阳极真空弧沉积装置及弧特性初步诊断

介绍一种新的真空弧沉积实验装置。在１５～４０Ａ的电流范围内，对Ａ１弧等离子体的特性进行了初步诊断。在２５Ａ弧电流下，电子温度为０．４～０．８ｅＶ，电子浓度为１０１５～１０１７ｍ－３。     

氧化物陶瓷与Ag－Cu－Ti钎料的界面反应

研究了氧化铝和氧化铬陶瓷真空钎焊时陶瓷与Ａｇ－Ｃｕ－Ｔｉ钎料合金的界面反应，分析了加热温度（１０７３～１３２３Ｋ）和保温时间（０～３．６ｋｓ）对界面反应的影响规律，扫描电镜和Ｘ射线衍射分析结果表明：两种陶瓷均与Ａｇ－Ｃｕ－Ｔｉ合金发生反应，反应层厚度随着温度和时间的增加而增加，对于氧化铝陶瓷，低子１１２３Ｋ时，反应产物为Ｃｕ２Ｔｉ４Ｏ和ＡｌＴｉ；在１１７３Ｋ以上温度时反应产物则为Ｔｉ２Ｏ、ＴｉＯ和ＣｕＴｉ２，此时，反应层是按Ａｌ２Ｏ３／Ｔｉ２Ｏ＋Ｔｉ０／Ｔｉ２Ｏ＋ＴｉＯ＋ＣｕＴｉ２／ＣｕＴｉ２／Ａｇ－Ｃｕ呈层状过渡分布，对于氧化锆陶瓷，在整个试验温度范围，反应产物均为γ－ＡｇＴｉ３和δ－ＴｉＯ，反应产物也是按ＺｒＯ２／δ－ＴｉＯ／δ－ＴｉＯ＋γ－ＡｇＴｉ３／γ－ＡｇＴｉ３／Ａｇ－Ｃｕ呈层状过渡分布的．     

氧化物陶瓷与Ag—Cu—Ti钎料的界面反应

研究了氧化铝和氧化锆陶瓷真空钎焊时陶瓷与Ａｇ－Ｃｕ－Ｔｉ钎料合金的界面反应，分析了加热温度（１０７３－１３２３Ｋ）和保温时间（０－３．６ｋｓ）对界面反应的影响规律。扫描电镜和Ｘ射线分析结果表明：两种陶瓷均与Ａｇ－Ｃｕ－Ｔｉ合金发生反应，反应层厚度随着漫画度和时间的增加而增加，对于氧化铝陶瓷，低于１１２３Ｋ时，反应产物为Ｃｕ２Ｔｉ４Ｏ和ＡｌＴｉ；在１１７３Ｋ以上温度时反应产物则为Ｔｉ２Ｏ，ＴｉＯ和Ｃ     

双波长K系数分光光度法同时测定柠檬酸中的铁,铜

采用铬天青Ｓ作显色剂，在表面活性剂ＣＴＭＡＢ存在下，于ｐＨ＝６．０的ＨＡｃ－ＮＨ４Ａｃ缓冲溶液中，利用双波长Ｋ系数法对Ｃｕ，Ｆｅ两混合体系的同时测定进行了研究．方法摩尔吸光系数ΔεＣｕ＝４．０８×１０４，ΔεＦｅ＝８．７５×１０４，线性范围均在０～２２ｍｇ／２５Ｌ．     

衍射模型对非晶态Fe－Co合金适用的温区

研究了非晶态合金（Ｆｅ（１－ｘ）Ｃｏｘ）８２Ｃｕ０．４Ｓｉ４．４Ｂ１３．２（ｘ＝０．０２，０．０５，０．１０，０．１５）的电阻率和温度之间关系，样品的德拜温度在３５０～５３０Ｋ之间，在１１Ｋ（Ｔ＜１００Ｋ和２００Ｋ以上的温区，电阻率分别与温度平方户和温度Ｔ成线性关系，在１１Ｋ＜Ｋ２００Ｋ的温区内，样品的导电机制可用衍射模型描述．     

