激光单道熔覆成形的金属零件壁厚模型的研究

为掌握激光熔覆成形壁厚的变化规律,提高成形薄壁结构能力,对激光单道熔覆成形的金属零件壁厚进行了研究,提出并验证了激光单道熔覆成形金属零件壁厚的理论模型.研究表明,在一定简化条件下,根据能量平衡和物质守恒定律,推导出较低功率、较小光斑的激光单道熔覆成形的金属零件壁厚的理论模型,该模型显示单道熔覆成形的零件壁厚是各工艺参数和材料热物理特性的函数.采用500W功率连续输出的CO2激光以较小光斑进行单道熔覆成形,实验得到了最小壁厚为0.4 mm的薄壁试样,试样壁厚与理论模型计算的壁厚比较一致.     

钛合金表面激光熔覆的研究进展

钛合金具有密度低、比强度高、耐蚀性好等优点,广泛应用于航空航天等领域,但钛合金耐磨性低、抗高温氧化性差的特点限制了其应用。利用激光熔覆技术提高钛合金表面性能已成为钛合金表面改性的研究热点。综述了目前国内外钛合金表面激光熔覆材料的研究进展,分析了激光熔覆技术的应用范围,并展望了其今后的发展趋势。     

激光熔覆制备新型梯度植入材料

叙述了一种在满足生物相容性的条件下，大大提高界面结合强度的全新设想，即采用激光熔覆技术制备梯度植入材料。     

钛合金表面激光熔覆技术的研究进展

金属表面激光熔覆技术是近年来发展起来的一种新型表面处理工艺.利用高能激光束对材料表面瞬间加热和熔池快速冷却的特性,在钛合金表面用激光熔覆一层陶瓷增强复合材料,能够显著提高钛合金的耐磨性能.简要阐述了金属表面激光熔覆工艺、钛合金表面激光熔覆技术及其在未来的发展方向.     

BaPbO3/Ag复合体系大功率厚膜电阻浆料的研究

提出以BaPbO3/Ag复合体系作为功能相制备低成本大功率厚膜电阻浆料的思想,研究Ag含量、峰值烧结温度对厚膜电阻电性能和热稳定性的影响,并从导电机理方面对实验结果进行了分析讨论.     

激光熔覆材料研究现状

综述了目前制备激光熔覆涂层所采用的主要材料体系及激光熔覆材料应用中存在的主要问题及解决途径,给出了设计和开发激光熔覆材料应遵循的一般原则.指出激光熔覆材料是决定熔覆层工艺性能和应用性能优劣的重要因素,激光熔覆专用粉末的研究开发是激光熔覆技术研究的重要方向.     

激光熔覆制备复合材料的研究现状及进展

在当前的工业领域当中,激光熔覆技术是一项较为先进的制备复合材料的技术。在实际应用当中,激光熔覆制备复合材料技术能够发挥出十分良好的效果,制备出来的复合材料也具有较为良好的性能。但是在实际应用当中,该技术仍然存在着一定的问题,需要进行进一步的改善和优化。基于此,本文对激光熔覆制备复合材料的基本原理、主要优势、应用问题、以及其未来的发展前景进行了分析和研究,以期能够推动激光熔覆技术的更高发展。     

激光熔覆用钴基合金粉末的研究

对激光熔覆用WFLC－11钴基合金粉末的激光熔覆工艺和熔覆层性能进行了研究，获得了WFLC－11钴基合金粉末激光熔覆层厚度与最小比能量关系曲线和熔覆层的组织、高温硬度等性能数据，为选择和使用WFLC－11钴基合金粉末提供了依据。     

钢表面激光熔覆Ni基ZrO2（4Y）陶瓷层的研究

本文用ＳＥＭ，ＥＤＡＸ，ＸＲＤ和显微硬度计分析了４５钢表面激光熔覆Ｎｉ基ＺｒＯ２（４Ｙ）陶瓷层的组织结构与性能。结果表明：激光熔覆的Ｎｉ基ＺｒＯ２（４Ｙ）陶瓷层出现分层现象，表层为致密的ＺｒＯ２陶瓷层，与钢基体结合的中间层为Ｎｉ基合金；陶瓷层主要由ｔ－ＺｒＯ２相与少量Ｎｉ基γ固溶体组成，激光的快速熔凝过程抑制了ＺｒＯ２的ｔ－ｍ相转变；在最优激光参数条件下，可获得与钢基结合良好的致密ＺｒＯ２陶瓷熔覆     

