变规律,表面强化机制等。
        香港城市大学王钻开教授作了题为“Manipulating directional and spontaneous droplet motion onbio-inspired surfaces for multifunctional applications”的报告,介绍了仿生表面的结构特征、水滴控制及其可能的应用。疏水性的关键在于保证水滴与表面之间气体的存在,否则变为直接接触后表面变为亲水;结合稀土材料老化后的疏水特性,实现了水滴输运等各种应用场景。
        福宜真空的褚家宝总经理介绍了该公司在真空镀膜设备、核心部件和镀膜工艺协调发展方面的研究成果。该公司开发的新型阴极靶成功应用于上海纳峰公司;开发的旋转柱弧可以在20-300A范围内稳定工作;实现了低温(如110度)下成膜(氧化钛、氧化铝);所制备薄膜的厚度最小可以做到70nm左右;表面均匀性达到3-5%,接近阴极靶的均匀性(2-3%)。
        中科院宁波材料所的所新坤老师做了题为“热喷涂核壳结构海洋防护涂层”的报告,课题组和上海公司合作开发手术剪刀,达到了绝缘、导热、不粘连功能要求;制备了核壳结构(HDPE+Cu)用于喷涂工艺。
        广东省新材料研究所的林松盛老师做了题为“阳极型离子源复合真空镀膜装备、工艺及应用”的报告,由于使用的是复合设备,工作压力选为0.3-0.8Pa;工作电压150V-450V,以防止打火。
        东莞市汇成真空科技有限公司的刘江江工程师做了题为“DLC涂层技术及设备在装饰镀领域的应用”的报告。该公司开发的镀膜机,配置2个Cr靶(使用HIPIMS电源)及2个Si靶(使用中频电源),配置射频电源(额定功率5KW);开发的AR+AF工艺,性能良好,硬度达到9H,能够取代通常的DLC膜系。
        西安交通大学的宋忠孝老师做了题为“压铸模具表面强化研究进展”的报告,在之前介绍的热作模具相关报告的基础上,这次年会报告聚焦于压铸模具表面强化(复合渗镀)工艺技术。第一步渗氮工艺要注意防止白亮层的出现,氮化过了,容易出现脆性的白亮层;氮化不足,会导致强度不够。该课题组采用渗镀分开的工艺路线,因为等离子渗氮,需要严格控制工艺的温度,而前期渗氮和后期PVD镀膜容易出现干扰。PVD镀膜技术,目前考虑用氧化物或者氮氧化物代替氮化物,能够提高表面的耐腐蚀性能;采用高频脉冲技术进行等离子体渗氮;和伯明翰大学合作进行活化屏技术的研究。
        前境国际有限公司的刘博文经理介绍了PVD镀膜前清洗的原理及工艺解析等工艺方法。镀膜前的清洗对镀膜成功非常重要;需要注意酸性溶液容易造成脱钴;对工具镀而言,清洗工艺的稳定性很重要。刘经理在报告中分享了清洗工艺。
        北京利华离子束科技有限公司的马利民经理做了题为“考夫曼离子源的一些实验研究”的报告。该报告介绍了常用的各种类型离子源的工作原理和结构特征,介绍了该公司开发的考夫曼离子源的性能及新型射频离子源的进展(离子电流达到几mA/cm2;考虑铜管ICP放电+电子共振技术;开发矩形射频离子源。
        深圳市速普仪器有限公司的张小波博士做了题为“DPU桌面级真空镀膜系统的搭建及应用”的报告,提出了有关融合主题的一些思考。该公司开发的桌面型镀膜系统在教学、科研等领域具有一定的应用前景。报告指出:很多目前没有使用真空的行业,对我们表面技术装备从业人员可能意味着机会。
        北京大学深圳研究生院的吴忠振老师做了题为“新型HiPIMS离子源及其镀膜系统构建”的报告。报告指出Hipims技术从诞生到现在,期待与质疑并存,比如该技术应用于石墨靶效果不好。报告介绍了桶形离子源的创新性设计思路;做了磁场优化的相关工作;基于电子跟着磁力线、离子跟着电子的原则,解释了设计过程中的问题和现象;该桶径离子源能做到60cm,引出30cm;考虑到所加磁场实际上是个封闭磁场,对鞘层厚度产生了重要影响,能够提高等离子体的密度;由于出口附近存在垂直磁场,离子引出存在困难,需要进行特殊设计;该技术可以达到200-400W/cm2的功率密度,可以做大功率的阴极;其中,控制进出水温差很重要,现在能将温差控制在12度。
        佛山先进表面技术公司的李志刚总经理介绍了常用的热喷涂技术与设备的信息。介绍了真空等离子喷涂的使用情况(可以喷NiCrBSi),讨论了超音速喷涂的适用范围(不适合喷WC),特别指出爆炸喷涂的原理及其独特优势。
        中科院兰化所李红轩老师做了题为“多弧离子镀氧化铬薄膜的高温相变、元素扩散与宽温域自润滑性能”的报告。报告指出低温(135K-220K)制备涂层,耐磨性会更好;介绍了变色龙涂层的成分组成和性能特点(Ag负责低温润滑,氟化物负责高温润滑);采用电弧离子镀设备制备氧化铬薄膜,形成表面织构化(CrTiO),具有自修复功能,已经用于航空发动机的密封组件(镀膜前已经做了1200度固溶处理),镀膜后做热处理消除应力。结合课题组的开发过程,强调了前处理的关键作用(花了1年的时间摸索清洗工艺,以解决结合力问题)。
        年会最后阶段,进行了委员纳新工作。表面工程分会段金弟秘书长为新当选的委员颁发证书。
        本次年会由中科院深圳先进技术研究院、东北大学承办,得到了深圳市速普仪器有限公司、东莞市汇成真空科技有限公司、大连派立特电子科技发展有限公司、深圳市科益实业有限公司的赞助支持。在此,一并表示感谢。