摘要：作为高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术的核心组成部分,HiPIMS电源在很大程度上决定着HiPIMS技术的研究进展和应用潜能。关于HiPIMS电源的研究整体上可以分为三个部分,分别是AC-DC功率变换器的研究、DC-DC功率变换器的研究以及HiPIMS功率负载的研究。其中,功率变换器是HiPIMS电源的直流供电端,技术特征依赖于脉冲电源共性技术,而功率负载部分则与HiPIMS放电模式相互影响。在综述脉冲电源的核心技术高动态响应、低输入电流纹波、高电压增益、高性能功率校正因数等研究现状的基础上,进一步总结基于HiPIMS放电特性的脉冲功率负载设计的研究现状,并展望HiPIMS电源亟待解决的关键问题,最终得出大功率HiPIMS电源需要从电力电子技术和等离子体物理技术两方面同步开展研究,指出基于真空等离子体物理特性的复合脉冲放电技术,将成为HiPIMS电源技术跳跃发展的必由之路。通过HiPIMS电源的设计基础及研究进展,为HiPIMS电源的进一步发展提供一定参考。

摘要：作为新兴合金材料,多主元高熵合金打破了传统合金中主要组成元素为一种或两种的合金设计理念,由至少五种主要元素构成,从而获得的高熵效应使其在性能上往往比传统合金具有更大的优势,如高硬度、高强度、抗高温氧化、耐腐蚀等。近年来,高熵合金薄膜的性能及制备技术同样备受学术界和工业界的关注。磁控溅射薄膜制备技术具有成膜温度低、膜层致密、结合力好等优点,已逐渐应用于高熵合金薄膜的制备及性能研究,具有非常大的工程应用前景。介绍直流、射频、离子束及脉冲磁控溅射的特点及其在高熵合金薄膜中的应用,重点分析不同磁控溅射技术下制备的高熵合金薄膜的相结构特点和规律,并系统地阐述薄膜优异的各种性能,最后展望磁控溅射技术制备高熵合金薄膜发展的方向。

摘要：采用高功率脉冲磁控放电等离子体注入与沉积(HPPMS-PIID)和常规直流磁控溅射复合的方法设计制备了包含高结晶度的CrN纳米粒子的DLC薄膜,并对不同C靶电流时制备的CrN-DLC薄膜的形貌、结构及性能进行了研究.结果表明,随C靶电流的增加,薄膜中的含C量增加,在较高的C含量时形成了明显的DLC薄膜特征,掺杂相主要成分为高度200择优取向的CrN纳米晶,其最小晶粒尺寸为42.39 nm.薄膜中的C主要以C-sp^2,C-sp^3和CN-sp^3键的形式存在,sp^3键的总含量为sp^2总含量的44.8%.所制备的薄膜具有很好的膜基结合力(临界载荷Lc=66.8 N)和较高的纳米硬度(最高达24.3 GPa).

摘要：为满足等离子体离子辐照和复合表面改性处理技术的发展，提出了基于Marx发生器，通过调节驱动信号延时，实现放电IGBT开关不同时导通，从而获得阶梯型脉冲高压输出的电路设计思想，并验证了其可行性。试验结果显示，该电路可输出脉冲峰值电压10kV，峰值电流30A，脉冲宽度3～30μs，脉冲频率20～500Hz，最大电压阶数10阶的高压脉冲。1个原边、10个副边结构的驱动高压隔离变压器及延时驱动电路结构紧凑，抗干扰能力强。IGBT驱动反向偏置脉冲电压能够满足IGBT快速关断和过流保护的要求。等离子体负载下电路特性测试结果表明，该电路能够适应实际的工作环境，为复合处理技术的发展提供技术支持。该电路结构通过Marx单元叠加可以拓展到更高的脉冲电压输出。

