导弹头罩金刚石膜抛光技术研究

化学气相沉积(chemical Vapor Deposition,CVD)金刚石膜已广泛用于导弹头罩等军事装备中,但其抛光的难度较大.在研究机械、激光、化学辅助机械、磨料水射流、热化学等典型曲面CVD金刚石膜抛光方法原理和特点的基础上,重点研究了热化学抛光方法,并采用热化学法对导弹头罩金刚石膜进行了抛光试验,结果表明,热化学抛光法能够有效地抛光曲面金刚石膜,抛光效率较高,满足导弹头罩金刚石膜的各项指标要求.     

金刚石薄膜的形核研究

本文介绍了当前金刚石薄膜形核的现状及用热丝化学气相沉积法在不同的衬底上沉积金刚石膜，对Si、Ni、Cu三种衬底生长的金刚石膜进行研究如何增大形核密度、提高形核质量。得到了制备高密度和高质量的金刚石膜的方法。     

红光Nd:YAG激光器用光学薄膜的研制

从产生660nm红光Nd:YAG激光器制作机理出发,分析了其使用的几种光学薄膜,采用光学薄膜理论的矢量合成方法.利用计算机膜系设计软件优化.并经过适当修正后得到便于控制的短波通膜系、二倍频高反射膜系,选择适当的薄膜材料和工艺参数,制备出与理论计算结果相吻合的几种光学薄膜,满足技术指标要求.     

CVD金刚石厚膜力学性能

CVD金刚石厚膜的力学性能对CVD金刚石厚膜刀具的寿命有重要影响.研究了微波等离子体CVD和热丝CVD法制备的金刚石膜断裂强度以及耐磨性等力学性能,利用比重测量、SEM、X-ray、拉曼光谱等方法对两种厚膜进行了测试.结果表明微波等离子体CVD制备的金刚石厚膜质量、比重和断裂强度要明显高于热丝CVD法制备的金刚石膜,并且具有更好的耐磨性.内部的空洞等缺陷以及晶界的非金刚石相碳含量较多是造成热丝CVD厚膜性能低下的主要原因.     

CVD金刚石厚膜力学性能

CVD金刚石厚膜的力学性能对CVD金刚石厚膜刀具的寿命有重要影响．研究了微波等离子体CVD和热丝CVD法制备的金刚石膜断裂强度以及耐磨性等力学性能,利用比重测量、SEM、X—ray、拉曼光谱等方法对两种厚膜进行了测试．结果表明微波等离子体CVD制备的金刚石厚膜质量、比重和断裂强度要明显高于热丝CVD法制备的金刚石膜,并且具有更好的耐磨性．内部的空洞等缺陷以及晶界的非金刚石相碳含量较多是造成热丝CVD厚膜性能低下的主要原因．     

3种生物碳素材料表面的血液相容性

通过比较表面能量参数,血浆蛋白吸附在碳素材料表面后的构象改变和血小板粘附在碳素材料表面后的形态改变,对3种生物碳素材料表面的血液相容性进行了研究。结果表明:3种生物碳素材料的临界表面张力和界面自由能为:石墨>金刚石膜>类金刚石膜;而极性色散比正好相反;石墨对血浆蛋白构象的改变相对较大,DLC膜相对较小,金刚石膜居中;单位面积石墨表面上粘附血小板的数目远大于金刚石膜表面,而纯的类金刚石膜表面上基本没有粘附血小板。类金刚石膜的血液相容性优于金刚石膜,金刚石膜的血液相容性优于石墨。     

偏流对金刚石膜生长的影响

采用电子辅助热灯丝化学气相沉积(EA-CVD)方法沉积大面积金刚石膜,在金刚石膜的沉积过程中,偏流对金刚石膜沉积的影响会直接影响着金刚石膜的生长和质量。用Raman、SEM等手段对金刚石膜的生长特性进行了表征。     

类金刚石薄膜膜基结合强度优化技术研究进展

类金刚石膜是由sp2键合的石墨与sp3键合的金刚石组成的一类碳膜,具备石墨的润滑特性和金刚石的高硬度,在降低摩擦因数、耐磨等方面具有重要应用价值.但薄膜较大的残余应力以及膜基结合问题的存在,限制了其在机械、电子、医学等范围内的普遍应用.国内外研究表明,掺杂元素、生成过渡层、设计多层膜成为有效改善类金刚石薄膜膜基结合强度...     

AZ31B镁合金表面沉积类金刚石膜的研究

类金刚石膜具有硬度高、摩擦系数低、耐腐性强、稳定性高等优良性质,是提高镁合金耐腐性的理想材料。但镁合金与类金刚石膜之间结合力差,本研究通过制备Si/SixNy过渡层成功解决了镁合金与类金刚石膜之间结合力差的问题。将磁控溅射物理气相沉积与化学气相沉积技术相结合,通过改变膜沉积偏压在镁合金表面沉积类金刚石膜。拉曼光谱测试表明,所制备的碳膜具有典型的类金刚石结构。划痕法测试表明,膜与基体之间的结合力非常大。最后通过失重实验分析了类金刚石膜对镁合金耐腐蚀性的影响。     

金刚石膜的拉曼光谱研究

研究了利用微波等离子体化学气相沉积方法制备的金刚石膜的拉曼光谱,讨论了金刚石膜中的非金刚石碳相与甲烷浓度、基板温度之间的关系。     

纳米针状金刚石膜的制备

利用高功率微波等离子体化学气相沉积方法在硅衬底上沉积了多晶金刚石薄膜,然后利用电子束蒸发方法在金刚石薄膜表面上沉积了5 nm厚的Pt薄膜.利用Pt的自组织化效应,再通过氢等离子体照射、氧等离子体刻蚀、王水处理等手段,使金刚石薄膜表面形成了纳米针.利用拉曼光谱和扫描电子显微镜(SEM)表征金刚石薄膜的结构,拉曼光谱显示在1 315 cm^-1处出现纳米金刚石特征峰,SEM显示纳米针均匀地直立在金刚石薄膜表面,每平方厘米大约含有10⁸个纳米针,纳米针的平均高度约为1 μm.     

