丝织物基溅射纳米银薄膜的界面性能研究

采用RF磁控溅射技术,通过改变溅射时间的方式在丝织物基材上沉积纳米银薄膜.采用SEM和AFM对丝纤维表面银薄膜进行表征.采用剥离试验讨论薄膜与丝织物基材间的界面结合.结果表明,随溅射时间的延长,丝纤维表面纳米银逐渐增加,纳米银粒径呈增大趋势,薄膜逐渐向连续结构过渡.在实验范围内,溅射时间延长,薄膜与基材间的结合牢度得到提高.     

硅片表面原子层沉积Al_2O_3薄膜及其长期腐蚀行为

目前,对硅基材表面利用原子层沉积技术(ALD)制备的Al_2O_3薄膜的耐蚀性鲜见研究报道。利用ALD技术在硅片表面制备非晶Al_2O_3薄膜。采用扫描电镜(SEM)观察薄膜的表面及截面形貌;采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析薄膜的价键结构;通过交流阻抗谱和动电位极化曲线研究硅基材与薄膜在不同浸泡时间下的耐腐蚀性能;采用光学显微镜观察腐蚀过程中基材与薄膜的表面形貌。结果表明:ALD非晶态Al_2O_3薄膜具有致密结构,在浸泡过程中,镀膜基材比裸基材具有更好的耐腐蚀性能;且在长期浸泡情况下,Al_2O_3薄膜对基材仍能起到良好的保护作用。     

复合级防静电聚烯烃薄膜

随着软塑包装工业的快速发展以及高新技术的开发与应用，聚烯烃薄膜不断被赋予新的特殊功能，而防静电聚烯烃薄膜就是需求较为迫切的一种。目前市场化的防静电聚烯烃薄膜，因其表面能低，不能与其它塑料基材复合成层状包装材料；单质薄膜的机械物理性能低，因而限制了它的广泛应用。软塑包装界急需开发一种表面能高、能够     

聚烯烃薄膜：高表面能防静电

聚烯烃薄膜如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等常作为包装材料的内层而被广泛使用。随着软塑包装工业的快速发展以及高新技术的开发与应用，聚烯烃薄膜不断被赋予新的特殊功能，而防静电聚烯烃薄膜就是需求较为迫切的一种。目前市场化的防静电聚烯烃薄膜，因其属极性材料，表面能低：双表面电阻值低，难以进行电晕处理，因而不能与其它塑料基材复合成层状包装材料：单质防静电聚烯烃薄膜的机械物理性能低，限制了它的广泛应用。软塑包装界急需开发一种表面能高、能够与其它基材可靠复合的防静电聚烯烃薄膜。本以新开发的防静电聚乙烯薄膜为例，就其制作工艺及产品性能与同行共同探讨。     

LY12铝合金表面多弧离子镀TiN薄膜的结合强度及磨损性能

现有铝合金表面强化技术存在强化层薄,与基体结合力差或成本高等问题。采用多弧离子镀在硬铝合金LY12表面沉积了TiN薄膜,采用X射线衍射仪分析其结构,采用扫描电镜观察其界面形貌,采用单点划痕试验和磨损试验研究了TiN薄膜与基材的结合力、磨损性能及磨损机制。结果表明:在LY12铝合金表面制备的TiN薄膜厚度达6μm以上,膜基结合力约为41.29 N;TiN薄膜可大幅提高LY12铝合金的耐磨性能;随着载荷的增加,TiN薄膜的磨损机制从黏着磨损逐步向磨粒磨损转变。     

不同粘结情况下钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

通过对钢筋与混凝土界面粘结方式的改变,设计了钢筋表面刷胶粘结、钢筋表面缠薄膜粘结与常规粘结三种钢筋混凝土梁,并对三种试验梁进行了试验研究和对比分析。试验表明:钢筋与混凝土界面粘结强度越高,梁的刚度越大,梁的开裂荷载和极限荷载越高,梁的力学性能也越优越。同时还证明了钢筋与混凝土界面的粘结强度越高,同等荷载下钢筋应变越低、破坏前梁的裂缝条数越多、裂缝间距越小。     

等离子体预处理对镀铜涤纶针刺毡性能的影响

采用射频磁控溅射技术在PET针刺毡表面沉积了纳米结构Cu薄膜,试图利用等离子体预处理的方法来改善薄膜与基材之间的结合牢度。采用扫描电子显微镜(SEM)对低温等离子体预处理前后基材表面形貌的变化进行了分析,同时利用静态液滴形状观察法和接触角测试分析了等离子体处理前后样品的润湿性能。采用X射线能谱仪(EDX)对纳米结构Cu薄膜进行了元素分布及定量分析。结合抗静电性能测试,采用冷热循环试验研究了Ar和O2等离子体预处理对Cu薄膜结合牢度的影响。研究发现,低温等离子体预处理不仅能改善沉积Cu薄膜PET针刺毡的抗静电性能,还能提高膜-基结合牢度和基材的润湿性能。用O2等离子体处理时,膜-基结合牢度和润湿性能较好。     

