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[发明专利]具有应变容限和耐磨性的涂层结构及其制备方法-CN202011491400.9有效
发明人： 武洪臣;汤智慧;肖晨兵;田浩亮 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2020-12-16 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： C23C14/32 文献下载
摘要：本发明涉及具有应变容限和耐磨性的涂层结构及其制备方法，所述涂层结构为多层，所述多层结构从内到外分为两组，每组均为多层；位于内侧组的多层由M层和MNx层的交替构成，M代表金属，N为氮，x为氮原子比；位于外侧组的多层中每层均为MNx层，从内向外每层MNx层的x逐层增大。本发明利用真空阴极弧沉积和非对称脉冲高功率磁控溅射技术在基体表面制备多层结构涂层。在保证较高的沉积速率的情况下，可获得从基体至涂层表面的致密性及硬度呈梯度结构、表面粗糙度较单纯阴极弧沉积有较大提高的防腐蚀、耐冲刷涂层，且与基体结合良好，临界载荷达到50N以上(划痕法)。
具有应变容限耐磨性涂层结构及其制备方法

[发明专利]通过物理气相沉积制备连续丝材表面涂层的设备和方法-CN201510887999.0在审
发明人：马江宁;姜春竹;周国栋;雷新更;高巍;武洪臣;崔向中;马国佳 -专利权人：中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所
申请日： 2015-12-07 - 公布日： 2016-02-10 - 主分类号： C23C14/56 文献下载
摘要：本发明提供了一种通过物理气相沉积制备连续丝材表面涂层的设备和方法，所述设备包括蒸气供应源(3)、绕丝机构和两个具有一定间距的转向引导单元(2)，该绕丝机构能够牵引纤维(1)连续进给，蒸气供应源(3)能够向该两个转向引导单元(2)之间供给能够在纤维(1)的表面形成涂层的气体。通过“连续进给+多次往返+绕轴旋转”的多自由度的运动机构来实现连续丝材的连续给进沉积，在物理气相沉积过程中，可以提高连续丝材表面涂层的厚度均匀性，实现长丝材的连续给进沉积，填补了对用EB-PVD技术制备连续纤维增强钛基复合材料的研究的空白。
通过物理沉积制备连续表面涂层设备方法

[发明专利]电子束物理气相沉积板材拉伸试样的制备方法-CN201310429112.4有效
发明人： 武洪臣;雷新更;姜春竹;高巍;苏云亮;刘强军 -专利权人：中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所
申请日： 2013-09-18 - 公布日： 2014-01-08 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明为一种电子束物理气相沉积板材拉伸试样的制备方法，采用石墨作为基板；将基板上用于沉积板材的底面进行抛光处理；将基板底面与其周围的侧壁面之间的夹角加工呈锐角；采用电子束物理气相沉积在所述底面上制备沉积材料层。本发明电子束物理气相沉积板材拉伸试样的制备方法，能够容易地实现沉积试样与基材的分离，获得EB-PVD沉积法制备的板材试样，以测试其拉伸性能；并且拉伸试样可以一次成形，省去了拉伸试样后续形状加工工序。
电子束物理沉积板材拉伸试样制备方法

[发明专利]一种抑制二次电子放射系数的方法-CN201310126384.7无效
发明人： 武洪臣;朱彦海;赵青;王加梅;马国佳;孙刚 -专利权人：中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所
申请日： 2013-04-12 - 公布日： 2013-07-17 - 主分类号： H01J25/34 文献下载
摘要：本发明属于涂层技术，涉及一种用于微波器件抑制二次电子放射系数的方法。（1）选取基体材料的功函数值，（2）根据涂层材料的功函数值选择涂层材料，涂层材料的功函数值大于基体材料的功函数值，φ涂≥φ基00.45～1.5eV（3）根据基体材料二次电子发射系数的抑制要求，在基体上将所选择的涂层材料制备成涂层。本发明通过该方法可方便快捷地确定可选的涂层材料，可节省相应的涂层制备工艺试验的工作量，进而节省了材料费用、工艺成本以及缩短试验周期。并且该方法适用于溅射沉积、电镀、化学镀等多种工艺手段在基体表面制备薄膜或涂层。涂层厚度可根据二次电子发射系数抑制幅度，在100～1500nm（视表面粗糙度）的较大范围内变化。
一种抑制二次电子放射系数方法

