高功率脉冲磁控溅射CrN、AlCrN和AlCrSiN涂层的制备研究的任务书.docx

高功率脉冲磁控溅射CrN、AlCrN和AlCrSiN涂层的制备研究的任务书
任务书
一、任务背景
目前，涂层技术在现代工业制造和加工领域得到了广泛的应用。其中，磁控溅射技术因其稳定性、可控性好、膜层致密度高等优点，已成为制备高质量涂层的主要方法之一。CrN、AlCrN和AlCrSiN等涂层因其优异的高温硬度、高氧化温度和良好的耐腐蚀性能，被广泛应用于飞行器、汽车、船舶、电子等领域。
为了满足不同领域的涂层需求，涂层制备技术也在不断进化发展。目前，高功率脉冲磁控溅射技术已成为磁控溅射技术的一种先进方法。该技术利用高电压脉冲进行磁控溅射，获得高离子流密度和高溅射速率，可制备致密、高硬度、高粘附度的涂层，而其制备过程中的等离子体效应还能够提高涂层的致密度和纯度。因此，高功率脉冲磁控溅射技术制备CrN、AlCrN和AlCrSiN涂层，将会有良好的应用前景。
二、任务目的
本研究旨在利用高功率脉冲磁控溅射技术制备CrN、AlCrN和AlCrSiN涂层，并研究涂层在高温和高应力环境下的性能。具体目的如下：
1.利用高功率脉冲磁控溅射技术制备CrN、AlCrN和AlCrSiN涂层，研究涂层的成分组成、显微结构、表面形貌和物理性质等。
2.研究涂层在高温环境下的稳定性和氧化行为，采用高温氧化实验和XRD分析方法，探究涂层的氧化产物和相变规律。
3.研究涂层在高应力环境下的变形、断裂和剥离等性能，对比不同涂层之间的差异，探究其原因。
三、任务内容及进度安排
1.涂层制备和表征：采用高功率脉冲磁控溅射技术制备CrN、AlCrN和AlCrSiN涂层，对涂层的成分组成采用EDX、XPS等技术进行表征；对涂层的显微结构、表面形貌进行SEM、AFM等表面分析技术研究；对涂层的物理性质如硬度、粘附度等进行测试和分析。
进度安排：
第1-2个月：熟悉高功率脉冲磁控溅射技术制备CrN、AlCrN和AlCrSiN涂层；确定涂层制备条件和影响因素。
第3-5个月：对制备的涂层进行表征，包括成分组成分析、显微结构表征、表面形貌研究和物理性质测试。
2.高温性能研究：分别采用高温氧化实验和XRD分析方法，研究CrN、AlCrN和AlCrSiN涂层的氧化行为和相变规律。
进度安排：
第6-8个月：设计高温氧化实验，研究涂层在高温下的氧化行为；采用XRD等方法分析涂层的相变和组分变化。
3.高应力性能研究：采用Nanoindentation技术研究涂层在高应力下的变形和断裂行为，利用划痕试验等方法研究涂层的剥离行为。
进度安排：
第9-12个月：利用Nanoindentation技术研究涂层在高应力下的变形和断裂行为；采用划痕试验等方法研究涂层的剥离行为。
四、任务考核和预期成果
1.任务考核：完成论文写作和答辩，考核合格后才能完成任务。
2.预期成果：
（1）完成涂层制备和表征，获得CrN、AlCrN和AlCrSiN涂层的成分组成、显微结构、表面形貌和物理性质等信息。
（2）研究涂层在高温环境下的稳定性和氧化行为，探究涂层的氧化产物和相变规律。
（3）研究涂层在高应力环境下的变形、断裂和剥离等性能，对比不同涂层之间的差异，探究其原因。
（4）获得硕士学位。
以上为任务书。