Study of titanium nitride for low-e coating application

The paper reports our novel work on chemical vapor deposition coating of titanium nitride (TiN) thin film on glass for energy saving. TiN films were deposited on glass substrates by atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) using titanium tetrachloride (TiCl4) and ammonia (NH3) as precur-sors. As a result, TiN films with a thickness of 500 nm were obtained. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), four-point probe method and optical spectroscopy were respectively employed to study the crystallization, microstructure, surface mor-phology, electrical and optical properties of the coated TiN films. The deposited TiN films are of NaCl structure with a preferred (200) orientation. The particles in the film are uniform. The reflectivity of the TiN coating in the near-infrared (NIR) band can reach over 40%, the visible transmittance is approxi-mately 60%, and the visible reflectivity is lower than 10%. The sheet electrical resistance is 34.5Ω. According to Drude theory, the lower sheet resistance of 34.5 Ω gives a high reflectivity of 71.5% around middle-far infrared band. The coated films exhibit good energy-saving performance.     

SnO_2(F)、Fe_2O_3和ZnSe(Fe)薄膜厚度的测量

用RBS技术、椭偏法和微量天平称重法测量了掺氟SnO_2(FTO)透明导电膜、掺铁ZnSe磁性半导体膜和Fe_2O_3气敏元件膜的薄膜厚度.实验结果表明,RBS技术的测量数值与椭偏法以及微量天平称重法测得的结果符合得较好。     

N_2/H_2比对化学气相沉积氮化钛涂层的影响

本文研究了N_2/H_2比对氮化钛涂层的晶格常数、硬度、沉积速率的影响,在N_2/H_2≈1/2时得到组成近似于化学计量的氮化钛,涂层硬度和沉积速率最高,涂层模具的寿命比不涂层的可提高4倍。     

轴承钢中TiN夹杂物的控制研究

研究了轴承钢中TiN夹杂物的形成热力学,以及钢中Ti和N的控制理论,并在某钢厂进行了GCr15轴承钢的生产实验.结果表明,在凝固过程中钢中Ti或N的含量越高,TiN夹杂物开始析出温度就越高,析出物的尺寸就越大;使用低Ti合金原料能够有效降低钢中的Ti含量;采用低Ti铁水,初炼渣中的TiO2降到1.0%以下,能有效控制钢水中的Ti含量;采用低钛合成渣过程回钛量显著减少,钢中Ti含量由原来的37×10-6下降至30×10-6;优化改进精炼工艺和大包保护浇铸可以降低钢中N含量为33×10-6;降低凝固偏析,能降低TiN夹杂析出.     

温度对氮化锆膜微观性能的影响研究

本文以直流脉冲离子源辅助中频磁控溅射方式,在常温和低热条件下在玻璃衬底上制备氮化锆膜,通过扫描电镜和纳米压痕仪对薄膜的表面形貌、显微硬度、表面粗糙度的变化情况进行了研究。结果表明：增加薄膜的沉积温度,导致膜层硬度的降低;膜层中晶粒尺寸增大;微观粗糙度增加;晶粒之间的间隙明显减小;晶粒之间出现明显的镶嵌现象。     

金属有机化合物化学气相淀积含钛硬质涂层的过程研究

在垂直冷壁CVD反应器中进行了文题的探索性研究。以二乙胺基钛(Ti(NEt_2)_4)为源,在不锈钢或硬质合金基体上完成了氮化钛(TiN)和碳氮化钛(Ti(C,N))硬质薄膜低温下的淀积。发现(TiN)和(Ti(C,N))分别在773K和973K下形成;在操作范围内整个反应器流场由自由对流控制;反应过程由表面过程控制;反应活化能为235 kJ/mol;二乙胺基钛反应级数为1级。进行了热力学计算,提出了反应历程假设。结果表明:用二乙胺基钛进行MOCVD淀积含钛硬质薄膜可以降低温度,以扩大基体的选用范围,为获得硬质薄膜提供了一条新的途径。     

碳纳米管的制备及其在纳米复合镀层中的应用研究

利用化学气相沉积法制备碳纳米管(carbonnanotubes,CNTs),分析了气源、催化剂及温度等因素对CNTs形貌和纯度的影响.利用化学复合镀技术制备了Ni P CNTs纳米复合镀层,并研究了镀层的摩擦性质及电化学性质.研究结果表明:与Ni P镀层相比,Ni P CNTs纳米复合镀层的耐磨性及耐腐蚀性均有较大程度的提高.     

