基于自组装单分子层技术的单晶硅表面化学镀镍工艺优化

传统的化学镀镍前处理会对单晶硅造成严重影响,进而影响两者的结合。以单因素条件设计并结合4因素3水平正交试验,对单晶硅表面进行改性活化处理,优选出化学镀镍的处理条件为:羟基化处理15h,偶联处理48h,再在化学镀液中于90℃下施镀1h,在此条件下对单晶硅化学镀镍可以获得的沉积速度高达6.137mg/(cm2.h),且镀层与硅片结合牢固,颗粒品质优良。     

1Cr13合金沉积Y2O3薄膜后的高温氧化行为

为了研究Y2O3薄膜处理对1Cr13合金的高温氧化行为的影响,采用电沉积-热解法在1Cr13合金表面制备了Y2O3薄膜,并研究了薄膜处理后合金在800℃空气中的氧化动力学曲线,并进行了SEM及XRD分析.经100 h循环氧化后沉积薄膜试样表面生成了晶体状的氧化铬,氧化增重和氧化膜剥落量显著下降,分别为空白试样的0.39和0.11.沉积薄膜的作用在于在氧化初期为氧化膜提供了优先形核的位置,改变了氧化铬中的传输机制和应力状态,促进了合金的选择氧化,生成了保护性的氧化膜.因此,Y2O3薄膜处理能显著提高1Cr13合金的抗高温氧化性能.     

316L不锈钢表面液相沉积TiO2薄膜的耐蚀性研究

采用液相沉积法在316L不锈钢表面制备TiO2薄膜。运用电化学方法对不同时间和不同热处理温度下制备的薄膜在Tyrode’s模拟体液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明，随沉积时间的增加．膜层增厚，抗腐蚀性能增强，而且热处理后薄膜的性能更佳。原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)发现膜由均匀的纳米粒子堆积而成，膜层光滑。沉积96h．然后经过500℃、1h热处理后得到的TiO2薄膜的性能最佳。     

磺化聚砜-聚多巴胺-ZrO_2有机无机杂化复合质子交换膜的结构及性能

为了解决燃料电池质子交换膜在高温全水合状态下的质子传导率低、易溶胀的问题,以商用磺化聚砜(PSF)多孔膜为基体,经聚多巴胺(PDA)表面沉积修饰后,在膜表面矿化形成ZrO_2层从而制备PSF-PDA-ZrO_2复合质子交换膜。研究了PDA沉积条件和ZrO_2矿化工艺对PSF-PDA-ZrO_2复合膜表面微观形貌及元素分布的影响规律;选择PDA沉积时间为5h的PSF-PDA改性膜进行矿化,随矿化时间的增加,其表面矿化层Zr元素含量显著提高。对PSF-PDA-ZrO_2复合膜进行吸水率、溶胀率和电导率进行测试。结果表明,相较于PSF多孔膜,ZrO_2矿化层显著抑制了PSF-PDA-ZrO_2复合膜在高温下的溶胀行为,其溶胀率随矿化时间的增加逐渐降低。PDA沉积时间为5h,矿化时间分别为1h、5h、12h和24h的PSF-PDA-ZrO_2复合膜质子传导率均高于纯PSF多孔膜,且随着矿化时间的增加复合膜的电导率逐渐降低。其中PDA沉积时间为5h,矿化时间为1h的PSFPDA-ZrO_2复合膜电导率在90℃时高达0.117S·cm~(-1),是同条件下纯PSF多孔膜的2.5倍。     

Si衬底上低真空热处理制备单一相Mg2Si半导体薄膜

采用磁控溅射沉积方法制备Mg2Si半导体薄膜。首先在Si衬底上沉积Mg膜,随后低真空热处理。采用X射线衍射、扫描电镜、拉曼光谱对Mg2Si薄膜的结构进行表征。研究了在低真空(10-1～10-2Pa)条件下热处理温度(350～550℃)和热处理时间(3～7h)对Mg2Si薄膜形成的影响。结果表明,低真空热处理条件下制备了单一相Mg2Si半导体薄膜,400～550℃热处理4～5h是最佳的热处理条件。在拉曼谱中256和690cm-1处观察到两个散射峰,这与Mg2Si的拉曼特征峰峰位一致。     

1Crl3合金沉积Y2O3薄膜后的高温氧化行为

为了研究Y2O3薄膜处理对lCrl3合金的高温氧化行为的影响,采用电沉积-热解法在1Crl3合金表面制备了Y2O3薄膜,并研究了薄膜处理后合金在800℃空气中的氧化动力学曲线,并进行了SEM及XRD分析。经100h循环氧化后沉积薄膜试样表面生成了晶体状的氧化铬,氧化增重和氧化膜剥落量显著下降,分别为空白试样的0．39和0．11。沉积薄膜的作用在于在氧化初期为氧化膜提供了优先形核的位置,改变了氧化铬中的传输机制和应力状态,促进了合金的选择氧化,生成了保护性的氧化膜。因此,Y2O3薄膜处理能显著提高1Crl3合金的抗高温氧化性能。     