[发明专利]一种热障涂层的制备方法-CN201110141323.9有效
发明人：高巍;巩水利;张华芳;武洪臣;刘亮;雷新更;彭丽平 -专利权人：中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所
申请日： 2011-05-27 - 公布日： 2011-10-12 - 主分类号： C23C14/30 文献下载
摘要：本发明是一种热障涂层的制备方法，本发明方法是在电子束蒸发沉积涂层的同时用离子束对沉积基体进行轰击，电子束蒸气的能量大约为0.1～1电子伏特，该能量在沉积涂层过程中不足以使原子很好地迁移。离子束的能量可以达到几千电子伏特，该能量足以干扰柱状晶的生长，使晶界和亚晶界增加，显微孔洞增大或增多，从而减小声子和光子散射平均自由程，降低热障涂层的热导率。通过离子的活化电离作用，可以提高蒸气云的能量，与常规EB-PVD相比可以在较低温的沉积温度达到相同的性能。另外离子辅助沉积还可以调控柱状晶的形貌、结构和应力，从而提高热障涂层的使用寿命。
一种热障涂层制备方法

[发明专利]一种提高热障涂层耐氧化性能的处理方法-CN201010584878.6有效
发明人：梅显秀;王存霞;武洪臣;马腾才;秦颖 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2010-12-11 - 公布日： 2011-03-30 - 主分类号： C23C4/10 文献下载
摘要：一种提高热障涂层耐氧化性能的处理方法，属于热障涂层表面处理与改性技术领域。该处理方法利用强流脉冲电子束辐照电子束物理气相沉积制备的氧化钇稳定的氧化锆热障涂层，实现陶瓷层柱状晶的封顶，从而提高涂层的隔热性能和高温耐氧化性能。其工艺条件：真空度为3.5×10-2Pa，电压15kV，频率1Hz，脉宽120~150ms，能量密度为10J/cm2~20J/cm2，脉冲次数30-40次，重熔层厚度达到10微米以上。优点：强流脉冲电子束辐照处理后实现了电子束物理气相沉积热障涂层柱状晶的封顶，热障涂层表面变得平整光滑，没有贯穿性微裂纹生成，有效阻挡氧元素的扩散，减缓热生长氧化层的生长，热障涂层的隔热性能和高温耐高温氧化性得到明显的提高。
一种提高热障涂层氧化性能处理方法

[发明专利]一种在材料表面制备疏水薄膜的方法-CN201010299440.3有效
发明人：马国佳;孙刚;张林;马贺;刘星;武洪臣 -专利权人：中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所
申请日： 2010-10-08 - 公布日： 2011-02-02 - 主分类号： C23C28/00 文献下载
摘要：本发明属于材料表面改性技术领域，涉及对材料表面疏水薄膜制备方法的改进。其特征在于，利用高能离子束对基体材料进行轰击以产生无规则的微纳突起结构，并利用离子注入技术形成过渡层，最后进行化学气相沉积或反应磁控溅射形成疏水薄膜，制备的步骤如下：清洗基体材料表面；通过高能离子束轰击使基体材料表面产生微纳突起结构；离子注入形成过渡层；化学气相沉积或反应磁控溅射形成疏水薄膜。本发明的薄膜表面具有仿生状形貌和超疏水性能，形成的微纳结构更容易清洁，根部不易发生断裂，且其上生长的疏水薄膜具有结合力高、不易脱落及使用寿命长等优点。
一种材料表面制备疏水薄膜方法

[发明专利]在金属零件表面制备高附着力Ta/TaN叠层薄膜的方法-CN201010299469.1有效
发明人：马国佳;孙刚;马贺;刘星;王剑锋;武洪臣 -专利权人：中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所
申请日： 2010-10-08 - 公布日： 2011-02-02 - 主分类号： C23C14/02 文献下载
摘要：本发明属于金属零件表面处理技术，涉及对金属零件表面Ta/TaN叠层薄膜制备方法的改进。其特征在于，利用交替离子注入及沉积方法制备Ta/TaN叠层薄膜，制备的步骤如下：对零件表面进行清洗；制备过渡层；沉积TaN；在TaN层上进行Ta注入；然后再进行TaN沉积，如此重复进行注入/沉积操作形成Ta/TaN叠层。本发明所制备Ta/TaN叠层薄膜与金属零件表面之间具有附着力高、结合牢固的特点，解决了金属零件表面特别是曲面零件表面Ta/TaN叠层薄膜崩裂及脱落的问题。
金属零件表面制备附着力 ta tan 薄膜方法

