NiTi形状记忆合金薄膜的残余应力

采用 X射线掠射法和轮廓法 ,测量了单晶 Si基板上用磁控溅射法制备的 Ni Ti形状记忆合金薄膜的残余应力 ,分析了其与薄膜厚度以及晶化处理温度等工艺条件的关系 .结果表明 :该薄膜中的残余应力主要来源于薄膜同基板材料的膨胀系数和晶格参数不匹配 ;薄膜厚度越大 ,残余应力越小 ;晶化处理温度对因热胀系数差异带来的热拉应力因马氏体相变而致的相变压应力均有不同程度的影响 .     

基板温度对电子束沉积LaF3薄膜残余应力的影响

采用电子束沉积的方法,分别在K9玻璃基片上制备了LaF3单层膜.研究了基板温度对LaF3薄膜残余应力的影响;基板温度从200 ℃上升到350℃,间隔为50℃.利用ZYGO干涉仪测量了基板镀膜前后的面型变化,利用Stoney公式计算出残余应力;分析结果表明:在本实验条件下,残余应力为张应力,随基板温度的增加,有增大的趋势.     

等离子体辅助化学气相沉积法生长ZnO薄膜的研究

讨论了在不同基板温度下用等离子体辅助化学气相沉积法生长ZnO薄膜,用X射线衍射(XRD)分析仪、反射式高能电子衍射(RHEED)仪及X射线光电子能谱(XPS)分析ZnO薄膜的特征.分析结果显示,在基板温度为300 ℃,二乙基锌(DEZ)流量为50 mL/min条件下可得到优取向高晶化的ZnO薄膜.光学性能分析表明,ZnO薄膜是透明的,在可视区峰值透光率高达85%.     

MEMS开关中氮化硅薄膜工艺研究

分析了沉积薄膜厚度、PECVD的薄膜沉积温度、反应气体形成的杂质以及多层薄膜之间热应力匹配等因素对薄膜残余应力的影响.应用光刻分割聚酰亚胺(PI)牺牲层、分层生长氮化硅薄膜及快速热退火等工艺减小薄膜残余应力,成功生长出了合格的氮化硅薄膜.     

基于各向异性热导率设置的选区激光熔化成形过程仿真分析

针对选区激光熔化(SLM)工艺下零件中高残余应力问题,同时考虑到打印过程中熔池对流效应,本文通过设置各向异性热导率材料参数,利用有限元方法对Inconel 718合金粉末SLM成形过程中的温度场和应力场进行模拟,分析了基板预热温度对成形件残余应力的影响。结果表明,选择合适的各向异性热导率增强系数可显著提升温度场的仿真精度,并且越靠近热源中心区域,温度梯度越大;在应力方面,高应力区域集中分布于成形件上表面,最大残余应力位于成形件与基板的交界处,此处易发生开裂变形;采用基板预热方式能改善成形件中残余应力分布,随着预热温度提升,最大残余应力降低,成形件上表面高应力分布区域减小。     

有机太阳能电池无铟透明电极的光电性能研究

以氧化锌铝陶瓷靶为溅射源,采用射频磁控溅射方法制备了铝掺杂氧化锌(AZO)无铟透明导电薄膜,通过X射线衍射仪、分光光度计和四探针仪等测试分析,研究了基板温度对薄膜晶体结构、力学和光电性能的影响.结果表明:所制备的AZO薄膜均为六角纤锌矿结构,并具有(002)择优取向,其晶体结构、残余应力、方块电阻、光学带隙以及优良指数等都与基板温度相关,当温度为400℃时,AZO薄膜的优良指数最大(0.40-Ω1),具有最好的光电综合性能.     