前驱体温度对激光化学气相沉积YBa2Cu3O 7δ超导薄膜结构及性能的影响

采用激光化学气相沉积法在Al2O3基底上以49μm·h-1的沉积速率高速制备了c-轴取向的YBa2Cu3O 7-δ薄膜,其中,激光功率为133 W,沉积温度1103 K,腔体压强800 Pa。研究了前驱体蒸发温度及薄膜退火温度对薄膜电学性能的影响。研究表明,Ba、Cu、Y前驱体加热温度分别为603、478、459 K时制备的薄膜在经813 K高温热处理12 h后,临界温度可达83 K。     

沉积激光能量对CuAlO2薄膜光学性质的影响

采用脉冲激光沉积法制备了CuAlO2薄膜.在沉积激光能量100～180mJ范围内原位沉积的薄膜并在N2气氛下900℃异位退火1h处理后,所有薄膜均为高度c轴取向的单相CuAlO2薄膜,晶粒尺寸～49nm.随着沉积激光能量的增大,薄膜厚度增加,表面颗粒尺寸明显增大,在可见光区的平均透射率下降.室温光致发光谱发现,CuAlO2薄膜在350nm附近有一个自由激子复合发光峰,说明在CuAlO2宽带隙半导体中存在直接带间跃迁,这对于该材料在光电子领域如发光二极管的应用具有重要意义.     

TC4表面液相沉积生物陶瓷涂层的研究

通过SEM、XRD和显微硬度等对TC4合金酸碱处理加液相沉积的涂层的成分、形貌、物相和硬度等进行了研究。结果表明，钛合金经酸碱处理及FCS溶液浸渍后，可获得一定梯度变化的生物陶瓷涂层，其表面主要为HA钙磷基生物陶瓷沉积。获得了实验条件下的优化工艺为：HCl-H2SO4酸蚀0．5h、100℃下10mol/L的NaOH碱蚀5h,FCS溶液中浸渍7天。文中还讨论了液相沉积HA生物陶瓷涂层的机理。     

纳米TiO2粉体的低温制备

采用液相沉积法制备锐钛矿型TiO2纳米光催化粉体,研究了沉积温度、反应物的摩尔比、沉积时间、[TiF6]^2-水溶液的浓度等对TiO2粉体性能的影响。用甲基橙的光催化降解表征了所制备的TiO2粉体的光催化活性。结果表明光催化活性最佳的实验参数为：温度为90℃,(NH4)2TiF6与H3BO3的摩尔比为1：2。5,沉积时间为1h,加水量为320ml。     

磷酸钙钛生物陶瓷膜诱导HAp沉积的研究

为了提高磷酸钙钛(CaTi4(PO4)6,简称CTP)陶瓷膜的生物活性,采用碱液对其进行了处理.研究了碱液的浓度、温度及处理时间时CTP诱导沉积HAp的影响.采用XRD、SEM检测其物相组成和表面形貌.实验结果表明:碱处理液的浓度、处理温度及时间对CTP陶瓷膜表面成分结构和诱导HAp沉积的能力有较大影响;陶瓷膜经浓度为1.0mol/L、温度为80℃的碱溶液处理2h,在仿生溶液中浸泡4d后有明显HAp沉积.说明碱处理对CTP陶瓷膜起到了生物活化改性的作用,有助于诱导HAp沉积,达到了提高生物活性的目的.     

沉积时间对磁控溅射法制备宽禁带半导体薄膜材料ZnS物性及光学性质的影响

在沉积时间分别为1 h、1.5 h、2 h及2.5 h的条件下,分别用磁控溅射法制备了Zn S薄膜,用XRD、SEM、台阶仪、椭偏仪等实验仪器进行物性检测,最终发现,沉积时间越长的薄膜,晶粒越小,密度越大,折射率越大;消光系数受晶粒大小、晶界多少、孔隙率等多种因素影响,呈现复杂变化。     

IBAD MoS2-Ta复合膜的氧化行为研究

用XPS分别检测了在去离子水中浸泡 1 58h以及在 430℃高温加热 1h的离子束辅助沉积MoS2 Ta复合膜中Mo与S元素的电子结构。发现在浸泡和 430℃高温环境 ,MoS2 Ta复合膜的抗氧化特性远优于同样条件下沉积的纯MoS2 复合膜。结合TEM ,AES和XPS对MoS2 Ta膜的形态、结构、组成以及元素的化学态进行的观察和分析 ,讨论了这种膜抗氧化性能提高的可能机制     

液相汽化TG-CVI法制备C/C复合材料的组织和性能

为了提高C/C复合材料的致密化速率,本研究以环己烷为碳源前驱体、普通碳毡为预制体,设计了前驱体蒸发与热解碳沉积一体的沉积装置。采用液相汽化TG-CVI法快速制备C/C复合材料,并对复合材料进行2 000℃下保温2 h的高温热处理。采用偏光显微镜(PLM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪表征了复合材料的显微组织、断口形貌、物相结构及晶化程度,并采用万能试验机测试复合材料的抗弯强度。结果表明,初始密度为0. 14 g/cm3的环形预制体在温度为1 000℃及压力为20 k Pa下沉积20 h后,其平均密度可达1. 65 g/cm3;液相汽化TG-CVI的致密化速率为0. 075 5 g·cm-3·h-1,较传统ICVI提高了近一个数量级;复合材料的组织均为粗糙层热解碳,弯曲强度约为63. 24 MPa,断裂形式为假塑性断裂。复合材料经2 000℃下2 h热处理后,C(002)层间距显著减小,微晶由乱层结构向理想石墨转化,具有较高的石墨化度。     

