| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第17-34页 |
| 1.1 研究背景 | 第17-21页 |
| 1.1.1 防氚渗透应用背景 | 第17-18页 |
| 1.1.2 氚渗透的行为 | 第18-20页 |
| 1.1.3 阻氚涂层研究现状 | 第20-21页 |
| 1.2 α-Al_2O_3涂层的制备 | 第21-26页 |
| 1.2.1 α-Al_2O_3的形成机制 | 第22页 |
| 1.2.2 α-Al_2O_3涂层低温研究进展 | 第22-26页 |
| 1.3 双辉等离子渗金属技术 | 第26-31页 |
| 1.3.1 工作原理 | 第26-27页 |
| 1.3.2 渗金属过程中的轰击与溅射行为 | 第27-28页 |
| 1.3.3 渗金属过程中的扩散机理 | 第28-30页 |
| 1.3.4 双辉等离子渗金属技术的研究进展 | 第30-31页 |
| 1.4 本课题的研究意义、研究内容及技术路线 | 第31-34页 |
| 1.4.1 研究意义 | 第31-32页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第32-33页 |
| 1.4.3 技术路线 | 第33-34页 |
| 第二章 实验与方法 | 第34-46页 |
| 2.1 实验材料 | 第34页 |
| 2.1.1 基体材料 | 第34页 |
| 2.1.2 源极靶材的制备 | 第34页 |
| 2.2 实验设备与制备方法 | 第34-36页 |
| 2.2.1 双辉等离子渗金属设备 | 第34-35页 |
| 2.2.2 电极结构的设计 | 第35-36页 |
| 2.2.3 实验步骤 | 第36页 |
| 2.3 涂层的氧化 | 第36-37页 |
| 2.3.1 热氧化 | 第36-37页 |
| 2.3.2 等离子氧化 | 第37页 |
| 2.4 工艺参数的选择 | 第37-38页 |
| 2.5 涂层的结构表征 | 第38-40页 |
| 2.5.1 掠射角X射线衍射分析 | 第38-39页 |
| 2.5.2 场发射扫描电镜分析 | 第39页 |
| 2.5.3 场发射透射电子显微镜分析 | 第39-40页 |
| 2.5.4 X射线光电子能谱分析 | 第40页 |
| 2.5.5 三维非接触式表面形貌分析 | 第40页 |
| 2.6 涂层的性能测试及表征 | 第40-43页 |
| 2.6.1 硬度 | 第40-41页 |
| 2.6.2 结合力性能 | 第41页 |
| 2.6.3 摩擦磨损性能 | 第41-42页 |
| 2.6.4 耐腐蚀性能 | 第42-43页 |
| 2.6.5 阻氚渗透性能 | 第43页 |
| 2.7 SRIM软件及仿真 | 第43-44页 |
| 2.8 分子动力学模拟 | 第44-46页 |
| 第三章 等离子氧化条件下Fe-Al-O系统扩散机理的研究 | 第46-63页 |
| 3.1 实验及模拟参数 | 第46-47页 |
| 3.1.1 Al涂层在Si片上的制备及氧化 | 第46页 |
| 3.1.2 SRIM模拟参数设置 | 第46-47页 |
| 3.1.3 分子动力学模拟 | 第47页 |
| 3.2 Al-O系统在等离子轰击下的扩散机理 | 第47-50页 |
| 3.2.1 涂层的结构 | 第47-48页 |
| 3.2.2 SRIM模拟O~(2-)离子在Al涂层中的分布情况 | 第48-49页 |
| 3.2.3 分子动力学模拟O~(2-)离子在Al涂层中的扩散 | 第49-50页 |
| 3.3 Fe-Al-O体系在等离子轰击下的扩散和氧化行为 | 第50-61页 |
| 3.3.1 Fe-Al涂层的制备 | 第50-51页 |
| 3.3.2 FeAl涂层的组成 | 第51-53页 |
| 3.3.3 等离子氧化后涂层的形貌及组织 | 第53-54页 |
| 3.3.4 不同氧化方式对涂层结构的影响 | 第54-56页 |
| 3.3.5 不同等离子氧化时间对涂层形貌的影响 | 第56-57页 |
| 3.3.6 氧化机理 | 第57-61页 |
| 3.4 本章小结 | 第61-63页 |
| 第四章 等离子轰击与 α-Al_2O_3晶种共同作用对 α-Al_2O_3涂层形成机理的影响 | 第63-82页 |
| 4.1 掺杂 α-Al_2O_3晶种的Al涂层的制备 | 第63-68页 |
| 4.1.1 工艺参数对涂层厚度的影响 | 第64-66页 |
| 4.1.2 工艺参数对涂层形貌的影响 | 第66-68页 |
| 4.2 Alα 涂层的形貌和相分析 | 第68页 |
| 4.3 氧化参数的优化 | 第68-71页 |
| 4.3.1 Alα 氧化涂层的相分析 | 第69-70页 |
| 4.3.2 不同的氧流量下Alα 氧化涂层的表面形貌分析 | 第70-71页 |
| 4.4 Al_2O_3涂层的生长及晶种诱导机理研究 | 第71-81页 |
| 4.4.1 Al2O3涂层的生长机理 | 第71-74页 |
| 4.4.2 晶种诱导 α-Al_2O_3涂层形成机理 | 第74-77页 |
| 4.4.3 α-Al_2O_3晶种和 α-Al_2O_3涂层的形成 | 第77-80页 |
| 4.4.4 涂层界面结构 | 第80-81页 |
| 4.5 本章小结 | 第81-82页 |
| 第五章 多因素耦合作用对 α-Al_2O_3涂层形成机理的影响 | 第82-94页 |
| 5.1 共掺杂 α-Al_2O_3晶种与稀土元素Y涂层的制备 | 第82-86页 |
| 5.1.1 AlYα 涂层的相分析 | 第83-84页 |
| 5.1.2 AlYα 涂层的组织结构分析 | 第84-86页 |
| 5.2 氧化后涂层的组织和相分析 | 第86-89页 |
| 5.2.1 AlYα 氧化涂层的相分析 | 第86-87页 |
| 5.2.2 AlYα 氧化涂层的组织结构分析 | 第87-89页 |
| 5.3 α-Al_2O_3晶种和稀土元素Y耦合作用机理 | 第89-92页 |
| 5.3.1 涂层氧化前后形貌和组织分析 | 第89-92页 |
| 5.3.2 多因素耦合作用对 α-Al_2O_3涂层的形成机理 | 第92页 |
| 5.4 本章小结 | 第92-94页 |
| 第六章 氧化物涂层的力学性能及阻氘性能评价 | 第94-105页 |
| 6.1 实验样品及阻氘性能测试装置 | 第94-95页 |
| 6.2 氧化涂层的性能测试 | 第95-104页 |
| 6.2.1 氧化涂层的结合力及硬度 | 第95-96页 |
| 6.2.2 氧化涂层的耐摩擦磨损性能 | 第96-99页 |
| 6.2.3 氧化涂层的腐蚀性能 | 第99-101页 |
| 6.2.4 氧化涂层的阻氘性能 | 第101-104页 |
| 6.3 本章小结 | 第104-105页 |
| 第七章 结论 | 第105-107页 |
| 7.1 研究结论 | 第105-106页 |
| 7.2 本论文的主要创新点 | 第106页 |
| 7.3 研究展望 | 第106-107页 |
| 参考文献 | 第107-118页 |
| 致谢 | 第118-119页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第119页 |
