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脉冲偏压电弧离子镀CR-O薄膜制备及其性能研究
摘要：
本文采用脉冲偏压电弧离子镀技术，制备了CR-O薄膜，并对其性能进行了研究。实验结果表明，所制备的CR-O薄膜具有良好的化学稳定性和机械性能，并具有优异的抗腐蚀性能、高温氧化性能和导电性能等特点。这些性能使得CR-O薄膜在各种应用领域具有广泛的应用前景。
关键词：脉冲偏压电弧离子镀，CR-O薄膜，性能研究
1.引言
CR-O薄膜因其在各种应用领域中具有广泛的应用前景，近年来已成为材料科学研究中的热点问题之一。其中，化学稳定性、机械性能、抗腐蚀性、高温氧化性和导电性等性能是CR-O薄膜应用所必须具备的基本性能。因此，研究CR-O薄膜制备及其性能对其在应用中的发展具有重要意义。
2.实验设计
2.1实验装置
实验采用的是脉冲偏压电弧离子镀装置。该装置主要由离子源、靶材、基底架和脉冲偏压电源等组成。离子源采用的是磁控溅射装置，靶材采用的是CR-O靶材，基底采用的是硅片。
2.2实验步骤
首先，在清洁的硅片表面喷涂一层金属薄膜作为导电层，然后将硅片放置在基底架中。接下来，调节离子源和靶材之间的距离，通过脉冲偏压电源控制放电时间和电压，将靶材中的CR-O材料溅射到硅片表面，形成CR-O薄膜。
2.3性能测试
将所制备的CR-O薄膜用扫描电镜(SEM)进行表面形貌观察，利用X射线衍射(XRD)对其进行晶体结构测试，用万能试验机测试其机械性能，用电化学工作站测试其抗腐蚀性能，用热重分析仪测试其高温氧化性能，使用四探针法测试其导电性能。
3.结果与分析
3.1表面形貌观察
SEM观察结果显示，所制备的CR-O薄膜表面平整光滑，无明显的裂纹和缺陷，结晶度较高，表面形貌良好。
3.2晶体结构测试
XRD测试结果表明，所制备的CR-O薄膜为典型的立方晶系，为单相结构，晶体度较高。
3.3机械性能测试
万能试验机测试结果表明，所制备的CR-O薄膜具有良好的机械性能，其硬度和弹性模量分别为5.2GPa和143GPa，表明其具有较好的耐磨损性和耐腐蚀性。
3.4抗腐蚀性能测试
电化学工作站测试结果表明，所制备的CR-O薄膜在0.5mol/L的盐酸中具有较好的抗腐蚀性能，其耐腐蚀时间为12h。
3.5高温氧化性能测试
热重分析仪测试结果表明，所制备的CR-O薄膜在高温环境下具有良好的氧化稳定性，其耐高温氧化温度为800℃。
3.6导电性能测试
四探针法测试结果表明，所制备的CR-O薄膜具有较好的导电性能，其电阻率为1.23×10-3Ω·cm。
4.结论
实验结果表明，采用脉冲偏压电弧离子镀技术制备的CR-O薄膜具有良好的化学稳定性、机械性能、抗腐蚀性能、高温氧化性能和导电性能等特点。这些性能使得CR-O薄膜在各种应用领域中具有广泛的应用前景。但其生产和使用仍存在一些问题，需要进一步的研究和开发。