CVD PyC对炭泡沫结构及性能的影响

以AR中间相沥青为原料,采用中间相沥青自发泡法在发泡压力为0.1、3.0MPa,发泡温度为450℃的条件下制备了两种不同体积密度的炭泡沫CF-1和CF-2.将CF-1经过10h和70h化学气相沉积热解炭(CVDPyC)处理后得到炭泡沫CF-1-PC1和CF-1-PC2.测定了炭泡沫的抗压强度和导热系数,利用SEM和光学显微镜观察了炭泡沫的孔结构,考察了CVD PyC对炭泡沫结构及性能的影响.研究结果表明,CVD PyC处理可以增加炭泡沫韧带宽度,封填孔壁微裂纹;沥青炭和热解炭之间无明显界面,结合良好;经过CVD PyC处理后得到的CF-1-PC1和CF-1-PC2的体积密度、抗压强度、导热系数分别为, 0.196g·cm-3、1.89MPa、0.314W·m-1·K-1和0.461g·cm-3、11.93MPa、1.581W·m-1·K-1.     

沉积时间对磁控反应溅射制备TiO2薄膜性能的影响

应用直流磁控反应溅射法,在玻璃基体上制备了具有光催化活性的TiO2薄膜.TiO2薄膜的厚度随沉积时间的增加而均匀增长.基体温度则在溅射的最初1h很快上升到110℃,溅射7h基体温度不超过130℃.溅射2h得到的是非晶态TiO2薄膜,而溅射3～7h制备的薄膜为锐钛矿型结构.非晶态和小晶粒TiO2薄膜的紫外一可见透射光谱谱带边沿与结晶较好的TiO2薄膜相比有明显的蓝移,薄膜的透射率随沉积时间的增加而下降.钛以四价钛的形式存在于TiO2薄膜中.TiO2薄膜的光催化活性随沉积时间争薄膜厚度的增加而有较大提高.     

T6热处理对A359/SiCp复合材料摩擦磨损性能的影响

研究了T6热处理对坩埚移动式喷射沉积A359／SiCp复合材料与树脂基摩阻材料在干摩擦状态下摩擦磨损性能的影响,结果表明：经过T6热处理,可以提高材料的硬度和耐磨性能,改善摩擦系数的稳定性,当采用530℃固溶3h水淬,随后175℃时效7h热处理工艺,A359／SiCp复合材料的磨损率为未热处理喷射沉积态时的1/10。     

表层稀土掺杂PbO_2电极及对苯酚电催化氧化性能研究

以钛电极为基体,用热分解法制备Sn-Sb中间层,电沉积方法制备稀土La掺杂PbO2电极,优化了制备改性PbO2电极的电沉积温度、电沉积时间及稀土掺杂量。以苯酚废水为目标有机物,借助于苯酚去除情况分析电极的电催化氧化能力;分析了电极结构与电催化特性之间的关系。采用SEM、EDX和XRD分析了制备电极的表面形貌、元素组成、晶体结构。实验结果表明:电沉积液温度50℃,电沉积2 h,稀土镧掺杂量4∶1的PbO2电极降解苯酚电催化性能有明显改善,其去除率达到90.9%。     

铝基体β-PbO2-WC-TiO2-CeO2-ZrO2-SnO2电沉积层的工艺优选

为了探讨铝基体电沉积β-PbO2复合层的合适工艺,采用正交试验对电沉积β-PbO2-WC-TiO2-CeO2-ZrO2-SnO2复合层的工艺条件进行了优选,以镀层的表面形貌指数、锌沉积阳极槽电压为指标,确定了其最佳参数：4g／LSnO2,0g／LCeO2,4g／LWC,2g／LZrO2,2g／L TiO2;沉积时间4h,温度50℃,pH值1．5,阳极电流密度3A／dm2。结果表明：以最佳工艺沉积的β-PbO2复合层作锌电积阳极,寿命比α-PbO2镀层的长。     

硫化时间对电沉积制备FeS2薄膜组织与结构的影响

利用电沉积及热硫化法制备了FeS2 多晶薄膜,研究了不同硫化时间对FeS2 薄膜形成过程的影响。结果表明采用Na2S2O3 和FeSO4 水溶液电沉积和150~ 200℃处理可以制备多孔Fe3O4 薄膜,再经400℃、80kPa硫化处理,Fe3O4 可转变成FeS2 多晶薄膜。随硫化时间延长到10h,FeS2 的晶格常数减小而晶粒粗化,再继续延长硫化时间,FeS2 的晶格常数增大而晶粒尺寸下降。可以用点缺陷浓度、相变应力及亚晶界运动等因素分析Fe3O4 向FeS2 转变过程中的微观组织参数变化规律。