抽空和CO吸附温度对CuO／γ－Al_2O_3中铜价态的影响

利用探针分子ＣＯ在铜离子上吸附的原位红外光谱（ＩＲ）和电子自旋共振谱（ＥＰＲ）研究了不同预处理条件中抽空温度对ＣｕＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３表面铜价态的影响，观测到室温时样品表面以Ｃｕ２＋为主，随着抽空温度Ｔｅｖａ的升高，表面的Ｃｕ２＋逐渐被还原为低价铜Ｃｕ＋和Ｃｕ０，Ｔｅｖａ＝２００℃时这种还原作用最强，再升高Ｔｅｖａ，表面铜的价态变化不明显．探针分子ＣＯ本身对Ｃｕ２＋也有还原作用，低于１００℃时还原作用很弱，在１００℃至２００℃之间还原作用随温度升高加剧，高于２００℃还原作用随温度变化不明显．对比两种还原作用，ＣＯ吸附还原作用比抽空还原作用强．     

三维旋转滑动弧等离子体助燃激励器的光谱特性实验

为研究不同射流流量和放电电压下三维旋转滑动弧等离子体助燃激励器的光谱特性规律,对3种不同几何结构的电极,在大气压下进行了交流滑动弧放电等离子体的光谱信号测量。结果表明:当流量和电压越大时,三维旋转滑动弧放电等离子体的振动温度越高,即振动激发强度越强。同时,比较A、B、C 3种滑动弧放电等离子体电极结构的光谱特性后发现,A型电极在滑动弧放电过程中产生的等离子体的振动温度最高,最有利于激发产生等离子体。综合考虑以上几种因素发现,流量对振动温度的影响最为明显,流量越大,OH、O2和O等粒子的相对发射强度也越强。例如,在U0=120V下,当Q=40g/min时O的平均相对发射强度约为1 800a.u.unit,当流量增大到Q=100g/min时,O的平均相对发射强度为2 800a.u.unit。     

新型层柱微孔材料ZnAl-XW_9Cu_3(X=Si~(4+),Ga~(3+))的合成、表征及其酯化活性研究

采用水热合成与离子交换法，合成了过渡金属铜三取代的Ｋｅｇｇｉｎ结构杂多阴离子ＸＷ９Ｃｕ３（Ｘ＝Ｓｉ４＋，Ｇａ３＋）柱撑ＺｎＡｌ型硝酸根阴离子粘土．元素分析、ＸＲＤ和ＩＲ对产物的组成和结构测试结果表明，被嵌入到阴离子粘土层间的杂多阴离子仍保持其原有的Ｋｅｇｇｉｎ结构，而阴离子粘土的层间距却从０８９ｎｍ增大到１４６ｎｍ．ＥＳＲ结果表明，ＧａＷ９Ｃｕ３进入粘土层间后，由于层板的影响，ＣｕＯ６八面体中Ｃｕ—Ｏ键的离子性有所增强．催化实验结果表明，柱撑产物对乙酸与正丁醇的酯化反应具有较高的催化活性和极高的选择性．     

低饱和场巨磁电阻金属多层膜Ni80Fe20／Cu的结构与磁电阻

采用磁控溅射方法，获得了具有低饱和场巨磁电阻的Ｎｉ８０Ｆｅ２０／Ｃｕ金属多层膜，在室温下，其磁电阻和层间耦合状态随Ｃｕ层厚度的增加呈振荡变化，在Ｃｕ层厚度ｔＣｕ＝１．０ｎｍ，２．２ｎｍ时磁电阻出现２个峰值分别为１９．４％和１１．７％，饱和场约为６．４×１０＾４Ａ／ｍ和８×１０＾３Ａ／ｍ低温下（７７Ｋ）磁电阻为３３．２％和２７．６％，系统地研究了ＮｉＦｅ层厚度和周期数对多层膜磁电阻的影响，用真空退火     