Adhesive strength of CVD diamond thin films quantitatively measured by means of the bulge and blister test

Large advancement has been made in understanding the nucleation and growth of chemical vapor deposition (CVD) diamond, but the adhesion of CVD diamond to substrates is poor and there is no good method for quantitative evaluation of the adhesive strength. The blister test is a potentially powerful tool for characterizing the mechanical properties of diamond films. In this test, pressure was applied on a thin membrane and the out-of-plane deflection of the membrane center was measured. The Young’s modulus, residual stress, and adhesive strength were simultaneously determined using the load-deflection behavior of a membrane. The free-standing window sample of diamond thin films was fabricated by means of photolithography and anisotropic wet etching. The research indicates that the adhesive strength of diamond thin films is 4.28±0.37 J/m2. This method uses a simple apparatus, and the fabrication of samples is very easy.     

MPECVD法在抛光石英玻璃上沉积金刚石薄膜

采用微波等离子体增强化学气相沉积方法(MPECVD),利用氢气和甲烷混合气体,在抛光石英基片上低温沉积出金刚石薄膜。用扫描电子显微镜(SEM)、激光拉曼光谱仪(Raman)和傅立叶红外光谱仪(FTIR)对薄膜的表面形貌、颗粒尺寸、纯度和光学透过性能进行了表征。通过SEM发现,得到的金刚石薄膜的颗粒尺寸为0.2~0.3μm,形核密度超过109cm-2,从薄膜形貌可以发现,较高温度有利于提高薄膜的生长速率和颗粒尺寸的均匀性。通过拉曼光谱和红外透射光谱分析发现,较高温度下沉积的薄膜具有较高的金刚石相含量,薄膜的光学透过性能也相对较好。     

甩胶法制备ITO薄膜及性能研究

采用溶胶凝胶并通过甩胶制备薄膜方法制备了ITO薄膜。以转速、甩胶时间、干燥温度和退火温度为参数进行正交试验,确定了甩胶法制备ITO薄膜的最优化条件,并对最优化条件下制备的薄膜进行了电学性能、光学性能和形貌分析。结果表明:该透明导电薄膜具有良好的导电性能及透光性能,其表面方阻为13Ω/□,可见光透过率达到了96%。     

燃焰法CVD金刚石薄膜生长过程的实验研究

采用燃焰法在硅基片表面进行了金刚石薄膜沉积实验．介绍了用金刚石微粉研磨基片表面对金刚石成核及生长的影响．根据不同沉积时间基片表面的扫描电子显微照片，分析了金刚石薄膜的生长过程，得出了金刚石薄膜的生长过程是以岛状生长模式形成连续膜的结论．     

表面覆盖氮化硼膜的金刚石膜的场发射特性

利用热丝化学气相沉积（HFCVD）方法在Si衬底上生长了4μm厚的金刚石膜,然后利用射频磁控溅射方法在金刚石膜上沉积了100nm厚的六角氮化硼（h—BN）薄膜．在超高真空系统中测试了覆盖氮化硼（BN）薄膜前后金刚石膜的场发射特性,结果表明覆盖BN薄膜后的金刚石膜的场发射特性明显提高,开启电场由14V／μm升到8V／μm．F—N曲线表明,覆盖BN薄膜后的金刚石膜在强电场区域的场增强因子有所降低,这可能归因于场发射点随着电场的增强而改变．     

Investigations of ZnO thin films deposited by a reactive pulsed laser ablation

Highly transparent ZnO thin films were deposited at different substrate temperatures by pulsed laser deposition in an oxygen atmosphere. The thin films were characterized by various techniques including X-ray diffraction, scanning electron microscopy, optical absorption, and photoluminescence. We demonstrated that oriented wurtzite ZnO thin films could be deposited at room temperature using a high purity zinc target. Variable temperature photoluminescence revealed new characteristics in the band edge emission. The underlying mechanism for the observed phenomena was also discussed.     

金刚石薄膜合成技术

作者对金刚石薄膜气相合成的历史,金刚石薄膜的沉积方法以及金刚石薄膜沉积技术的发展方向和应用前景进行了论述。     

溶胶-凝胶法制备掺镧钛酸钡薄膜及其光学性质研究

以硝酸镧、醋酸钡、钛酸四丁酯为原料,采用溶胶一凝胶旋涂法制备掺La的钛酸钡薄膜,研究薄膜的晶体结构、表面形貌、紫外-可见光吸收性能及光学带隙。研究结果表明,纯钛酸钡和掺La钛酸钡薄膜均为单一四方钙钛矿结构,La3＋的引入可以使钛酸钡薄膜在可见光区的透过率和光学带隙有一定程度下降,而退火温度对掺镧钛酸钡薄膜光学带隙基本无...     

高速钢表面渗硅沉积金刚石

研究了利用表面扩散渗硅,在高速钢基底上沉积金刚石的工艺方法,利用ＳＥＭ,Ｘ射线衍射技术检验了金刚石膜和试样表面组织的变化,结果表明,利用表面扩散渗硅,在高速钢表面形成富硅层,使过渡层有较高的含硅量,有利于在高速钢基底上沉积金刚石膜。