35、金属涂层材料的性能研究与参数影响分析

金属涂层材料的性能研究与参数影响分析

在金属材料的应用中，涂层技术对于改善材料性能起着至关重要的作用。本文将聚焦于两种不同的涂层工艺，分别是氮化铝（AlN）涂层在低碳钢和硅基底上的制备，以及镍涂层在低碳钢薄板上的电镀工艺，深入探讨它们的性能特点和参数影响。

氮化铝（AlN）涂层的制备与性能研究

1. 背景与相关研究

在材料科学领域，许多研究者致力于不同材料涂层的研究。Chen等人曾发表关于氮化铝（AlN）涂层制备的研究，他们在室温下以800 - 1200 V的电压进行涂层操作，并研究了氩离子束电压与涂层沉积温度之间的相互关系以及涂层的微观结构。Feng等人则专注于确定Inconel 718超级合金激光焊接后的机械性能和微观结构变化。

2. 薄膜沉积技术

目前，有多种薄膜沉积技术可供选择，主要分为物理过程和化学过程两大类：
- 物理过程 ：主要基于蒸发和溅射。蒸发过程是通过提供热能将材料从固态或液态转变为气态，蒸汽在加热时会与固态形成固结形式，而未加热的基底会出现原子级缺陷，且蒸汽压差异会导致化学计量比问题。反应溅射技术的主要缺点是靶中毒和电弧放电。
- 化学过程 ：包括溶胶 - 凝胶、电镀和化学气相沉积（CVD）。CVD方法是在基底金属上进行涂层沉积，会产生冷凝相和气态产物，需要足够高的温度来激活化学反应。化学方法的主要缺点是材料与基底的附着力、多孔性和杂质问题。

3. 实验工作

本次研究选择低碳钢（MS）作为基底金属，具体实验步骤如下：
- 基底预处理