掺铝氧化锌(AZO)薄膜制备及结合机理探索

利用射频磁控溅射法以ZnO:Al2O3陶瓷靶材为源在丙纶非织造布上制备了AZO薄膜.采用扫描电镜(SEM)分析溅射时间对薄膜微结构的影响.结合能谱分析仪(EDX)对薄膜成分进行分析表征.分析探讨了在丙纶非织造布上溅射沉积纳米薄膜与基材的结合机理.结果表明:随着溅射时间的延长,薄膜的均匀性致密性越来越好;溅射得到的纳米薄膜元素的特征峰明显,纯度高;薄膜与基材之问结合是物理、化学等多种力共同作用的结果.     

金属硅化物在电阻薄膜材料中的应用

研究了金属硅化物在电阻薄膜材料中的应用．用真空感应熔炼精密浇铸方法制备含铬和镍的硅化物，作为溅射沉积电阻薄膜的溅射阴极靶材．发现随着硅含量的增加，溅射得到的薄膜电阻值变大，Ｓｉ含量在５０％（质量分数）以上时，溅射阴极靶材的组成由ＣｒＳｉ２，ＮｉＳｉ两相变成Ｓｉ，ＣｒＳｉ２和ＮｉＳｉ２三相．所研制的三种型号的溅射阴极靶材适用于不同电阻值范围的电阻薄膜的溅射沉积，可在金属膜和金属氧化膜电阻器上应用．     

射频反应磁控溅射制备氧化铬薄膜技术及性能

研究了采用射频反应溅射方法制备氧化铬耐磨镀层的技术和薄膜的性能.结果表明,采用金属靶材进行射频反应溅射时,由于靶材与反应气体的反应,会出现两种溅射模式,即金属态溅射和非金属态溅射,非金属态溅射模式的沉积速率很低.氧化铬薄膜的硬度主要决定于薄膜中Cr2O3含量,在供氧量不足时会生成低硬度的CrO,制备高硬度氧化铬薄膜需要采用尽可能高的氧流量进行溅射.采用在基片附近局域供氧,可以实现高溅射速率下制备出高硬度的氧化铬薄膜.     

工艺参数对磁控溅射制备ZnO:Al薄膜性能的影响及分析

采用Al2O3质量分数为2.7%的ZnO:Al(简称AZO)陶瓷靶在RAS-1100C大型中频孪生靶磁控溅射镀膜设备上溅射制备了电阻率在10-3Ω·cm量级、可见光透过率85%的AZO透明导电薄膜.分析了烘烤温度、氩气流速和溅射功率对薄膜电学性能的影响,同时还对固定在靶材前方不同区域处的衬底上沉积得到的AZO薄膜的电阻率差异进行了研究.实验发现靶材刻蚀沟道正前方处沉积的AZO薄膜的电阻率在10-2Ω·cm量级,而两块靶材中间非溅射区域正前方处所沉积的AZO薄膜的电阻率则在5×10-4Ω·cm左右.此研究结果表明沉积在RAS夹具圆筒上的AZO薄膜的性能是靶前各区域溅射沉积薄膜的性能的混合平均.进一步提高RAS溅射制备的AZO薄膜的性能的关键在于抑制高能氧负离子的轰击注入效应以及提高薄膜的结晶性能.     

单靶溅射法制备CIS薄膜

 通过单靶一步溅射再退火的方法,在钠钙玻璃及镀钼玻璃衬底上制备了铜铟硒(CIS)薄膜。通过优化工艺参数,获得了结晶性良好的CIS 薄膜,分析了溅射沉积薄膜时衬底温度及不同退火温度对薄膜结晶性的影响。研究发现,衬底温度为150℃时,退火获得的CIS 薄膜结晶性最好;不同的退火温度对Mo 衬底上的CIS 薄膜结晶性影响不大。结果表明,靶材的致密度对CIS 薄膜性能有较大的影响,说明一步法制备CIS 薄膜对靶材有较高的质量要求。     

铌钽合金化对钼合金靶材组织与薄膜结构的影响

采用模压和真空热压烧结工艺制备了钼铌和钼钽两种钼合金靶材,以薄膜半导体-液晶显示器(TFTLCD)无碱玻璃为衬底,磁控溅射沉积了不同厚度的钼薄膜。利用场发射扫描电镜和共聚焦显微镜表征了靶材显微组织、元素面分布以及薄膜微观形貌。借助四探针测试仪测试了薄膜的方阻值,研究了铌和钽合金化对钼薄膜导电性的影响。研究结果表明:铌、钽合金化均可细化靶材晶粒,且靶材晶粒均无明显择优取向。钼铌和钼钽两种合金靶材平均晶粒尺寸分别为70.02μm和34.43μm。相同溅射工艺参数下,钼铌和钼钽合金薄膜厚度分别约为200 nm和240 nm。钼铌合金薄膜平均方阻为15.68Ω/□,钼钽合金薄膜平均方阻为22.00Ω/□。钽合金化后,钼靶材晶粒细化更为显著,晶粒尺寸分布更加均匀,薄膜沉积速度更快,且表面粗糙度较小,导致钼钽合金薄膜方阻增长较大。     

