射频等离子体放电制备DLCMo-DLC膜的性质研究的开题报告.docx

射频等离子体放电制备DLCMo-DLC膜的性质研究的开题报告
开题报告
一、研究背景
钼炭化物和钨炭化物被广泛地应用于工具、热障涂层、陶瓷材料的制备等领域，随着近些年来薄膜技术的发展，这些材料的应用逐渐扩大到了薄膜领域。亚稳的金属炭化物和氮化物也被制备成了薄膜，如MoCN、MoCNx等。
随着超硬薄膜的发展，越来越多的金属炭化物被引入到薄膜技术中。相较于硬质合金等经典材料，金属炭化物膜具有很高的热稳定性、韧性和耐磨性，在汽车制造、航空、微电子等领域有着广泛的应用。但是由于在气相中制备出这些材料，需要非常高的温度（如≥2000℃），造成了一定的制备难度。
近几十年来，含氢非晶碳膜（DLC）在材料科学和技术领域中受到越来越多的关注。DLC薄膜不仅具有优异的力学性能，也具有良好的耐腐蚀、生物相容性和防反射性能。DLC是利用射频等离子体放电产生的非平衡等离子体沉积的，具有优良的质量控制特性，可以制备出较大尺寸覆盖均匀的薄膜。
目前，关于如何在DLC薄膜中引入金属炭化物等高熔点材料的研究并不多。已有的相关研究主要是利用物理气相沉积（PVD）制备，或直接混合材料进行制备，但这两种方法都存在一定的局限性。因此，研究利用射频等离子体放电制备DLCMo-DLC膜及其性质显得尤为重要。
二、研究内容
本研究旨在探究利用射频等离子体放电制备含钼炭化物的DLC膜，并比较其中钼含量对膜性质的影响。具体研究内容包括：
1.利用射频等离子体放电制备不同钼含量的DLCMo-DLC薄膜，并对膜表面形貌、组成、结构等进行表征。
2.通过红外吸收光谱（FTIR）、Raman光谱、X射线光电子能谱（XPS）等技术，研究DLCMo-DLC膜中钼与基底的化学键方式及化学状态，并探究钼掺杂对DLC膜结合能的影响。
3.对DLCMo-DLC膜的力学性能、热稳定性、摩擦学性能和耐腐蚀性能进行测试分析，进一步探究钼掺杂对DLC膜性能的影响。
三、研究意义
1.本研究对于扩大金属炭化物材料在薄膜领域中的应用范围具有一定的推广意义。
2.对于金属炭化物掺杂于DLC膜这种复合材料的制备和性能特点的研究，有助于拓宽DLC膜在高端装备等领域的应用开发。
3.本研究有助于深入理解DLCMo-DLC薄膜中钼与基底的作用机制及其性能特点，为该类薄膜的制备提供有益的思路和理论依据。