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镀锌板表面磁控溅射法制备Al-Mg合金镀层及其性能研究

作　者: 张宇
导　师: 单玉桥
学　校: 东北大学
专　业: 材料学
关键词: 磁控溅射 Al-Mg合金镀层镀锌板
分类号: TG174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 32次
引　用: 1次
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内容摘要

目前,镀锌板已经广泛用于汽车、家电和建筑等工业。热镀锌仍是钢材防蚀方法中应用最普遍的、最有效的工艺措施。但是最近几年,金属锌的价格成倍上涨,热镀锌板的锌镀层比较厚,使得热镀锌板的成本太高,而电镀锌板由于镀层较薄,耐腐蚀性不如热镀锌板。本研究是在镀锌板表面应用双靶磁控溅射镀技术制备Al-Mg合金镀层并研究其镀层性能,主要目的就是提高其耐蚀性能。通过改变Al靶与Mg靶功率控制Al-Mg合金成分,改变温度、Ar气压强和溅射时间确定最佳磁控溅射工艺。采用双靶磁控共溅射法在镀锌板基上制备出了不同工艺条件的Al-Mg合金镀层,研究了制备工艺条件与Al-Mg合金镀层性能之间的关系。研究结果表明：使用磁控共溅射方法,制备的Al-Mg合金镀层光泽度好,表面光滑平整,为银白色的金属镀层；用扫描电镜观察显示制备的Al-Mg合金镀层分布均匀,排列紧密,膜的附着性也较好,合金化程度很好,晶体颗粒均匀,测出具体的Al-Mg成分比例；用X射线衍射仪检测Al-Mg镀层的主要组分为Al12Mg17,择优取向为(411)；通过电化学试验和盐雾试验表明,Al-Mg合金镀层有着良好的耐腐蚀性,最佳工艺条件：Mg靶功率为8.5W,Al靶功率为565W,镀层的成分为：Mg 4.12wt%, Al 95.88wt%,基片温度为200℃,此工艺条件下镀层耐腐蚀可达96小时。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-27
  1.1 引言  9-10
  1.2 电镀行业的发展状况  10-11
  1.3 磁控溅射镀膜发展及应用  11-23
    1.3.1 磁控溅射镀膜原理及特点  12-13
    1.3.2 磁控溅射镀膜技术进展  13-19
    1.3.3 影响磁控溅射的主要因素  19-20
    1.3.4 磁控溅射靶材  20-21
    1.3.5 磁控溅射镀膜的应用  21
    1.3.6 新型磁控溅射镀膜工艺  21-22
    1.3.7 其他制备薄膜的方法  22-23
  1.4 国内外研究状况及进展  23-24
  1.5 本论文的主要工作  24-27
第2章实验原理及方法  27-41
  2.1 实验设备  27-30
    2.1.1 试验设备的主要部分  27-30
    2.1.2 其它实验仪器  30
    2.1.3 实验试剂及材料  30
  2.2 实验原理  30-35
    2.2.1 辉光放电原理  30-31
    2.2.2 磁控溅射的工作原理  31-32
    2.2.3 主要工艺参数  32-34
    2.2.4 磁控溅射的温升原因及低温原理  34-35
    2.2.5 电化学试验  35
  2.3 实验方法  35-41
    2.3.1 基片的清洗  35-36
    2.3.2 实验设计  36-37
    2.3.3 Al-Mg镀层的制备步骤  37-38
    2.3.4 Al-Mg薄膜的表征  38-41
第3章实验结果与分析  41-53
  3.1 Al-Mg合金镀层的外观  41-42
  3.2 Al-Mg合金镀层的表面形貌和成分  42-46
    3.2.1 Al-Mg合金镀层表面形貌  42-44
    3.2.2 Al-Mg合金镀层成分  44-46
  3.3 Al-Mg合金镀层XRD分析  46-47
  3.4 Al-Mg合金镀层电化学分析  47-50
  3.5 Al-Mg合金镀层耐盐雾试验分析  50-53
第4章结论  53-55
参考文献  55-59
致谢  59

镀锌板表面磁控溅射法制备Al-Mg合金镀层及其性能研究

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