有序分子薄膜结构的X射线光电子能谱表征

有序分子薄膜由于其特殊的结构而表现出优异的性能。为此，人们对微结构与宏观性能之间的关系极为重视。本重点讨论了近年来Ｘ射线光电子能谱在有序分子薄膜位结构分析中取得的结果及其应用情况。其中包括：薄膜厚度的确定、薄膜－基底界面结构、分子之间的相互作用情况及其有序分子结构对薄膜电学、气体敏感特性等宏观性能的影响。研究结果说明，Ｘ射线光电子能谱由于其对薄膜的损伤小，表面探测灵敏度高和较高的能量分辨能力，因     

基于银纳米颗粒墨水在柔性基材表面制备导电薄膜及其电阻率

通过两相界面反应制备出小尺寸银纳米颗粒,用喷墨打印技术和热处理工艺在柔性PET基材表面制备导电薄膜。用紫外-可见光吸收光谱、透射电镜和能谱研究了银颗粒粒径、微结构和成分,结果表明所合成的颗粒为多晶结构,粒径为2～5nm。用扫描电镜和四探针薄膜电阻率测量法研究了热处理温度、时间与薄膜形貌、电阻率之间的关系,结果表明柔性PET塑料表面的银颗粒在150℃条件下处理30min,可获得表面平整、无明显裂纹、电阻率～6.4μΩ.cm的导电薄膜。     

自组装单分子膜的末端基团对化学气相沉积铜薄膜的影响

利用化学气相沉积(CVD)的方法在自组装单分子膜(SAMs)修饰的SiO2表面沉积铜薄膜,并对得到的铜薄膜的性质进行表征与分析.通过比较研究发现:在沉积过程中,SAMs的末端基团作为铜沉积的反应位点,末端基团与铜之间的相互作用力越强,则铜在基材表面的沉积与附着能力越强,而且SAMs阻挡铜原子扩散进入硅内部的效果越好.而SAMs的生长取向也会对铜沉积时的晶型产生影响.     

第二十二讲 化学气相沉积（CVD）技术

<正>化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition,CVD）是在一定温度条件下，混合气体之间或混合气体与基材表面相互作用，并在基材表面上形成金属或化合物的薄膜镀层，使材料表面改性，以满足耐磨、抗氧化、抗腐蚀以及特定的电学、光学和摩擦学等特殊性能要求的一种技术。     

空间柔性阵列天线薄膜阵面制造技术研究

简要阐述了空间柔性天线的进展，分析了空间柔性天线薄膜阵面制造关键技术。研究了薄膜阵面电磁波传输金属薄膜制备技术、薄膜阵面图形化制造技术、薄膜阵面拼接用材料评价、薄膜阵面的裁切技术等。采用磁控溅射技术，通过溅射功率、走带张力、走带速度的调节，在有机柔性薄膜基材上镀制了不同厚度的金属铜膜，实现了有机柔性薄膜基材的表面金属化；利用飞秒激光刻蚀精度高，不损伤柔性薄膜基材的特点，获得了图形化的金属薄膜阵面单元；对3M92号胶带与改性聚酰亚胺胶接材料的拼接强度与耐高低温性能进行了试验对比，发现改性聚酰亚胺胶接材料的强度与耐高低温性能更好，更适合薄膜阵面的拼接；对比了用纳秒激光和飞秒激光裁切的薄膜微观形貌，结果表明，用飞秒激光裁切的切面光滑，无烧蚀与毛刺，适合于高精度薄膜阵面的制造。研究为空间柔性阵列薄膜天线的制造提供了大量的基础数据。     

无限弹性基底上热电薄膜的屈曲行为研究

本文研究了热电薄膜粘合到弹性基底结构的屈曲行为．将界面剪切应力和薄膜的轴向应力结合起来,建立了热电薄膜的计算模型,利用边界条件将所求问题转化为一个奇异积分方程．通过使用切比雪夫多项式展开求解奇异积分方程,得到归一化应力强度因子．确定了膜厚度和基材与膜刚度比对薄膜应力和界面应力强度因子的影响．讨论了薄膜长度和厚度比对薄膜应力和界面应力强度因子的影响．结果显示薄膜和基底之间的刚度比对薄膜的应力水平有着较明显的影响．     