Co、 Al共掺杂ZnO靶材溅射过程中离子与固体相互作用的模拟

根据随机碰撞过程中的级联碰撞原理,跟踪载能粒子在固体内的慢化过程,选用SRIM2008软件模拟了Co、Al共掺杂ZnO靶材在溅射过程中离子与固体相互作用.研究了溅射过程原子的选择性溅射现象,溅射原子的能量、角度分布情况,得出ZnO基靶材溅射过程中离子与固体相互作用的规律.欲获得成分接近Zn0.85Co0.1Al0.05O的薄膜,最佳的溅射工艺条件为:Ar+离子以68°的角度入射,靶材成分采用Zn0.7Co0.23Al0.07O.     

BaAl2S4∶Eu溅射靶材合成方法研究

采用放电等离子烧结(SPS)方法和粉末烧结法制备BaAl2S4∶Eu溅射靶材,分析了靶材成分和结构特性以及利用靶材制备薄膜的发光特性.实验结果表明,SPS烧结的BaAl2S4∶Eu溅射靶材的纯度高,无其它硫化物形成,被氧化的可能性小,靶材致密,气孔少;形成薄膜的PL谱主要是470nm处的蓝光发射.粉末烧结法制备的BaAl2S4∶Eu溅射靶材的纯度低,靶材被氧化的几率大,气孔多,不致密,呈三维网状结构;在470 nm处的蓝光发射峰值相对较弱.放电等离子烧结方法更适合制备BaAl2S4∶Eu溅射靶材.     

氩离子束溅射沉积PTFE高分子膜

用氩离子束溅射聚四氟乙烯靶材，在黄铜上沉积聚四氟乙烯薄膜，用ＸＰＳ和ＩＲＳ分析方法确定了聚四氟乙烯高分子膜的存在，并依据沉积膜形成过程对沉积膜与靶材在ＩＲＳ谱图上的差异给予了解释，结果表明，这种溅射沉积方法形成高分子薄膜是有效的。     

溅射气压对Al2O3薄膜的结构与电性能的影响

以纯铝为靶材,在不同溅射气压下采用直流磁控反应溅射方法制备了Al2O3薄膜。用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、台阶仪、绝缘电阻仪和精密阻抗分析仪等分析了薄膜的表面形貌、化学成分、结构、薄膜厚度和电学性能。结果表明,随着溅射压力增大,薄膜的颗粒尺寸和厚度减小,组织细密;薄膜的化学成分主要为Al、O元素,铝氧原子比接近2:3,在250℃的低温下,溅射态的Al2O3薄膜均为非晶结构,溅射压力对Al2O3薄膜的结构和化学成分影响不明显;溅射压力为1.0Pa时的薄膜,其电阻和电阻率较大,介电性能相对较好。     

电子束熔凝司太立合金复层的抗蚀性能研究

在不锈钢2Cr13表面,用直流磁控溅射沉积,经电子束熔凝处理,获得司太立合金复层,利用电化学技术研究了在0.5M硫酸和0.1M氯化钠溶液中的腐蚀特性.有效地改善了2Cr13钢的抗蚀性能,临界电流密度I_c降低2个量级,钝态电流密度降低一个量级.利用扫描电子显微镜,结合EDAX进行了显微形貌和化学成分分析.     

SO2-4对含Cl-溶液中316 L奥氏体不锈钢钝化行为及点蚀行为的影响

利用动电位极化、电化学阻抗、恒电位极化以及恒电流极化等电化学测试手段,并结合扫描电镜进行点蚀形态观察,探究了含Cl-溶液中SO2-4浓度对316L奥氏体不锈钢的钝化行为及点蚀行为的影响.结果表明,含Cl-溶液中SO2-4的加入能够使316L不锈钢钝化区变宽,使点蚀电位变正,维钝电流密度降低,进而提高316L的耐点蚀能力.但是在点蚀发生后,随着SO2-4浓度的升高,点蚀内部和边缘形态表现出更为复杂的趋势,蚀坑的周长面积比明显增大.     

有关“二次钝化”现象的探讨

本文对采用恒电位法测定奥氏体不锈钢316L在NaCl溶液中的阳极极化曲线时产生“二次钝化”的现象进行了研究。在对实验进行分析的基础上,提出把Prazak的“二次钝化”理论的适用范围扩大到点蚀过程;并引用Prazak的理论对NaCl溶液中316L不锈钢的“二次钝化”现象进行了分析讨论。结论认为:“二次钝化”现象只有在特定的材料,介质和环境条件下才能产生。尽管在“二次钝化”发生时,在H_2SO_4溶液中发生的是不锈钢表面膜的过钝化溶解过程,而在NaCl溶液中发生的是点蚀过程,但产生“二次钝化”的机理是相同的。     