[发明专利]强流金属离子源-CN200910131412.8有效
发明人：唐德礼;童洪辉;蒲世豪;谢峰;赵杰;耿少飞;张华芳;武洪臣;刘亮 -专利权人：核工业西南物理研究院;中国航空工业第一集团公司北京航空制造工程研究所
申请日： 2009-03-30 - 公布日： 2010-10-06 - 主分类号： C23C14/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种可工作于直流和脉冲两种模式的大面积、高能强流金属离子源。其特点是它采用磁场控制阴极弧放电产生直流金属等离子体，金属等离子体经磁镜场输运到离子引出区域，再经过栅极加速后获得高能离子束流；在等离子体输运区域中间加有由螺线管形成的反向磁岛，可以提高输出等离子体的均匀性，同时阻挡大颗粒进入离子引出区域，提高离子束流均匀性和稳定性；离子束流引出和加速方式可采用直流或脉冲模式，以获得纯离子束流或等离子体/离子束流；还可以利用送气管在等离子体产生区域充入工作气体，使之参与等离子体放电，获得金属和气体混合的离子束流。本装置可用于在工件上注入和沉积高质量反应薄膜，离子注入和离子镀膜等。
流金离子源

[发明专利]一种用于等离子体动态鞘层诊断的测量方法-CN200710086479.5无效
发明人： 武洪臣;张华芳;马国佳;彭丽平;冯建基 -专利权人：中国航空工业第一集团公司北京航空制造工程研究所
申请日： 2007-03-13 - 公布日： 2007-08-15 - 主分类号： H01J37/244 文献下载
摘要：本发明涉及离子注入、等离子体刻蚀及增强沉积等领域中等离子体特性诊断的一种用于等离子体动态鞘层诊断的测量方法。将直径为φ2～10mm，长度大于等于鞘层扩展估算尺寸的探针垂直指向真空室中的被测基体表面，调整探针偏压，得到无高压脉冲的初始探针电流；向被测基体施加负高压脉冲后，探针电流降低，得到鞘层尺寸。探针偏压的选择应使探针电流低于饱和电流值的五分之三。探针长度大于等于预计鞘层扩展尺寸。本发明采用大尺寸探针，对探针施加低偏压，在不改变探针位置的情况下，连续观察鞘层的扩展、维持及退缩过程。所测波形准确地反映鞘层边缘的移动，使探针起到水位标尺的作用。
一种用于等离子体动态诊断测量方法

[实用新型]非套筒类零件的涂覆卡具-CN200520005489.8无效
发明人： 武洪臣;姚振中;张华芳;户桂林;马国佳 -专利权人：中国航空工业第一集团公司北京航空制造工程研究所
申请日： 2005-03-15 - 公布日： 2006-08-23 - 主分类号： B05C13/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种利用零件自重产生公转/自转制备非套筒类零件表面改性涂层的卡具。它是由主转轴、自转轴及带有自转孔的一组圆盘、组成。前后两圆盘上的自转孔相互对应，主转轴将两圆盘固定连接；自转轴的一端固定螺母，另一端连接工件夹具。主转轴可以同时固定多组圆盘。本实用新型利用自转轴带动带有自转孔的圆盘同步转动，使得自转孔中的自转轴在随同圆盘公转的同时在自转孔中自转，并可根据被涂零件的尺寸、重量连续预设自转/公转比；本实用新型结构简单，易于加工制造，克服了传统卡具的复杂性和局限性；主转轴带动多组带自转孔的圆盘同步转动，可实现涂层制备的均匀性及批处理功能，明显提高了生产效率。
套筒零件卡具

