氮化鋁膜制備方法

氮化鋁膜最早用化學(xué)氣相沉積(CVI)制備，其沉積溫度高達(dá)1000攝氏度以上。后來，通過采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積，或用物理氣相沉積((PVD)方法，其沉積溫度逐步降到500攝氏度以下、甚至可以在接近室溫條件下沉積。

氮化鋁膜在微電子和光電子器件、襯底材料、絕緣層材料、封裝材料上有著十分廣闊的應(yīng)用前景。由于它的聲表面波速度高，具有壓電性，可用作聲表面波器件。此外，氮化鋁還具有良好的耐磨損和耐腐蝕性能，可用作防護(hù)膜 。

氮化鋁(AIN)是AI-N二元系中唯一穩(wěn)定的相，它具有共價鍵、六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，在常壓下不能熔化，而是在2500K分解它的直接能帶間隙高達(dá)6.2eV，也可以通過摻雜成為寬帶隙半導(dǎo)體材料。氮化鋁的電阻率較高,熱膨脹系數(shù)低，硬度高，化學(xué)穩(wěn)定性好但與一般絕緣體不同，它的熱導(dǎo)率也很高。氮化鋁在整個可見光和紅外頻段都具有很高的光學(xué)透射率。

氮化鋁膜是指用氣相沉積、液相沉積、表面轉(zhuǎn)化或其它表面技術(shù)制備的氮化鋁覆蓋層 。

大多數(shù)氮化鋁膜為多晶，但已在藍(lán)寶石基材上成功地外延生長制成單晶氮化鋁膜。此外，也曾沉積出非晶氮化鋁膜 。

為了縮短氮化周期，并使氮化工藝不受鋼種的限制，在近年間在原氮化工藝基礎(chǔ)上發(fā)展了軟氮化和離子氮化兩種新氮化工藝。

軟氮化實質(zhì)上是以滲氮為主的低溫氮碳共滲，鋼的氮原子滲入的同時，還有少量的碳原子滲入，其處理結(jié)果與一般氣體氮化相比，滲層硬度較氮化低，脆性較小，故稱為軟氮化。

1、軟氮化方法分為：氣體軟氮化、液體軟氮化及固體軟氮化三大類。國內(nèi)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是氣體軟氮化。氣體軟氮化是在含有活性氮、碳原子的氣氛中 進(jìn)行低溫氮、碳共滲，常用的共滲介質(zhì)有尿素、甲酰胺、氨氣和三乙醇胺，它們在軟氮化溫度下發(fā)生熱分解反應(yīng)，產(chǎn)生活性氮、碳原子。活性氮、碳原子被工件表面 吸收，通過擴(kuò)散滲入工件表層，從而獲得以氮為主的氮碳共滲層。

氣體軟氮化溫度常用560-570℃，因該溫度下氮化層硬度值最高。氮化時間常為2-3小時，因為超過2.5小時，隨時間延長，氮化層深度增加很慢。

2、氮化爐軟氮化層組織和軟氮化特點：鋼經(jīng)軟氮化后，表面最外層可獲得幾微米至幾十微米的白亮層，它是由ε相、γ`相和含氮的滲碳體Fe3（C，N）所組成，次層為的擴(kuò)散層，它主要是由γ`相和ε相組成 。

(1)、處理溫度低，時間短，工件變形小。

(2)、不受鋼種限制，碳鋼、低合金鋼、工模具鋼、不銹鋼、鑄鐵及鐵基粉未冶金材料均可進(jìn)行軟氮化處理。工件經(jīng)軟氮化后的表面硬度與氮化工藝及材料有關(guān)。

(3)、能顯著地提高工件的疲勞強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性。在干摩擦條件下還具有抗擦傷和抗咬合等性能。

(4)、由于軟氮化層不存在脆性ξ相，故氮化層因而具有一定的韌性，不容易剝落。

因此，生產(chǎn)中軟氮化已廣泛應(yīng)用于模具、量具、刀具（如：高速鋼刀具）等、曲軸、齒輪、氣缸套、機(jī)械結(jié)構(gòu)件等耐磨工件的處理。

鋁膜凹面鏡是在BK7的凹面基板上，真空鍍鋁而成的全反射鏡。

鋁膜凹面鏡是在BK7的凹面基板上，真空鍍鋁而成的全反射鏡。

實現(xiàn)把入射光束，聚焦在其反射方向。

此類凹面鏡從可見光到紅外，在很寬的光譜范圍都有高的反射率，而且，幾乎不受入射角度變化的影響。

可分為純鋁膜反射鏡和覆蓋了氟化鎂(MgF2)保護(hù)膜的鋁膜反射鏡。

氟化鎂(MgF2)保護(hù)膜防止劃傷及氧化。但其反射率要比純鋁膜低一些。2100433B