衬底温度和退火温度对磁控溅射TiNi合金薄膜组织结构的影响

通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等测试方法研究了不同的衬底加热温度和不同晶化退火温度对磁控溅射法制备的TiNi薄膜组织结构的影响。结果表明:加热衬底可以降低薄膜的晶化温度,通过控制加热温度可以控制晶粒的大小,同时可有效抑制析出相的产生;非晶薄膜在晶化的同时伴随Ti3Ni4相的析出,随晶化温度的升高析出相在长大的同时数量也明显增多。     

射频磁控溅射Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3薄膜表层结构研究

用射频磁控溅射在Pt/Ti/Si O2/Si基体上,沉积了Ba0.6Sr0.4Ti O3(BST)薄膜,随后对其进行常规晶化和快速晶化,用XPS,GXRD和AFM研究了薄膜表层的结构特征.XPS表明,常规晶化的BST薄膜表层约3nm～5nm厚度内含有非钙钛矿结构的BST,随着温度的升高该厚度增加;而快速晶化时,该厚度减薄至1nm内,随着温度的升高没有明显增厚.元素的化学态表明非钙钛矿结构的BST并非来自薄膜表面吸附的含碳污染物(如CO2等),而与吸附的其他元素(如吸附氧等)对表层的影响有关.GXRD和AFM表明,致密的表面结构能有效地阻止吸附元素在BST膜体中的扩散,从而减薄含非钙钛矿结构层的厚度.     

a-Si∶H 薄膜固相晶化法制备多晶硅薄膜

利用固相晶化法获得多晶硅薄膜(退火温度700～800℃)，采用XRD、Raman等分析手段进行了表征与分析。研究结果表明：晶粒平均尺寸随着退火温度的降低、掺杂浓度的减少、薄膜厚度的增加而增加；并且退火后薄膜暗电导率提高了2～4个数量级。     

薄膜粒径对Debye温度和弹性模量的影响

通过金属薄膜电阻率的测定 ,得出Debye温度和薄膜厚度的关系 ,Debye温度和薄膜结晶大小的关系 ,以及弹性模量和薄膜粒晶大小的关系 .金属薄膜用真空蒸发的方法制作 .当基板的温度发生变化时 ,薄膜的粒子大小也将发生变化 ,基板温度越高 ,薄膜的粒子越大     

后续热处理对激光熔铸层残余应力的影响

本文在镍基合金ＤＺ４上激光熔铸钴基合金层，研究了后续热处理温度对熔铸层残余应力、显微硬度和金相组织的影响。结果表明，在低温退火处理时，可部分地消除熔铸层中的残余应力，而熔铸层组织和显微硬度并无明显变化；在高温退火处理时，熔铸层大部分应力得以消除，但熔铸层显微硬度下降，同时，熔铸层枝晶组织开始碎化。     

拉曼光谱法研究微晶硅薄膜应力梯度

采用拉曼光谱法研究了不同退火时间下的微晶硅薄膜应力。结果发现样品的应力梯度并不随着退火时间的增加而增大。而是存在最大值,这可能与晶粒尺寸有关,且靠近玻璃衬底的薄膜有较高压应力,由衬底到薄膜表面压应力逐渐减小,直到表面变为拉应力。     

SIPOS-Si界面应力研究

本文用激光光学方法测量半绝缘多晶硅(SIPOS)一硅的界面应力,以研究SIPOS-Si界面结构及界面应力的物理机理。对于氧含量在10～35%的SIPOS薄膜的SIPOS-Si界面应力,我们发现界面应力与氧含量有明显的关系,一般说随氧含量的增加而减小,并且由张应力变为压应力。此外,界面应力还与薄膜的淀积工艺有关;如:温度、淀积速率等。将样品进行高温退火,由于界面应力的热效应将使界面应力显著减少,并转变为压应力。这是高温热处理使SIPOS薄膜再结构的结果。     

SIPOS-Si界面应力研究

本文用激光光学方法测量半绝缘多晶硅(SIPOS)一硅的界面应力,以研究SIPOS-Si界面结构及界面应力的物理机理。对于氧含量在10～35％的SIPOS薄膜的SIPOS-Si界面应力,我们发现界面应力与氧含量有明显的关系,一般说随氧含量的增加而减小,并且由张应力变为压应力。此外,界面应力还与薄膜的淀积工艺有关;如:温度、淀积速率等。将样品进行高温退火,由于界面应力的热效应将使界面应力显著减少,并转变为压应力。这是高温热处理使SIPOS薄膜再结构的结果。     