[实用新型]套筒类零件的涂覆卡具-CN200520005490.0无效
发明人： 武洪臣;姚振中;彭丽平;张华芳;户桂林 -专利权人：中国航空工业第一集团公司北京航空制造工程研究所
申请日： 2005-03-15 - 公布日： 2006-07-19 - 主分类号： B05C13/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种用于套筒类零件表面涂层制备的多工位套筒类零件的涂覆卡具。它是由主转轴、圆盘和自转轴组成，主转轴与圆盘同轴固定，圆盘上固定多个自转轴，自转轴的一端固定在圆盘上，另一端为止挡螺帽或挡板。主转轴上可同时固定多个带自转轴的圆盘。本实用新型不用电机－减速器等设备，体积小，可随意放置在真空室内，根据真空室内空间的大小可随意确定圆盘直径的尺寸和主转轴的长短，并可增加圆盘的数量，也可改变自转轴的直径和个数，本实用新型适用于任意带通孔工件的涂覆加工，结构简单，易于加工制造，克服了传统卡具的复杂性和局限性。可实现涂层制备的均匀性及批处理功能，明显提高了生产效率。
套筒零件卡具

[实用新型]材料表面离子注入及沉积的复合偏压装置-CN200520015603.5无效
发明人： 武洪臣;张华芳;马国佳;彭丽平;蒋艳莉 -专利权人：中国航空工业第一集团公司北京航空制造工程研究所
申请日： 2005-04-08 - 公布日： 2006-04-26 - 主分类号： C23C14/54 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种用于等离子体材料表面改性过程中的离子注入及沉积的复合偏压装置。它是由脉冲高压模块、直流偏压模块、脉冲变压器、隔离元件及等离子体组成，脉冲高压模块与脉冲变压器相接，脉冲变压器的次级线圈一端与隔离元件的正极相接，另一端与等离子体的工件相接；直流偏压模块的一端接于脉冲变压器的次级线圈与隔离元件的联接处，另一端与隔离元件的负极相连接。本实用新型在高压脉冲上叠加低压直流，使工件在一个脉冲周期内能同时进行离子注入和沉积工艺，实现动态混合离子注入与沉积，改善工件的表面粗糙度，增强涂层与基体间的结合力，提高工作效率。本实用新型其电气结构简单，既能使低压直流和高压脉冲一起工作，也能各自独立工作。
材料表面离子注入沉积复合偏压装置

[发明专利]微波等离子体源-CN00136262.3有效
发明人： 武洪臣 -专利权人：北京航空工艺研究所
申请日： 2000-12-26 - 公布日： 2004-02-25 - 主分类号： H05H1/46 文献下载
摘要：本发明涉及一种离子注入表面改性、等离子增强沉积及离子氮化的等离子体源。采用真空弯波导，在线圈内腔与波导之间的空间里填充铁芯，并在线圈波导一侧的端头加装铁芯盖，以及线圈外围排置导磁条，以形成开口朝向真空室的磁路。由于使用了真空弯波导，从结构上避免了窗口受高能离子轰击以及沉积膜层的现象，窗口工作时间由原来的3-4小时提高到可长期连续工作基本不沉积；铁芯和磁路的使用，大大降低了线圈的工作电流，线圈的发热大约减小为原来的1/4。
微波等离子体

[实用新型]一种用于喷涂工艺的等离子发生器-CN99244261.3无效
发明人： 武洪臣;杨向东 -专利权人：北京航空工艺研究所
申请日： 1999-09-10 - 公布日： 2001-01-03 - 主分类号： H05H1/26 文献下载
摘要：本实用新型涉及等离子喷涂工艺,尤其涉及一种用于该工艺的等离子发生器。本装置阳极的内腔沿气流方向由整流段、过渡段、压缩段、扩张段四部分组成,其中除了整流段内腔为圆台体之外,其他内腔均为圆柱体,过渡段的直径与整流段圆台顶圆直径相同,压缩段直径与过渡段直径之比为1∶1.5～1∶2.5,压缩段直径与扩张段直径之比为1∶1.5～1∶3.5,扩张段作为喷嘴。本装置与现有设备相比具有产生的噪音很小,工作环境质量和涂层的质量都得到了提高。
一种用于喷涂工艺等离子发生器

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