PZT铁电薄膜的制备与性能

用sol-gel法在Al2O3基片上制备PZT铁电薄膜.研究发现,制备PZT溶胶时加入乙酰丙酮可以提高溶胶的稳定性,并抑制热处理时薄膜上裂纹的产生.薄膜在700℃热处理可以得到单一的钙钛矿结构;低温慢升高温快升的升温制度可以减少薄膜的开裂.Pt底电极的加入有利于钙钛矿相的形成.PZT薄膜电滞回线形状和Pr、Ec等随着热处理制度和薄膜厚度的变化而变化.     

热处理温度对表面涂覆TiO2薄膜的金刚石成键及抗氧化性能影响

利用溶胶-凝胶法在金刚石表面涂覆一层TiO2薄膜,通过扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱、X-射线衍射、光电子能谱、综合热分析、破裂强度试验等测试方法,表征了热处理温度对金刚石表面TiO2薄膜的形貌、相组成、相变、与基体金刚石的成键和涂膜后金刚石抗氧化性能的影响。研究结果表明：热处理温度上升到600℃时,金刚石表面的TiO2薄膜会由无定型态转变为致密的锐钛矿相薄膜,TiO2与金刚石基体形成Ti-O-C化学键合;热处理温度为800℃时,TiO2薄膜依然为锐钛矿相,金刚石基体产生石墨化,石墨C也能与TiO2薄膜形成Ti-O-C化学键合,但薄膜开始出现裂纹。同时,TiO2薄膜的热处理温度对金刚石在空气中的抗氧化性能有较大影响,当热处理温度在600℃时,金刚石的起始氧化温度达到最大值754℃,在空气中800℃氧化0.5h金刚石的氧化失重率达到最小值6.7wt.%,抗压强度达到最大值15.7N。     

电泳法制备择优取向钛酸薄膜

以钛酸的纳米单片层为前驱体,采用电泳沉积法在Pt极板上制备择优取向钛酸薄膜,并通过热处理使其转换成TiO2薄膜。考察了悬浮介质和沉积电压对钛酸薄膜形貌及结构的影响,通过XRD、SEM对薄膜进行了表征。结果表明:在乙醇:水为1:1的悬浮介质中沉积制得的钛酸薄膜均匀、平整、致密,具有很强的b轴取向;薄膜的厚度随电压的升高而增厚;经500℃热处理后,钛酸薄膜转变成具有(101)择优取向的锐钛矿相结构的TiO2薄膜,颗粒尺寸分布均匀,平均粒度约40nm。     

Al-Mg-Si铝合金氩弧焊结晶裂纹形成机理的研究

研究了Al-Mg-Si铝合金氩弧焊结晶裂纹的形成机理.结果表明,产生结晶裂纹的原因是铝合金中的合金元素与铝生成低熔点共晶体液态薄膜,在焊缝凝固过程中,液态薄膜在焊接拉应力的作用下开裂,形成结晶裂纹.     

热处理温度对表面涂覆TiO_2薄膜的金刚石成键及抗氧化性能的影响

利用溶胶-凝胶法在金刚石表面涂覆一层Ti O_2薄膜,通过扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射、光电子能谱、综合热分析、破裂强度试验等测试方法,表征了热处理温度对金刚石表面Ti O_2薄膜的形貌、相组成、相变、与基体金刚石的成键和涂膜后金刚石抗氧化性能的影响。结果表明:热处理温度上升到600℃时,金刚石表面的Ti O_2薄膜会由无定型态转变为致密的锐钛矿相薄膜,Ti O_2与金刚石基体形成Ti-O-C化学键合;热处理温度为800℃时,Ti O_2薄膜依然为锐钛矿相,金刚石基体产生石墨化,石墨C也能与Ti O_2薄膜形成Ti-O-C化学键合,但薄膜开始出现裂纹。同时,Ti O_2薄膜的热处理温度对金刚石在空气中的抗氧化性能有较大影响,当热处理温度在600℃时,金刚石的起始氧化温度达到最大值754℃,在空气中800℃氧化0.5 h金刚石的氧化失重率达到最小值6.7%,抗压强度达到最大值15.7 N。     