激光熔覆与等离子熔覆的镍基合金熔覆层组织和性能对比

在低碳钢等廉价金属表面熔覆一层高强高韧或高耐蚀性的熔覆层可极大提高材料的使用性能及利用率,但是不同熔覆方法对熔覆层组织和性能可能会造成不同影响。利用激光熔覆和等离子熔覆技术分别在Q345基材表面熔覆镍基合金粉末,获得具有一定厚度的熔覆层。通过对2种熔覆方法获得的熔覆层进行微观组织、冲击韧性以及耐磨损性能对比分析可知,激光熔覆镍基合金的熔覆层组织细密,冲击吸收功略低于等离子熔覆试样,但稳定性优于等离子熔覆层,耐磨损性能及表面硬度明显优于等离子熔覆层。     

Thick film resistors in low-temperature resistance thermometry in high magnetic fields

Thick film resistors exhibit a strong dependence on temperature in the cryogenic range below 20 K. In this range the temperature coefficient of resistance is estimated to be comparable to that of commonly used resistance thermometers.The resistance change by the action of the magnetic field is observed to be only small and independent of magnetic field direction. By using these resistors in cryogenic resistance thermometry in intense magnetic field the temperature error due to the magnetoresistance is shown to be only small in comparison with frequently used sensors.According to these results thick film resistors are reported to offer an interesting alternative in cryogenic resistance thermometry within intense magnetic fields.     

基于溶胶-凝胶的两种旋涂方法制备PZT厚膜

采用溶胶-凝胶法,研究了两种在Au/Cr/SiO2/Si基底上沉积PZT(Pb(Zr0.52Ti0.48)O3)厚膜的方法.把与PZT澄清溶胶成分相同的PZT纳米粉混入澄清PZT溶胶,然后超声混合形成PZT浆料,PZT纳米粉的粒径为50～100nm.XRD分析表明两种方法得到的PZT厚膜都获得了单相钙钛矿结构.SEM结果显示两种厚膜厚度大约4μm,第一种旋涂方法制得的PZT厚膜表面粗糙,第二种旋涂方法制得的厚膜表面致密,无裂纹.在1 kHz的测试频率下,第一种和第二种厚膜的矫顽场分别为30 kV/cm和50 kV/cm,饱和极化分别为45 μC/cm2和54 μC/cm2,剩余极化分别为25μC/cm2 and 30μC/cm2.第二种厚膜有较高的直流耐压性能,在300 kV/cm的电场下,仍然保持较好的铁电性能.因而,第二种旋涂方法能够改善PZT厚膜的表面形貌和铁电性能.     

硅基高度择优取向PZT厚膜的制备及性能研究

应用溶胶-凝胶法成功地在以SrTiO3(STO)为模板/阻挡层Si(001)基片上制备了La-Sr-Co-O/ Pb(Zr0.5Ti0.5)O3(PZT)/La-Sr-Co-O/STO/Si异质结,PZT的厚度为0.8μm.研究了异质结的结构和性能.实验发现,PZT结晶良好、具有(001)高度择优取向以及较高的极化强度和较小的极化强度对脉冲宽度的依赖性;当外加电压为50V时,电阻率仍＞108Ω·cm.     

以陶瓷厚膜为绝缘层的电致发光器件

使用PbMg1/3Nb2/3O3-PbTiO3-PbCd1/2W1/2O3三元系电容器瓷料,采用流延工艺成膜,丝网印刷内电极,低温烧结的方法制备了陶瓷衬底。陶瓷衬底的烧结温度为930－950^0C。测量了陶瓷厚膜的基本特性,在室温时的相对介电常数εr大于14000,损耗tanδ约为1％,具有极高的品质因素（≥80μC/cm^2）。用SEM技术观察了陶瓷衬底的横断面和陶瓷厚膜表面形貌,内电极连续,厚膜层致密且表面起伏较小,可直接沉积发光层。制备了陶瓷厚膜为绝缘层的ZnS:Mn低压驱动电致发光器件,在50Hz正弦波驱动下,阈值电压仅为41V。     

用玻璃粉作粘结剂制备碳纳米管厚膜及其场发射特性

研究了用涂敷法制备的碳纳米管（CNT）厚膜及其场发射特性,裂解法获得的碳纳米管与玻璃粉等混合、研磨,直接涂敷在Si基底上,经烧结后制成碳纳米管厚膜,二极结构测量的结果表明,碳纳米管厚膜有较低的开启电场（1.0～1.25V/μm）,场强为5V/μm时,电流密度达到了50μA/cm^2.该工艺的烧结过程应控制好,加热时间稍长会使CNT厚膜的场发射性能很快下降,时间过长会使CNT处在厚膜表面之下,无法有效发射电子.浆料中的玻璃粉比例增大时,碳纳米管阴极的场发射性能会有所降低.     