聚-氯对二甲基苯膜的制备与光学特性

以一氯对二甲基苯二聚体为原料,通过真空化学气相沉积法制备聚-氯对二甲基苯（Parylene C）膜,对该高分子膜材料的光学性能进行了研究。     

TiN/TiN+Si/TiN多层膜的高温微动磨损行为研究

用直流等离子体增强化学气相沉积(PCVD)方法在T225NG钛合金基体上制备出厚度约为6μm的TiN/TiN+Si/TiN多层膜,重点研究了多层膜及钛合金基材在室温和高温条件下的微动磨损行为,采用激光共焦扫描显微镜测定磨损体积,用扫描电子显微镜观察磨痕微观形貌.结果表明：在室温(25 ℃)至400 ℃范围内,微动初期和稳定阶段多层膜的摩擦系数比钛合金基体低,磨损体积也比钛合金基材明显降低;多层膜磨损体积随着温度的升高而增大;多层膜可以显著降低钛合金基材的磨损;多层膜的损伤主要表现为剥层和磨粒磨损形式.     

立式冷壁反应器中化学气相淀积TiN涂层 Ⅰ.淀积参数对反应速率和涂层质量的影响

在立式冷壁CVD反应器中,用TiCl_4-H_2N_2和TiCl_4-H_2N_2-Ar为反应物源,在YT15硬质合金刀片上淀积TiN涂层。研究了淀积参数对淀积薄膜质量和淀积速率的影响。得到的TiN_x涂层外观光洁,呈金黄色,x为0.8～1.6,淀积速率15～60m~(-6)/h,显微硬度1800～2200HV,淀积反应为扩散过程控制;表观活化能为46.5kJ/mol。实验表明,TiN在冷壁反应器中的淀积速率远大于在热壁反应器中的淀积速率。     

TiO2薄膜的光催化特性

低压利用四异丙醇钛水解法制备了TiO2薄膜，将TiO2固定化并尽可能保留其尺寸效应，联系制膜条件和膜的表性，研究了TiO2薄膜的光催化活性，利用Raman,XRD，AFM和UVvis等手段探讨了不同膜厚，晶型，衬底对膜催化活性的影响，结果表明，随着衬底温度的升高，TiO2由非晶型转变为锐钛矿，光催化活性提高，随着TiO2薄膜厚度的增加，催化活性降低，在玻片，Si,SnO2，Al为基片所制TiO2薄膜中，以Al为基片的TiO2薄膜的光催化活性最好。     

RF-PCVD法制备锐钛型TiO2超细粉的研究

以ＴｉＣｌ４＋Ｏ２为反应体系,从热力学和动力学的角度出发,讨论了ＲＦ－ＰＣＶＤ法制备ＴｉＯ２超细粉成核过程的温度范围。设计了实验用反应器和冷却器,测量了冷却器中的温度分布及ＴｉＯ２超细粉的晶型、粒径和分布,表明ＴｉＯ２成核长大、晶型转变过程发生在反应器内。制备了平均粒径为３０ｎｍ、用作光催化材料的纯锐钛ＴｉＯ２超细粉。     