水溶液中苯酚电化学聚合膜的耐蚀性研究

应用电化学法从苯酚水溶液中制取聚苯酚膜并对其进行了耐蚀性研究。以304不锈钢为电极,Na₂SO₄为电解质,电化学法处理苯酚水溶液,阳极不锈钢表面覆有膜状反应产物,红外分析证实该产物中含有聚苯酚。采用点蚀电位法评判不同反应条件下形成的聚苯酚膜的耐蚀性能,结果表明在0.1mol/L苯酚与0.1mol/L硫酸钠的混合水溶液中、2.4V槽电压、常温、反应1h后形成的聚苯酚膜的耐蚀性能最好。采用扫描电镜分析不同反应时间下形成的聚苯酚膜,结果表明聚苯酚膜以层状方式生长,形成的片层叠加结构有利于提高聚苯酚膜的耐蚀性。     

用MM5模式和阻力模型计算硫化物的干沉降速度

使用NCEP资料，由中尺度气象模式MM5产生中国东部及附近地区详细的边界层气象场，使用类似于RADM中的阻力模型，计算了该地区2000年3月22—27日硫化物(SO2、SO4^2-)的干沉降速度的区域分布，以及典型地区的干沉降速度随时间的演变；讨论了不同阻力对硫化物干沉降速度的影响．结果表明：随着下垫面类型和气象条件的不同，硫化物的干沉降速率有着明显的时空变化，尤其是当有天气系统(如锋面)时，污染物的干沉降速率明显增大．对SO2来说，不同的下垫面条件、不同的气象条件下，三种阻力的相对重要性不同；对SO4^2-来说，其干沉降速度主要决定于分子扩散阻尼和表面阻尼．     

火电厂水冷壁管材T23在SO2-4溶液中的腐蚀行为

通过常温电化学实验和高温挂片实验,研究了模拟给水弱氧化性全挥发处理AVT（O）溶液中SO2-4含量对T23钢腐蚀行为的影响,并采用电化学动电位扫描、交流阻抗技术、电子扫描显微（SEM）及 X射线衍射技术（XRD）进行分析和表征。研究结果表明,SO2-4和 OH-在金属表面存在竞争吸附,阻碍了 OH-对金属的钝化作用,促进了金属的点蚀;常温条件下,SO2-4为侵蚀性阴离子,随着 SO2-4浓度的增加,T23的点蚀诱发敏感性升高,T23电极的Ecor 降低,Icor 升高,腐蚀加剧;高温条件下,随着 SO2-4浓度的增加,材料腐蚀加剧,但不引起材料表面钝化膜成份的改变。     

射频共溅射SiC薄膜的制备和特性研究

用射频共射复合靶技术和Ｎ２气保护下高温退火的后处理方法,在Ｓｉ衬底上制备出了碳化硅薄膜,通过傅里叶变换红外光谱、室温光致发光谱、电阻率－温度关系谱、Ｘ射线光电子谱等测量手段,研究了淀积膜和不同温度退火薄膜的结构、电学和光致发光等性质。     

影响磷酸酯铝类油基冻胶压裂液性能的因素

研究了不同交联比（ＮａＡｌＯ２交联剂／ＰＥ９２磷酸酯胶凝剂）对ＮａＡｌＯ２与ＰＥ９２交联反应体系的ｐＨ值以及对磷酸酯铝类油基冻胶压裂液粘度的影响,并探讨了硫酸的浓度对磷酸酯铝类油基冻胶压裂液的最佳交联比、最佳交联ｐＨ值以及其耐温能力的影响．结果表明：（１）ＮａＡｌＯ２与ＰＥ９２交联反应体系的ｐＨ值随着交联比的增大而增大;（２）磷酸酯铝类油基冻胶压裂液最佳交联ｐＨ值为４４０～４．６０;（３）硫酸的浓度对磷酸酯铝类油基冻胶压裂液的最佳交联ｐＨ值没有影响,但磷酸酯铝类油基冻胶压裂液的最佳交联比随着硫酸浓度的增大而增大;（４）在磷酸酯铝类油基冻胶压裂液中加入硫酸后,可以使其耐温能力提高１８℃左右．     

钝化预处理对316L不锈钢在漂液中电化学腐蚀性能的影响

采用电化学测试、SEM分析等方法,研究了316 L不锈钢在质量分数为30%的浓硝酸溶液及98%硫酸+20 g/L硝酸钾混合液两种钝化剂预处理后的特性,以及在ClO2漂液中的电化学抗腐蚀性能。结果表明,316 L不锈钢在25℃、30%硝酸介质中处理30 min时抗点蚀能力ΔE可达到773 mV,钝化效果较好。EIS图谱表明:316 L不锈钢在ClO2漂液中具有双容抗弧特征,钝化处理容抗弧半径较未钝化的增大,处理后的316 L不锈钢在60℃出现了Warburg阻抗;钝化膜的外层电阻和内层电阻均比未钝化的大。经钝化处理后的316 L不锈钢在ClO2漂液中的受腐蚀速率较未钝化的降低近一半,与钛材相比耐蚀性较差,但能在一定条件下起到减缓腐蚀的作用。