高压直流等离子氮化温度对316L不锈钢显微组织和磨损性能的影响

用高压直流辉光放电等离子方法对316LSS进行渗氮处理,研究了氮化温度对渗层的组织和性能的影响.利用XRD衍射仪、光学显微镜、表面显微硬度计和带能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)分别分析渗氮层的相组成、厚度和显微结构、表面硬度、N和Cr原子的浓度.结果表明:当氮化温度350℃≤T≤400℃时,氮化层为单一的S相;温度为480℃时,S相衍射峰消失,仅剩CrN相;氮化后获得约为5～9μm的渗层;渗层深度和表面显微硬度随着温度的升高而增加.用环块式的方法评价磨损性能的结果表明:不锈钢表面的耐磨性提高一倍以上;未氮化的不锈钢主要存在粘着磨损、氧化磨损和磨粒磨损;等离子氮化的主要存在氧化磨损.     

ZnO/α-Al_2O_3界面结构的掠入射X射线衍射研究

采用脉冲激光沉积(PLD)技术,以α-Al2O3(001)为衬底,在不同衬底温度下制备ZnO薄膜.利用X射线衍射(XRD)和同步辐射掠入射x射线衍射(GID)研究了薄膜的结晶性能和薄膜与衬底的界面结构.实验结果表明,在衬底温度较低(450℃)时,ZnO薄膜主要受衬底拉应力的作用,使界面处a方向的晶格常数增大;而在衬底温度较高(750℃)时,ZnO薄膜主要受衬底压应力的作用,使界面处a方向的晶格常数减小;在优化的衬底温度(650℃)下,ZnO薄膜受到的衬底应力较小,结晶性最好.且ZnO薄膜垂直方向的晶格排列要比面内的晶格排列更有序.     

退火温度对CsI薄膜闪烁特性的影响

采用热蒸发法在玻璃衬底上沉积CsI薄膜,然后进行不同温度的真空热处理.用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对CsI薄膜样品进行分析,测得241Am的脉冲高度谱,通过单光子法测量样品的光产额.结果表明,该CsI薄膜沿(200)晶面择优取向生长.退火温度对CsI薄膜的晶体结构和闪烁性能有很大的影响.CsI薄膜经过250℃退火后,(200)晶面衍射峰明显增强,结晶状态最佳,光产额最高,而退火温度达400℃时,薄膜结构发生显著变化,闪烁性能急剧下降.     

用~(16)O(α,α)~(16)O共振散射研究氧杂质对WSi_2形成及其性质的影响

用~(16)O(α,α)~(15)O共振散射在E_R=3.042MeV共振,分析样品中氧含量及浓度分布,研究了离子束混合引起的W-Si多层薄膜间的反应及形成的WSi_2薄膜性质与膜中氧杂质浓度的关系,氧的再分布与退火温度的关系。发现随着退火温度升高,氧朝表面扩散。形成硅化物时氧从硅化物中排出,并在表面和硅化物与单晶硅衬界面积累。在350℃下用As离子辐照时,含氧较低的样品直接形成六角WSi_2相,含氧较高的样品没有得到六角WSi_2相。含氧较少的样品,在离子束辐照下混合较均匀,形成的二硅化钨薄膜有较大的晶粒和较小的电阻。     

RBS和XRD研究Fe、N共掺ZnO薄膜的制备

以Zn3N2:Fe为前驱物,用热氧化法在石英玻璃衬底上成功制备了一组Fe、N共掺杂的ZnO薄膜。用卢瑟福背散射(RBS)和X射线衍射(XRD)研究了Zn3N2:Fe在不同热氧化温度下的退火行为和结构演变。实验结果显示:刚长成的样品为Zn3N2:Fe薄膜;300oC氧化后,样品表层的Zn3N2:Fe转化为ZnO:(Fe,N),表层以下的膜层未被氧化;退火温度高于400oC时,Zn3N2:Fe薄膜全部转化为多晶结构的ZnO:(Fe,N)薄膜;500oC退火,薄膜开始向衬底扩散;600oC–700oC退火,薄膜向衬底扩散明显。在XRD灵敏度范围内,薄膜中未发现Fe团簇或与Fe相关的二次相(如Fe3O4、Fe2O3、FeO)。SQUID测量显示:在500oC退火条件下,ZnO:(Fe,N)薄膜的室温饱和磁化强度(Ms)最大。     