新型层柱微孔材料ZnAl—XW9Cu3（X=Si^4＋,Ga^3＋）的合成,表征及其酯化…

采用水热合成与离子交换法，合成了过渡金属铜三取代的Ｋｅｇｇｉｎ结构发多阴离子ＸＷ９Ｃｕ３（Ｘ＝３ｉ＾４＋，Ｇａ＾３＋）柱撑ＺｎＡｌ型硝酸根阴离子粘土，元素分析、ＸＲＤ和ＩＲ对产物的组成和结构测试结果表明，被嵌入到阴离子粘土层间的杂多阴离子仍保持其原有的Ｋｅｇｇｉｎ结构，而阴离子粘土的层间距却从０．８９ｎｍ增大到１．４６ｎｍ，ＥＳＲ结果表明，ＧａＷ９Ｃｕ３进入粘土层间后，由于层板的影响，ＣｕＯ６八面     

Optical characterization of single-crystal diamond grown by DC arc plasma jet CVD

Optical centers of single-crystal diamond grown by DC arc plasma jet chemical vapor deposition (CVD) were examined using a low-temperature photoluminescence (PL) technique. The results show that most of the nitrogen-vacancy (NV) complexes are present as NV-centers, although some H2 and H3 centers and B-aggregates are also present in the single-crystal diamond because of nitrogen aggregation resulting from high N₂ incorporation and the high mobility of vacancies under growth temperatures of 950-1000℃. Furthermore, emissions of radiation-induced defects were also detected at 389, 467.5, 550, and 588.6 nm in the PL spectra. The reason for the formation of these radiation-induced defects is not clear. Although a Ni-based alloy was used during the diamond growth, Ni-related emissions were not detected in the PL spectra. In addition, the silicon-vacancy (Si-V)-related emission line at 737 nm, which has been observed in the spectra of many previously reported microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD) synthetic diamonds, was absent in the PL spectra of the single-crystal diamond prepared in this work. The high density of NV- centers, along with the absence of Ni-related defects and Si-V centers, makes the single-crystal diamond grown by DC arc plasma jet CVD a promising material for applications in quantum computing.     

拉长电弧的等离子喷枪设计与弧压测试

针对在普通等离子喷涂的生产中,喷涂的涂层可靠性和重复性差等缺点,设计了拉长电弧的等离子喷枪．该喷枪能够提高电弧电压并减小电弧电压波动．提出了一种拉长电弧的实用喷枪结构,成功地解决了统一水冷的两喷嘴间的绝缘密封及连接问题．对喷枪测试的结果表明,喷枪的电弧电压波动幅值小．对电弧电压波形的傅里叶变换表明,电源引起的波动是这种喷枪电弧电压波动的主要因素,而喷枪电弧阳极斑点游动引起的波动很小．     

电弧等离子体法制备Mg-Ni储氢合金粉体

采用Mg粉、Ni粉混合,经球磨、烧结等不同工艺制备电弧阳极材料,通过直流电弧等离子体法制备了Mg-Ni储氢合金超细粉。用XRD、TEM、ICP分析手段研究了粉体的相组成、形貌、成分等。物相分析显示,Mg粉、Ni粉混合烧结后基本都转化为Mg2Ni相;经直流电弧等离子体后,Mg相增加,同时生成了MgNi2相,证明在电弧作用时母相Mg2Ni发生了分解生成Mg和Ni相,Mg与Ni再反应生成Mg2Ni和MgNi2。成分分析显示,烧结形成Mg2Ni后再经电弧作用更利于Ni的析出。TEM结果显示:Mg颗粒形貌近似六方形,颗粒大小为100~600nm;Mg2Ni颗粒附着在Mg大颗粒的表面,大小在10~50nm之间。纳米Mg2Ni颗粒附着在超细Mg粉上的这种结构将有助于改善Mg的吸放氢性能。     