氩等离子体预处理对纳米结构银非织造布抗菌性能的影响

采用磁控溅射技术，在丙纶非织造布（PP）基材表面沉积厚度为0．5-3nm的纳米结构银薄膜，重点研究了PP基材经氩等离子体预处理前后对纳米结构银薄膜抗菌性能的影响。采用振荡烧瓶法测试样品的抗菌性能，利用原子力显微镜（AFM）观察氩等离子处理前后PP基材表面的形态变化，同时应用EDX对纳米结构银薄膜进行元素分布及定量分析。实验结果表明：在纳米结构银薄膜厚度相同的条件下，经氩等离子预处理的丙纶非织造布具有更好的抗菌性能；AFM分析表明，经氩等离子处理后的纤维表面有明显的刻蚀痕迹，纤维表面凹凸不平，形成很多微小的空隙，溅射出的银粒子不易团聚，活性增加，抗菌性能因此提高；而EDX结果分析表明，抗菌性能提高是由于经氩等离子处理后，银离子溶出总量增加的缘故。     

厚度对TiN薄膜力学性能的影响

采用电弧离子镀方法制备了不同厚度TiN薄膜,并对其硬度、结合力、残余应力、摩擦磨损特性等力学性能进行了系统性研究,以揭示硬质薄膜厚度对其力学性能的影响规律。结果表明,随着厚度增加,薄膜表面大颗粒增加,膜基界面剪切力增大,薄膜硬度逐渐增加,结合力逐渐下降,摩擦系数略有下降;而薄膜应力沿层深分布趋势基本一致,都呈钟罩形分布;磨损率随薄膜厚度变化不大,即薄膜越厚越耐磨。     

氢离子束对Mo-Si多层膜界面改性的研究

为了研究氢离子束轰击Mo-Si多层膜界面的情况，采用氢离子束（能量150eV）轰击Si表面，即Si与Mo之界面。再用Kr离子束溅射刻蚀，并用俄歇电子能谱（AES）分析。实验结果说明氢离子束对Si表面轰击能有效防止界面混杂效应（intermixingeffect）。进而说明这是制备软X射线多层膜反射镜过程中解决界面混杂问题的有效途径。     

柔性基材表面功能薄膜的制备与应用研究进展

当前,新材料的研发向多功能化、复合化、低维化发展,在柔性基材表面制备功能薄膜是一个重要的方向.在相关产业的带动下,基础研究和应用研究在近年得到了快速发展.从柔性基材表面功能薄膜的种类、制备技术和柔性基材3个方面介绍了当前的研发状况,并展望了未来的发展趋势.     

钼铜合金表面金镀层的制备及耐高温与焊接性能

为提高钼铜合金表面金镀层的耐高温性与焊接性能,采用置换镀及化学粗化及化学镀镍、最后氰化镀金的方式,在钼铜合金表面制备了金镀层。采用扫描电镜能谱仪分析了镀层形貌及成分,采用金锡焊接的方式测试其焊接性能,按GJB 1941-94考察了其耐高温性能。结果表明:置换镀方式实现了钼铜合金基材界面处元素Mo及元素Cu化学性质的均一性,避免了因化学活性不同所导致的沉积晶体内应力过大的问题;化学粗化增大了钼铜合金基材界面处的比表面积,增加了镀层与钼铜合金基材界面处"机械咬合点"数量,提高了镀层与钼铜合金基材的结合强度。钼铜合金基材表面所得金镀层耐高温性能≥350℃,焊接后空洞率≤30%,满足焊接技术指标要求。     

嵌入式高温共固化复合材料阻尼结构层间结合性能

使用正交实验法, 研制出满足嵌入式高温共固化复合材料阻尼结构制作工艺要求的黏弹性材料组分, 提出使用刷涂工艺代替压片工艺制备黏弹性材料薄膜, 并对两种工艺制备的碳纤维/双马来酰亚胺(T300/QY8911)复合材料试件进行层间剪切测试, 获得了薄膜厚度与层间最大剪切应力的变化关系, 实验数据表明: 刷涂工艺能提高嵌入式高温共固化复合材料阻尼结构层间结合性能10%以上, 而且阻尼层越薄, 提高幅度越大; 失效表面证明: 刷涂工艺所制得试件能在阻尼薄膜与复合材料界面间形成互穿网络结构。     

类金刚石薄膜抗腐蚀疲劳性能的研究进展

类金刚石（DLC）薄膜是一种具有高耐磨性和高化学稳定性的薄膜材料，应用也越来越广泛。随着关键材料部件的服役环境越来越苛刻，关键部件的防护和可靠性面临新的挑战，近年来DLC的抗腐蚀性能越来越被重视。本文聚焦DLC的腐蚀和耐磨机理，归纳了DLC薄膜对合金表面腐蚀防护的研究热点，介绍了应用在材料表面的DLC不同制备方法，简述了单层DLC、多层DLC和掺杂型DLC的结构和防护机理。多层DLC具有很大的研究价值和广泛的应用前景。最后，对当前DLC薄膜对基材表面防护的发展趋势和挑战进行了展望。