Anomalies in mid-high-temperature linear thermal expansion coefficient of the closed-cell aluminum foam

Low-density closed-cell aluminum foam is promising to be used as load-bearing and thermal insulation components. It is necessary to systematically study its thermal expansion performance. In this work, linear thermal expansion coefficient(LTEC) of the closed-cell aluminum foam of different density was measured in the temperature range of 100–500 °C. X-ray fluorescence was used to analyze elemental composition of the cell wall material. Phase transition characteristics were analyzed with X-ray diffraction and differential scanning calorimetry. LTEC of the closed-cell aluminum foam was found to be dominated by its cell wall property and independent of its density. Particularly, two anomalies were found and experimentally analyzed. Due to the release of the residual tensile stress, the LTEC declined and even exhibited negative values. After several thermal cycles, the residual stress vanished. With temperature higher than 300 °C,instantaneous LTEC showed hysteresis, which should result from the redistribution of some residual hydrogen in the Ti2Al20 Ca lattice.     

高温对活性粉末混凝土抗压强度和热膨胀性能的影响

研究了不同钢纤维掺量的活性粉末混凝土(RPC)高温后的抗压强度和20~800℃温度段内的线膨胀系数,借助TGDSC测试手段对RPC热膨胀性能变化规律进行机理分析。结果表明:随温度升高,RPC抗压强度呈下降趋势,在200℃内下降缓慢;200℃以上下降较快;钢纤维掺量越高,剩余抗压强度越高;线膨胀系数总体呈现先升高后下降的趋势,钢纤维掺量为1%时较素RPC大,钢纤维掺量大于等于2%时较素RPC小。     

热处理对Fe基合金丝巨磁阻抗效应的影响

采用高频感应加热熔融快淬法拉制玻璃包裹的 Fe 基非晶合金细丝,采用温度退火制备纳米晶丝;利用真空镀膜法制作了纵向驱动微型线圈;研究不同退火温度下合成的Fe基合金丝在纵向驱动方式下的巨磁阻抗(GMI)效应.结果表明:对玻璃包裹的Fe基合金非晶丝采用不同退火温度处理,可以不同程度消除材料中的残余应力,提高材料的软磁性能,...     

K型管节点焊接残余应力及其对应力集中系数的影响

采用有限元软件ANSYS,以K型管节点为研究对象,利用生死单元技术,模拟焊接过程和退火处理过程,研究管节点的焊接残余应力,得到焊接温度场和应力场的分布。分别对考虑焊接残余应力与不考虑焊接残余应力而只考虑焊缝对结构影响的管节点模型施加轴向载荷,计算这两种模型的热点应力集中系数,得到焊接残余应力对管节点应力集中系数的影响。结果表明:对焊接管节点进行退火处理可以显著降低焊接残余应力,降低发生变形和断裂失效的风险,大幅度提高管节点的安全性能;管节点结构中热点位置及热点应力集中系数与尺寸参数、载荷类型、加载方式、焊缝结构等有关。     

Anomalous transport characteristics of Fe X Cu1-X granular film

The transport characteristics of FexCu1 - x granular film fabricated by rf magnetron sputtering is introduced. In a wide temperature range from 12 to 290 K the granular film exhibits an evident negative temperature dependence of resistivity. The temperature coefficient of resistance of the granular film will change its sign from negative to positive with the deposition time, the annealing condition and the atom ratio of iron to copper respectively. When the atom ratio X equals 0.64 and the deposition time is 1 min, an anomalous big negative temperature coefficient of resistance appears in our sample. XRD shows that the structure of the granular film is like amorphous, so a preliminary explanation is given according to amorphous alloy theory.