等离子体放电电解制备纳米氧化亚铜

采用非接触阴极等离子体放电电解法在硫酸铜水溶液中制备纳米氧化亚铜,分析不同浓度、放电电压和电解时间等因素对产物形貌及其组成的影响.结果表明:增加硫酸铜浓度有利于产物中氧化亚铜的形成;延长电解时间会使颗粒发生聚合,尺寸由100nm增大至400nm;电解电压升高,颗粒尺寸从200nm减小到40nm.发射光谱分析表明发光区域存在大量激发态铜原子和羟基自由基,构成了Cu₂O的形成机理.理论计算表明,等离子体电子激发温度为 9563K,电场强度为2.4×10⁵V/m,弧柱射流速度为73m/s.     

电势法和磁场法在直流电弧炉电弧射流数值模拟中的对比

针对直流电弧炉冶炼过程,在二维近似条件下,利用PHOENICS程序对直流电弧炉内电弧射流的磁流体力学模型进行了数值模拟,分析了电势法和磁场法在电弧射流数值模拟研究中的异同,并将这两种方法的计算结果与已有的实验结果进行了比较.结果表明,磁场法的计算结果高于电势法且与实验结果更加接近;但从数值模拟的角度看,电势法更易实现.     

合成金刚石薄膜生长工艺的研究

采用一种快速生长金刚石薄膜的直流等离子体弧焰合成法，进行生长金刚石薄膜的实验。讨论了生长金刚石薄膜时各种工艺条件对成膜形态的影响。ＳＥＭ照片与拉曼光谱分析表明，在工艺条件合适时，可快速生长金刚石薄膜。     

金属板件等离子体弧柔性成形技术基础研究

水火弯曲成形和激光弯曲成形均存在一定局限性，而等离子体弧具有平均能量转换效率高、成本较低等优点．介绍了等离子体弧柔性成形技术的原理和特点，分析了等离子体弧柔性成形的两种基本形式——正向弯曲和反向弯曲的成形机理和控制方法，研究了弧功率、扫描速度、冷却方式、板件材质与几何尺寸等因素对柔性成形的影响规律．研究结果表明：等离子体弧可在工业环境下完成对不同厚度板材的柔性成形．在一定范围内，弯曲速度随着弧功率的提高而提高；可运用小的扫描速度提高弯曲速度，而采用大的扫描速度实现较为精确的弯曲变形；随着板件厚度的增加，相同扫描次数下的弯曲角度明显减小；导热系数大的材质，因难以在材料内部形成大的温度梯度而难以产生弯曲变形．上述研究对合理选择成形参数具有一定的指导意义．     

焊接参数与等离子弧相互关系的研究

基于双区域近似弧柱模型的理论 ,研究了焊接工艺参数与转移型等离子弧的相互关系 ,给出了在不同离子气流速和喷嘴直径的条件下 ,电弧弧柱半径、电压及喷嘴出口处压力随电流变化的曲线 ,研究结果表明 ,计算结果与实验值吻合良好 同时还分析了离子气流速和喷嘴直径对等离子弧功率与电弧力的影响 ,以及钨极内缩量对电弧的压缩效果的影响     

等离子弧焊维弧行为研究

论述了等离子弧焊中维弧的存在形式及其对主弧的稳定机理，提出了解决主、维弧相互干涉的各种可能途径如采用断续维弧、交流维弧或使主、维弧具有不同通道及从维弧形态等方面提高主弧稳定性的具体措施     

直流电弧等离子体法制备镍纳米粉

运用直流电弧等离子体法制得镍纳米粉，并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(ED)、BET吸附等测试手段对样品的化学成分、形貌、晶体结构、晶格常数、粒度及其分布、比表面积进行性能表征．结果表明：本法所制得的镍纳米粉的晶格结构与相应的块物质相同，为fcc相结构．平均粒径47nm，粒径20～70nm，比表面积14．23m^2／g，呈规则的球形链状分布，并发现纳米晶体的晶格常数发生膨胀．