TiAlN薄膜的磁过滤脉冲真空弧等离子反应沉积制备的研究

采用磁过滤脉冲真空弧等离子反应沉积技术,在室温、钛合金和Si(100)单晶表面制备了TiAlN薄膜.利用SEM、XRD、EDS和XPS等对薄膜的微观组织结构及化学组分进行了观察测试分析,探讨了磁过滤脉冲真空弧等离子反应沉积技术的工艺参数对TiAlN薄膜结构的影响.     

气体催化裂解法制备高纯碳纳米管的研究

利用有机气体化学裂解技术 ,用二甲苯作碳源 ,二茂铁作催化剂 ,噻吩作助长剂 ,氢气作载气 ,对碳纳米管的制备进行了研究 .研究结果表明 ,二甲苯流量、氢气流量及有机气体裂解温度等工艺参数对碳纳米管的产量及形态有很大的影响 ;在反应温度为 10 0 0～ 110 0℃ ,氢气流量为 15 0mL·min- 1,二甲苯的流量为 0 .12 1mL·min- 1时 ,能获得直径为 4 0～ 10 0nm的碳纳米管 ,碳纳米管的纯度可达 95 %以上 .     

MEVVA源离子束合成镧硅化物

用ＭＥＶＶＡ离子源将Ｌａ离子注入到单晶硅中形成掺杂层,用ＸＲＤ,ＳＥＭ分子掺杂层的物相和表面形貌。分析表明,在强流离子注入后,掺杂层中有硅化物形成,且形成相的种类与注量,束流密度及后续热处理条件密切相关,对Ｌａ硅化物的形成过程进行了讨论。     

MEVVA源强流Ti离子注入纯铜表面层的结构与性能研究

采用金属蒸气真空弧(MEVVA)离子源技术对强流Ti离子束注入到纯铜表面的结构和性能进行了系统的研究.材料表面层的机械性能测试表明:强流Ti离子注入纯铜后材料表面的硬度和耐磨性均有提高,相对于纯铜基体,5×1017 cm-2注量注入可以使材料表面硬度提高2.3倍,使表面摩擦因数下降14%.注入层的X射线结构分析表明:金属离子注入后,在纯铜表面注入层中析出了合金相,合金相的析出是材料的表面硬度和耐磨性提高的主要因素.     

掺铒硅基纳米发光薄膜的形成过程与性能研究

采用MEVVA离子源强束流离子注入机,将稀土Er离子注入单晶硅、Si和Er离子双注入单晶硅及热氧化硅,Er在硅基薄膜中的掺杂原子分数可达10％,即数密度约10^21cm^-3,注入态样品快速退火后有纳米晶Si形成;77K和室温时用441．6nm光激发有Er^3 较强的1．54μm特征发光发射,探讨了在硅基材料中高浓度Er掺杂薄膜中纳米结构的形成与Er^3 的光致发光性能。     

单晶硅基底上制备定向生长碳纳米管阵列的研究

采用热化学气相沉积技术在单晶硅基底上制备出了定向性好、与基底结合牢固的碳纳米管阵列, 研究了制备工艺对定向生长碳纳米管阵列薄膜的影响. 研究发现: 生长温度在750℃, 催化剂厚度在10 nm左右易于形成定向生长的碳纳米管薄膜. 在混合气中乙炔的浓度为27%(体积百分比)时, 可以获得管型准直、管壁较厚、与基体结合牢固的碳纳米管阵列. 另外, 对于碳纳米管的定向生长机制及提高其与基体之间的结合力的方法进行了初步探讨.     

碳纳米管负载Ni催化剂制备碳纳米管的研究

将硝酸回流预处理过的碳纳米管载体直接浸入镀Ni溶液中,通过化学镀在其表面上沉积出Ni纳米颗粒,并将所制备的Ni/CNTs催化剂用于制备新的高纯度碳纳米管.实验结果表明,碳纳米管载体的酸预处理时间对Ni/CNTs催化剂在碳纳米管制备过程中的催化性能有很大的影响,从而影响所制备的碳纳米管的形态.当碳纳米管载体在稀硝酸中回流预处理0.5 h后,所对应的Ni/CNTs催化剂催化制备的碳纳米管存在严重的缺陷,其主要结构为竹节状和鱼骨型,同时部分碳纳米管在生长过程中分叉,成Y形结构;当碳纳米管载体经稀硝酸回流预处理6 h后,其对应的Ni/CNTs催化剂催化生长的碳纳米管粉体中,碳纳米管的形态均匀,中空,无任何隔膜,因此碳纳米管载体较长时间的酸回流预处理对催化剂的性能有明显的改善.而且相比纯的纳米Ni,Co以及Ni/SiQ2催化剂,Ni/CNTs催化剂在碳纳米管的制备过程中,具有更高的催化活性.     

MEVVA离子源金属掺杂蓝宝石着色的研究

利用金属蒸气真空弧（ＭＥＶＶＡ）离子源将金属离子掺杂到无色人工合成蓝宝石中。研究在不同元素的注入条件下和退火过程中蓝宝石的着色情况。利用ＲＢＳ研究掺杂元素在蓝宝石表面的分布状况,ＸＲＤ分析蓝宝石金属掺杂层的物相变化,通过对金属掺杂蓝宝石的可见光吸收的测试,获得掺杂元素与蓝宝石着色的关系。     

EVVA源离子束合成镧硅化物

用MEVVA离子源将La离子注入到单晶硅中形成掺杂层 ,用XRD ,SEM分析了掺杂层的物相和表面形貌 .分析结果表明 ,在强流离子注入后 ,掺杂层中有硅化物形成 ,且形成相的种类与注量、束流密度及后续热处理条件密切相关 .对La硅化物的形成过程进行了讨论 .     

高温氨气氛下镍纳米催化剂的结构研究

研究了高温氨处理过程对SiO2/Si基底表面镍纳米薄膜显微结构变化的影响,探讨了镍纳米薄膜显微结构随氨气介入时间、薄膜厚度以及氨气刻蚀温度等参数变化的规律,并对氨在其变化过程中的作用机制进行了初步分析.结果表明:SiO2/Si基底表面镍纳米薄膜转变成高密度、小直径、均匀镍纳米颗粒的关键是恰当的氨气介入时间和刻蚀温度;硅表面的二氧化硅层有效地隔离了镍原子和硅原子的扩散,这种隔离层对镍纳米薄膜的显微结构有很大的影响,起到了阻碍硅和镍发生化合反应的作用,维持了镍在基底表面物质的量的恒定.