机械镀锌层微观形貌及有机硅表面封孔耐腐蚀处理

325目球形颗粒状锌粉在SnSO4水溶液中活化后,与工件和玻璃微珠在滚筒内依靠机械撞击力作用,形成Zn-Sn复合镀层以保护基体金属.由于形成镀层的过程处在酸性环境,在镀层增厚过程中不可避免把酸性溶液包裹在镀层里面,酸性溶液会与金属基体和镀层反应,产生氢气,必然会寻找通道逸出,形成微气孔;镀层是逐渐形成的,新生镀层与原有镀层之间存在结合面;镀覆过程由于撞击力过大或者不均匀,镀层内部球形颗粒状锌粉变形较小,球形颗粒与球形颗粒的结合不严密等,这些原因会导致镀层产生微裂纹.电镜扫描镀层表面和断面形貌图片可证实这些问题确实存在.以甲基含氢硅油、钛酸四异丙酯、石油醚为组分复配,所得复配物对Zn-Sn复合镀成形层过程所导致的微气孔和微裂纹具有很好的渗透性.经试验确定甲基含氢硅油、钛酸四异丙酯、石油醚(馏程为90～120℃)分别占复配物的质量分数为11%、10%、79%.盐雾试验证实,在涂层厚度为0.2μm时,可延长镀层出现白色腐蚀产物时间近1倍,相应地延缓了镀层出现红锈的时间,证明在镀层表面进行封孔处理,能较大提高镀层的耐腐蚀性能.     

斜角沉积和热处理对射频溅射ITO薄膜光学性能的影响（英文）

运用射频溅射斜角沉积(OAD)制备铟锡氧化物(ITO)薄膜,对薄膜在250℃下进行热处理,采用基体倾斜和退火相结合的方法对材料的形貌和结构进行改性,从而改变材料的光学性能。对薄膜的形貌表征观察到倾斜的纳米柱、柱间裂纹和结构变化。沉积的薄膜具有非晶成分,结构无序;退火后薄膜被晶化,更加有序;薄膜XRD衍射图样与In2O3的立方结构相对应。随着纳米柱倾角的变化,沉积薄膜的折射率可以提高到0.3,退火薄膜的折射率可以提高到0.15。同样,由于微应变的减少,带隙能增加到0.4 eV左右。结果还发现,微应变分布与晶格畸变、缺陷和薄膜中裂纹的存在有关,因此,可以通过改变薄膜的形貌实现对其光学性质的调整。     

铝表面改性SiOx薄膜力学性能研究

采用常压化学气相沉积(APCVD)技术在铝基底上成功制备了改性SiOx陶瓷薄膜.通过显微硬度测试与涂层附着力自动划痕测试定量研究了薄膜显微硬度和膜基结合强度,利用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察了薄膜的原始表面以及压痕、划痕形貌.结果表明,SiOx膜层由大小不均匀的等轴状颗粒团聚堆垛而成,退火处理时长大或融合成片状;SiOx薄膜有效提高纯铝表面的硬度,并能通过SiOx薄膜变形以松弛表层应力,抑制脆性裂纹产生;划痕测试证明基底和薄膜具有很高的结合强度,薄膜与基底发生塑性变形而不剥离.     

纳米TiO2薄膜在光纤上的沉积

采用液相沉积法(LPD),在40℃通过向氟钛酸铵水溶液中添加硼酸和结晶诱导剂锐钛矿型TiO2纳米晶,在光纤上沉积出具有光催化活性的TiO2薄膜.并对其进行了XRD测试和SEM测试,探讨了处理温度、沉积时间和次数等对TiO2薄膜的表面与界面及薄膜厚度的影响.结果表明利用液相沉积法可以在较低的温度下制备TiO2薄膜,并通过热处理可得到均一的TiO2薄膜;随着沉积时间的延长,或者是沉积次数的增加,沉积在光纤上的TiO2的厚度也随之增加,薄膜的透明度和颜色也随之发生变化;由于沉积在光纤表面的TiO2与基质SiO2之间形成Si-O-Ti键,使得基质与沉积在表面的TiO2薄膜间形成了紧密地结合.     

腐蚀液回收制取纳米二氧化钛转变过程

本文采用投加氨水沉淀法,利用含硫酸钛的废液制备出纳米二氧化钛.涉及的反应过程包括:硫酸钛与水的反应生成硫酸氧钛;硫酸氧钛水解形成偏钛酸;偏钛酸的热处理和脱水产生二氧化钛.二氧化钛的进一步热处理转变过程包括:非晶态二氧化钛的晶化转变;锐钛矿向金红石的高温相变.所制备的二氧化钛在350℃至700℃热处理可以获得单相锐钛矿相.锐钛矿颗粒尺度从350℃的9 nm增长到700℃的68 nm左右.在700～800 ℃之间处理,可获得锐钛矿相和金红石相双相组织.金红石颗粒尺度从800℃的83 nm增长到900℃的109 nm左右.900℃以上温度热处理可以获得单相金红石相.