摘要：研制的用于等离子体浸没离子注入（PIII）的电源系统采用高压隔离与高频滤波技术,将40 kV高压脉冲电源与13.56 MHz射频电源直接耦合,由单一输出电缆连接到实验靶台上,通过射频与高压脉冲的时序控制,实现了40 kV的高压脉冲与脉冲射频交替输出。工作过程中,通过射频产生等离子体,而后施加高压脉冲获得离子注入,进而实现PIII与沉积。该电源系统的性能指标为：高压脉冲电压幅值10-40 kV,脉冲频率10-1000 Hz,射频脉冲宽度0.01-10 ms,射频与高压间隔0.1-10 ms,高压脉冲功率6 kW,射频脉冲功率1 kW。实验研究表明能够有效的实现PIII。本文将介绍该种新电源的设计思想、电路以及在内凹零部件（如管筒内壁）等离子体离子注入等方面的应用。

摘要：研制的10kV高压脉冲电源采用脉冲单元叠加技术，将12组相互独立的各脉冲单元模块串联起来，采用同步驱动技术，实现了10kV的高压脉冲输出。可通过增减脉冲单元的数量，满足不同输出电压的需要，实现了模块化设计。该电源的性能指标为：脉冲电压幅值0．1～10．0kV，脉冲频率0．2～2．0kHz，脉冲占空比5％～30％，脉冲电流幅值20A，脉冲功率200kW。试验结果表明：在等离子体负载条件下电源运行稳定、可靠。

摘要：从电解液的角度,对微弧氧化工艺的高能耗问题进行了研究,提出了一种设计低能耗微弧氧化电解液的方法。该设计方法就低能耗微弧氧化电解液的基础溶液以及添加剂的选择进行了论述,并且以AZ31镁合金作为基体材料,对低能耗电解液的设计方法进行了验证。结果证明,该方法指导下设计的微弧氧化电解液可以大幅降低微弧氧化的膜层单位能耗,提高了微弧氧化技术实际应用的可能性。

摘要：基于同步信号设计了一种可实现相互之间高压隔离的IGBT多路延时驱动电路系统,并应用到Marx电路中,实现了可柔性调节的阶梯型脉冲高压输出。试验结果表明,延时驱动电路可实现最大30μs的延时,且具有IGBT驱动电压欠压保护、自给反向栅压等功能,同时场效应管的存在抑制了栅射极电压振荡。驱动信号高压隔离变压器为单原边多副边结构,简单紧凑,通过副边数目的增减,可驱动不同级数的Marx电路,具有扩展性好的优点。过流保护电路反应速度快,IGBT关断可靠,可在2μs之内抑制短路电流继续上升。该驱动电路应用于10级的Marx电路中,实现了峰值电压10 kV,脉冲宽度30μs,最大电压阶数10阶的脉冲高压输出。

摘要：磁控溅射技术在薄膜制备领域广泛应用,电源是磁控溅射镀膜的关键设备之一。本文介绍了全桥逆变直流磁控溅射电源主电路和控制电路的设计,该电源输出功率2 kW,采用PI恒流控制,具有过流保护。通过阻性负载测试表明电源具有很好恒流特性,在输出功率超过400 W时电源效率比较高。利用氮气/氩气不锈钢靶直流磁控溅射实际的等离子体负载测试表明:在保证真空室内压力不变的前提下,随着氮气比例的增加,电压下降,但电源恒流效果好,工作稳定。

摘要：设计加工了空心阴极真空电弧焊枪,以Q235钢为例,试验研究了工艺参数对空心阴极真空电弧焊接熔化深度的影响规律,分析了熔化特性.结果表明,与TIG焊接接头相比,空心阴极真空电弧焊缝熔化深度显著增加,热影响区窄;空心阴极真空电弧在低气体流量、大电流时具有收缩型电弧形态;低气体流量时空心阴极真空电弧电压较高;随着气体流量的降低及焊接电流的增加,空心阴极真空电弧的焊缝熔化深度、宽度及深宽比增加,焊缝表现为深熔化特征的中心熔化型焊缝形貌;一定气体流量下,阴极与阳极之间的放电距离对空心阴极真空电弧焊缝熔化深度的影响不显著.