YBCO厚膜的制备及其性能研究

YBCO涂层超导由于其自身的本征特征和潜在的应用前景，一直以来都是人们的研究热点。为了实现其实用化，提高YBCO涂层超导的导电能力十分关键．采用成本低廉的TFA-MOD方法，通过多次涂覆在LaAlO3基底上制备了厚度达到1μm的YBCO厚膜，并研究了厚度对YBCO膜的微观结构、取向、表面形貌以及超导性能的影响。通过比较发现，多层薄膜的，Ic均高于单层薄膜，其中两层薄膜的，c最高，达到了114A/cm带宽，是单层薄膜，C的2．7倍。     

Fabrication of conductive silver micropatterns on an organic-inorganic hybrid film by laser direct writing

This paper describes fabrication of silver (Ag) micropatterns on a double-decker-shaped polysilsesquioxane (DDPSQ) hybrid film by laser-induced pyrolysis (LIP) of a film prepared from liquid-dispersed Ag nanoparticles. The line width of Ag micropatterns fabricated by LIP can be controlled flexibly by changing the numerical aperture (NA) value of an objective lens and the focusing point. By changing NA value of an objective lens, line widths of Ag micropatterns can be varied flexibly from 75 μm to 5 μm. The Ag micropatterns show an excellent adherence to DDPSQ surface as evaluated by adhesive tape test. The resistivity of the Ag micropattern is determined to be 4.3 × 10^− 6 Ω cm, which is comparable to that of bulk Ag (1.6 × 10^− 6 Ω cm).     

用EA-CVD方法制备的大尺寸金刚石厚膜的品质和膜厚均匀性的研究

根据金刚石厚膜的实际应用要求,建立了EA-CVD(E lectron Assisted Chem ical Vapor Deposition)方法,制备出直径为80mm,膜厚为1mm以上的大尺寸高品质的均匀金刚石厚膜,其膜厚不均匀性小于5%,热导率不均匀性小于10%,膜片中部和边缘磨耗比基本相同,大约在1.5×105左右。同时研究了制备参数对膜的品质和膜厚均匀性的影响。结果表明:甲烷浓度、工作气压、偏流、灯丝与基片间距等参数对金刚石厚膜的品质和膜厚均匀性都产生影响。辉光等离子体的状态对膜的均匀生长作用明显,较低的工作气压,较大的偏流和较大的灯丝与基片间距有利于气体分解和辉光等离子体的发散,从而导致大面积金刚石厚膜不同位置的品质和膜厚趋于均匀。     

基体温度对金刚石厚膜沉积质量的影响

为探讨燃焰法沉积高质量金刚石厚膜的可能及其沉积速率，在反应气体流量比O2／C2H2=0．97～1范围内，研究了基体温度对燃焰法沉积金刚石厚膜的影响．结果表明，基体温度在610～730℃范围内可沉积出均匀、致密、结晶形态优良的金刚石厚膜；金刚石厚膜沉积速率随基体温度的下降而下降，基体温度约为730℃时，可以约50μm／h的较高速率沉积出淡黄色透明状高质量金刚石厚膜．当基体温度在820℃左右的高温时，金刚石厚膜不均匀，晶粒间存在较大间隙，且在金刚石厚膜生长过程中，存在较多的二次成核。     

Controllable assembly of silver nanoparticles induced by femtosecond laser direct writing

Abstract

We report controllable assembly of silver nanoparticles (Ag NPs) for patterning of silver microstructures. The assembly is induced by femtosecond laser direct writing (FsLDW). A tightly focused femtosecond laser beam is capable of trapping and driving Ag NPs to form desired micropatterns with a high resolution of ～190 nm. Taking advantage of the ‘direct writing’ feature, three microelectrodes have been integrated with a microfluidic chip; two silver-based microdevices including a microheater and a catalytic reactor have been fabricated inside a microfluidic channel for chip functionalization. The FsLDW-induced programmable assembly of Ag NPs may open up a new way to the designable patterning of silver microstructures toward flexible fabrication and integration of functional devices.