金属有机化合物化学气相淀积含钛硬质涂层的性能研究

在用文题淀积方法制备出氮化钛、碳氮化钛和碳氮氧化钛硬质涂层的基础上,用表面分析手段分别进行了成分、结构分析、形貌观察和硬度测定。结果表明:以二乙胺基钛为原料可分别在773K和973K淀积氮化钛和碳氮化钛涂层;用钛酸异丙酯和钛酸丁酯可分别在973K和1073K获得碳氮氧化钛涂层。所得的涂层表面光洁度高、与基体附着性好、硬度满足实用要求。相比于普通化学气相淀积方法,本法在制备硬质涂层上有两大优点:(1)淀积温度降低,扩大了基体的选用范围;(2)固溶体涂层的获得扩大了涂层的适用范围。     

碳化锆镀层的化学气相沉积

碳化锆是一种重要的高熔点、高强度和耐腐蚀的高温结构材料。为了进一步发展和开发利用高温气冷堆 ,用碳化锆镀层替代碳化硅镀层制备新型的包覆燃料颗粒。采用化学气相沉积的方法 ,选用四氯化锆、丙烯、氢和氩的反应体系 ,在直径为 5 5 m m的流化床沉积炉中制备碳化锆镀层。为控制四氯化锆粉末的流量研制了专用的送粉装置。研究表明碳化锆镀层的密度随沉积温度而变化 ,反应气体中碳锆的原子数比值和氢氩流量比值影响碳化锆镀层性能和结构。在沉积温度 16 0 0℃左右 ,反应气体中碳锆的原子数比值小于0 .5和氢氩流量比值大于 1.0时 ,可以制备出高密度的碳化锆镀层     

Hydrophobic TixOy-CmHn Nanoparticle Film Prepared by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition

The hydrophobic films of TixOy-CmHn deposited from mixture gases of titanium isopropoxide (TTIP) and oxygen by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) were investigated.The films were investi...     

沉积温度对纯钛表面制备Cu掺杂羟基磷灰石涂层的影响

在钛和钛合金表面制备羟基磷灰石（hydroxyapatite, HAp）涂层能够显著提升其生物活性。HAp中进一步掺杂Cu,可以获得抗菌效果,有效避免术后感染。为研究温度对纯钛表面制备Cu掺杂羟基磷灰石（CuHAp）涂层形貌的影响,采用电化学沉积的方法,在不同温度下制备CuHAp涂层。采用扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱仪、X射线衍射仪对涂层的表面形貌、元素含量和物相组成进行表征。结果表明：随着沉积温度的升高,沉积过程中的电流密度也随之增大。沉积温度由25 ℃升高至45 ℃,会加快CuHAp涂层致密均匀的生长;但温度升高到55 ℃时,CuHAp涂层变得疏松,并且出现裂纹。沉积温度低于45 ℃时,Ca+Cu与P的物质的量比小于1.67,有利于骨生长。适当提高沉积温度,可以得到均匀致密的CuHAp涂层。     

切削刀具多弧离子镀膜的应用研究

多弧离子镀膜是PVD(Physical Vapor Deposition物理气相沉积)技术中硬质耐磨镀层的主要方法之一,在刀具、模具上应用较多,也是近年来刀具表面强化的主要研究方向.文章研究了多弧离子镀膜技术在高速钢立铣刀表面涂镀纳米复合膜TiN/AlSiN,使其使用寿命得到提高.     

聚氯代对亚苯基二亚甲基的化学气相沉积聚合及表征

用化学气相沉积(CVD)聚合法制备的聚氯代对亚苯基二亚甲基(PPX-C)膜,除了具有聚对亚苯基二亚甲基(PPX)膜的保形涂覆和物理性能外,还具有更好的粘附能力。研究表明:PPX-C膜具有优异的耐溶剂性和抗化学氧化性能;氯的引入使膜的玻璃化转变温度降低,室温柔性增强,动态力学阻尼性能增大,热降解起始温度比PPX膜低,主链降解温度与PPX膜相近。此外,氯的引入对膜的亲水性能影响不大,但膜的水汽渗透率却因此明显降低,与PPX膜相比PPX-C膜具有更好的防潮性能。