LaNi_(4.25)Al_(0.75)吸氕、氘、氚热力学同位素效应

采用自制的全金属氢化物吸放氢实验装置,恒温等容条件下测定LaNi_(4.25)Al_(0.75)材料吸氕、氘、氚单质气体的压力-组成等温线(P-C-T曲线),并根据Van’t Hoff(范特霍夫)方程得到LaNi_(4.25)Al_(0.75)吸氕、氘、氚形成氢化物相的热力学参数焓变ΔH分别为:-44.5、-45.0、-47.1kJ·mol-1,熵变ΔS分别为:-118.0、-121.8、-127.5J·mol~(-1)·K~(-1)。结果表明:LaNi_(4.25)Al_(0.75)材料吸收氕、氘、氚单质气体,在温度较低时,同位素效应不明显;温度高于100℃时,热力学同位素效应显著。相同温度、吸气容量条件下,吸气平衡压力从低到高依次是氕、氘和氚,其反应焓变和熵变从小到大依次是氚、氘和氕。结果表明,LaNiAl合金吸氢的热力学同位素效应依赖于温度的变化。     

分子束外延生长ZnO薄膜的XAFS研究

利用同步辐射广延X射线吸收精细结构(EXAFS),研究在不同条件下分子束外延制备的ZnO薄膜,如分别在蓝宝石(0001)、Si(100)衬底上,生长温度为200℃或300℃下得到样品的局域结构。发现这些ZnO薄膜的EXAFS函数(k^2x(k))谱形状相似,说明各个样品都具有较为相近的基本局域结构。对生长温度为200℃的ZnO／Al2O3(0001)和ZnO／Si(100)样品,其Zn-O第一配位峰的无序度仃。分别为0．0054A^2和0．0080A^2,当生长温度从200℃提高到300℃时,ZnO／Al2O3(0001)样品的Zn-O第一配位峰的无序度仃。降为0．0039A^2。结果表明衬底与ZnO的晶格失配度和生长温度对ZnO薄膜的配位数、Zn-O键长影响不大,但较小的晶格失配度和较高的生长温度下得到的ZnO薄膜局域有序性较高;且样品的局域结构越有序,相应的配位峰幅度也越高。     

Ti/Mo膜的X射线光电子能谱分析

利用X射线光电子谱仪(XPS)分析和Ar 刻蚀相结合的方法,分析了Ti膜表面的化学元素及相应原子的电子结合能.分析结果表明:Ti膜及膜材料样品表面有大量的C、O元素;膜表面存在从衬底扩散至Ti膜的Mo元素.对样品刻蚀后Ti 2p的XPS谱进行拟合表明:Ti膜表面的Ti由TiO2(约100%)和单质Ti组成,随刻蚀时间的增加,部分TiO2还原至低价Ti;薄的薄膜表面中的Mo由单质Mo和MoO3组成,而厚的薄膜以单质Mo为主;表面C由石墨态和结合能为288.2～288.9 eV的碳化物组成.     

等离子复合处理制备光催化性能TiO_2薄膜

利用离子渗镀和真空热氧化复合处理技术,在不锈钢表面制备成分结构可控的TiO2薄膜.借助图像分析仪、辉光放电光谱分析仪(GDOES)和X射线衍射仪对薄膜进行表征与分析.以苯酚废水为对象进行了光催化降解试验,对比研究了不锈钢基材TiO2薄膜与商品TiO2粉末的光催化活性.结果表明:在400～600℃工艺温度范围,不锈钢表面均形成了致密、均匀的锐钛矿型TiO2薄膜,且Ti、O元素呈梯度分布;TiO2薄膜具有较高的光催化活性,3h内降解率达74.5%.     

用穆斯堡尔谱仪分析焙烧铁矿石样品中的含铁矿物的相态变化

本文用穆斯堡尔效应,分析了在400℃、500℃、600℃、700℃、800℃及900℃的温度下,在还原、中性、氧化气氛中,分别焙烧40分钟后,铁矿石样品中各含铁矿物的铁的相对含量,在最佳磁化焙烧温度(650～700℃)下磁性矿相(Fe_3O_4 γ-Fe_2O_3)的相对含量达80～90％,从而为选矿工艺提供了有价值的数据。