2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、真空鍍膜工藝是一種物理方法,真空鍍的工藝過(guò)程不產(chǎn)生電鍍廢水,能夠?qū)崿F(xiàn)清潔生產(chǎn),應(yīng)用前景廣闊。陰極電弧蒸發(fā)鍍膜技術(shù)屬于真空鍍膜中離子鍍膜的一種改進(jìn)方法,是20世紀(jì)70年代開(kāi)始研究的一種新的物理氣相沉積工藝是離子鍍技術(shù)中的皎皎者,具有高離化率、易于進(jìn)行反應(yīng)鍍、散射性好、膜層致密以及附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在刀具、模具、小五金以及裝飾品等鍍制耐磨、耐熱及耐蝕薄膜的行業(yè)應(yīng)用廣泛。
  對(duì)于陰極電弧蒸發(fā)源放電機(jī)理的研究,首先要分析放電過(guò)程中等離子體

2、的屬性,特別是靶面等離子體的分布和參數(shù),但是直流放電擊穿時(shí)間極短,對(duì)于放電過(guò)程中等離子體,其電子能量不足納秒,電子的輸運(yùn)為納秒級(jí),離子輸運(yùn)為微秒級(jí)等問(wèn)題,使得對(duì)于等離子體的研究與模擬過(guò)程極具復(fù)雜性。
  本課題基于中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)科學(xué)儀器股份有限公司所設(shè)計(jì)應(yīng)用的多弧離子鍍膜設(shè)備進(jìn)行模擬與實(shí)驗(yàn)研究,利用多物理場(chǎng)耦合軟件COMSOL Multiphysics中的等離子體模塊下的直流放電模塊以及添加外部電路模塊,對(duì)陰極電弧離子鍍膜直流放電

3、過(guò)程進(jìn)行了模擬,獲得了與實(shí)踐相符合的放電參數(shù)及等離子體參數(shù);利用COMSOL Multiphysics軟件中的磁場(chǎng)無(wú)電流模塊對(duì)弧源系統(tǒng)中的磁場(chǎng)組件所產(chǎn)生磁場(chǎng)的屬性進(jìn)行模擬,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步模擬了相同幾何尺寸的磁環(huán)組件所產(chǎn)生磁場(chǎng)的屬性,得出使用磁環(huán)組件可達(dá)到降低充磁強(qiáng)度,節(jié)約能源的目的;利用COMSOL Multiphysics軟件中的粒子追蹤模塊對(duì)均勻磁場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行模擬,所得到的拉莫爾回旋半徑與理論計(jì)算值之間的誤差控制在

4、0.1%之內(nèi);最后,結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析附加磁場(chǎng)對(duì)放電過(guò)程中弧斑運(yùn)動(dòng)的影響,發(fā)現(xiàn)并不是使得靶面磁場(chǎng)越強(qiáng)弧斑運(yùn)動(dòng)效果越好,而應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察,使得靶面磁場(chǎng)強(qiáng)度適中,從而使弧斑細(xì)碎以減少液滴的反射,并且可以使弧斑在靶面收縮運(yùn)動(dòng)使靶材刻蝕均勻。
  為深入研究弧光放電過(guò)程與附加磁場(chǎng)的關(guān)系,同時(shí)采用磁過(guò)濾多弧離子鍍系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)改變磁場(chǎng)組件與陰極靶面間的距離,調(diào)節(jié)靶面磁場(chǎng)強(qiáng)度與分布,以靶面橫向磁通密度為表征,得到不同磁場(chǎng)強(qiáng)度與分布情況

5、下的弧斑運(yùn)動(dòng)軌跡效果圖,通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)弧斑內(nèi)帶電粒子所受回旋力的作用使得電荷在靶面做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),穩(wěn)弧作用力的作用將電荷束縛在相對(duì)確定的位置,徑向推力使得能夠控制弧斑在靶面移動(dòng),使得靶面刻蝕均勻;軸對(duì)稱磁場(chǎng)兼具橫向磁場(chǎng)與銳角法則的雙重優(yōu)勢(shì),可以使得弧斑在靶面旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),促進(jìn)弧斑分裂,減少液滴發(fā)射從而提高薄膜質(zhì)量,但是長(zhǎng)時(shí)間在較高磁場(chǎng)環(huán)境中工作會(huì)造成靶材刻蝕不均的后果,降低了靶材的利用率,為改善靶材刻蝕不均勻的情況可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,及時(shí)

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