多弧离子镀沉积过程的计算机模拟

1 绪论1.1 引言1.2 研究意义1.3 研究内容及方法1.3.1 建立物理及数学模型1.3.2 实现模拟1.3.3 模拟结果及分析1.4 研究技术路线2 真空镀膜技术2.1 真空镀膜技术概述2.2 真空镀膜技术分类2.2.1 真空蒸发镀技术2.2.2 真空溅射镀技术2.2.3 真空离子镀技术2.2.4 束流沉积技术2.2.5 化学气相沉积技术2.3 多弧离子镀技术概述2.3.1 离子镀技术发展2.3.2 多弧离子镀技术特点2.3.3 多弧离子镀技术原理3 多弧离子镀沉积过程的理论基础3.1 真空物理基础3.1.1 真空度和真空区域划分3.1.2 气体分子运动论3.2 等离子体物理基础3.2.1 低温等离子体物理概述3.2.2 弧光放电特性3.2.3 带电粒子与表面的作用3.3 薄膜生长3.3.1 薄膜生长过程概述3.3.2 吸附与凝结过程4 多弧离子镀物理过程及成分离析效应4.1 多弧离子镀物理过程4.1.1 粒子蒸发过程4.1.2 粒子运动过程4.1.3 粒子吸附过程4.2 主要工艺参数4.2.1 基体负偏压4.2.2 气体分压4.2.3 弧电流强度4.2.4 本底真空度4.2.5 试样温度4.2.6 试样转动速率4.2.7 沉积时间4.2.8 磁场4.3 离化率和成分离析效应4.3.1 阴极电弧产物与离化现象4.3.2 离化率4.3.3 成分离析效应5 计算机模拟技术5.1 计算机模拟技术概述5.1.1 计算机模拟技术特点5.1.2 材料加工工艺的计算机模拟技术5.2 多弧离子镀计算机模拟技术的研究现状及发展趋势5.2.1 利用多弧离子镀技术来制备涂层的研究历程5.2.2 模拟技术的研究历程及发展趋势6 数学模型的建立6.1 电场强度计算6.1.1 杆的贡献6.1.2 上、下底的贡献6.1.3 筒壁的贡献6.2 电场强度公式转化6.3 带电粒子受力分析及其速度和位移计算6.4 模拟带电粒子运动轨迹7 程序的编制7.1 模拟内容7.2 软件介绍7.3 程序语言介绍7.3.1 面向对象的程序设计7.3.2 Visual C语言介绍7.3.3 程序设计基本步骤7.4 系统框架图7.5 系统流程图7.6 算法流程图8 粒子蒸发过程模拟8.1 粒子蒸发宏观过程8.1.1 单一元素靶材8.1.2 二元合金靶材8.1.3 多元合金靶材8.2 粒子蒸发微观过程8.2.1 单一元素靶材8.2.2 二元合金靶材8.2.3 多元合金靶材9 偏压电场分布情况模拟9.1 偏压电场分布曲线9.2 一个粒子在偏压电场内的运动10 粒子运动过程模拟10.1 单一元素靶材10.2 二元合金靶材10.3 多元合金靶材11 粒子吸附过程模拟11.1 单一元素靶材11.2 二元合金靶材11.3 多元合金靶材12 模拟结果的讨论与验证12.1 偏压电场及其分布情况12.2 偏压对涂层均匀性的影响12.3 成分离析效应分析12.3.1 成分离析效应的影响因素12.3.2 成分离析效应的效果12.3.3 成分离析效应小结12.3.4 成分离析效应的模拟结果与实验验证13 主要程序代码13.1 蒸发宏观过程模块13.2 蒸发微观过程模块13.3 偏压电场分布曲线模块13.4 偏压电场内运动模块13.5 粒子运动模块13.6 粒子附着模块附录附录1 真空镀膜设备通用技术条件附录2 真空技术术语参考文献

　　赵时璐编写的这本《多弧离子镀沉积过程的计算机模拟》在近似计算的基础上，通过对圆柱形真空镀膜室——偏压电场的模拟，用曲线图表明了电场强度E和两坐标轴p与z的关系，设计了对称的粒子接收屏(与实际镀膜实验中的基片相当)，讨论了在不同的偏压电场下粒子的运动特性，得出了多弧离子镀的涂层成分及其均匀性的影响因素，并研究出合金靶材中不同带电粒子的相对接收比例，揭示了成分离析效应的影响因素，从而可以进行阴极靶材的合金成分设计及涂层的合金成分控制，模拟结果与实际的镀膜实验相符。　　赵时璐编写的这本《多弧离子镀沉积过程的计算机模拟》系统介绍了多弧离子镀沉积过程的计算机模拟。全书共分13章，主要内容包括：绪论；真空镀膜技术的介绍；多弧离子镀沉积过程模拟的理论基础；多弧离子镀物理过程的分析；计算机模拟技术；数学模型的建立；程序的编制；模拟的结果；模拟结果的讨论与验证；6个模块的主要程序代码等。　　《多弧离子镀沉积过程的计算机模拟》可供从事材料表面改性，特别是从事真空镀膜技术研究开发及实际生产应用的科技工作者阅读，也可供材料表面工程专业的本科生和研究生参考。