电沉积Co-W合金薄膜的性能研究

柠檬酸盐存在的酸性镀液qa(pH=4.0),通过改变[WO42-]/[Co2+]比值电沉积制备了Co-W合金薄膜.使用XRD对薄膜的微结构和相组成进行了分析,结果表明沉积态时,Co-W合金薄膜具有晶态结构;随着薄膜中Co、W含量的不同,薄膜从富Co的面心立方相向Co+Co7W6+Co3W共存相转变.采用FE-SEM对薄膜表面形貌和组成分析表明:Co-W合金薄膜中Co含量较高,随着镀液中[WO42-[Co2+]比值的增加,薄膜中W含量会增加,膜面逐渐变得致密;当镀液中[WO42-]/[Co2+]=0.5时,薄膜中W含量达到最大值,同时膜面上出现大量气孔.通过VSM对薄膜磁性能进行了测试,结果显示Co-W合金薄膜的易磁化轴平行于膜面.     

金刚石薄膜的低压气相沉积工艺及发展

低压气相沉积金刚石薄膜的工艺,按基本原理可分为化学气相沉积、离子束沉积、等离子化学沉积和化学转化方法。文中详细介绍了各类方法的特点及沉积机理,指出存在的问题,并对今后的发展提出了看法。     

碘化浸出液电沉积金工艺

针对碘化浸出液中金回收效率低、电能消耗高等问题,采用电沉积法从碘化浸出液中电沉积金。考察阴极液金浓度、阳极液碘质量分数、阳极液n(I₂):n(I^-)、槽电压对金沉积率的影响。采用响应面法以阳极液碘质量分数、阳极液n(I₂):n(I^-)、槽电压为变量因素,金沉积率为响应值,研究各变量因素之间的交互作用以及对金沉积率的影响规律。结果表明:阳极液碘质量分数、阳极液n(I₂):n(I^-)和槽电压与金沉积率的主效应关系为:槽电压>阳极液n(I₂):n(I^-)>阳极液碘质量分数,并得出了以金沉积率为响应值的二阶回归方程。优化后工艺条件为:阴极液金浓度10 mg/L、阳极液碘质量分数0.58%、阳极液n(I₂):n(I^-) 1:6.5、槽电压12 V、电解时间2 h,三次验证实验的金沉积率均值为97.83%,与模型预测值98.15%十分接近,证明响应面法优化得到的二次多项...     

有机溶剂中金属镁薄膜的电沉积行为研究

配制有机非质子极性溶剂EtMgCl/THF溶液作为镁电沉积电解液,采用循环伏安法对镁薄膜在基体铜上的初始电化学沉积行为做了研究,结果表明,镁薄膜的电沉积行为遵循形核/生长机制;采用直流沉积法,分别改变电解液浓度和电流密度,得到光亮致密均匀的镁镀层;利用SEM和XRD分别对镀层表面形貌和相组成进行了表征;采用脉冲电沉积法制得金属镁镀层,与恒流电沉积相比,脉冲电沉积能够细化晶粒,并存在着[002]面的择优取向。     

液相电沉积类金刚石薄膜的研究进展

概括介绍了液相电沉积技术的基本方法及原理,重点从3个方面介绍了电化学方法制备类金刚石薄膜的研究情况,并简要分析了其反应机理,最后对液相电沉积技术的发展前景进行了展望.     

电沉积镧镍合金薄膜的电化学贮氢性能研究

利用在水溶液中电沉积的方法制备了LaNi5贮氢合金薄膜。采用XRD方法研究了贮氢合金薄膜在充放电前后相结构的变化，运用扫描电镜观察了合金薄膜的表面形态，通过电化学测试（循环伏安、恒电流充放电）研究其电化学贮氢性能。结果表明，该合金薄膜具有较好的电化学贮氢性能，电化学活性较高，无需活化过程，最高电化学容量可达156mAh／g。     

Cu-W复合电沉积工艺研究

电接触材料要求具有很好的抗电弧烧蚀和抗熔焊性能,但纯铜很难达到该种要求.利用复合电沉积方法,在纯铜表面形成Cu-W复合镀层,使其满足电触头材料的使用性能.重点研究了镀液中W的质量浓度、电流密度、搅拌强度和温度工艺参数对Cu-W电接触材料复合镀层中W微粒沉积量的影响,并且通过正交试验确定了复合电沉积的最优工艺:W的质量浓度为35g/L、电流密度为4A/dm2、搅拌强度为600r/mjn、温度为50℃.     

工艺条件对溅射薄膜附着性的影响

溅射薄膜材料应用很广泛，其中薄膜的附着性是影响薄膜材料质量的重要因素，膜／基界面结合强度是制约薄膜材料实际应用的关键之一。本文综述了关于溅射薄膜附着性能的研究进展，总结了影响附着性的主要工艺因素，为改善薄膜质量提供参考依据。     

摩擦喷射复合电沉积技术研究

摩擦喷射复合电沉积技术是新近发展起来的一种高速电沉积技术，该技术具有沉积速度快、镀厚能力强、镀层性能优良等特点。本文介绍了该技术的原理、特点，探讨了工艺因素对镀层质量的影响，并对该技术今后的发展提出了建议。     

Ti基板上磷酸钙薄膜的电沉积

主要研究电沉积条件如何影响沉积产物磷酸钙涂层的晶相。实验采用金属Ti作为基板,电解液为Ca(NO3)2(45mmol/L)与NH4H2PO4(25mmol/L)的稀混合液,通过改变沉积温度、沉积时间、电解液的pH值等参数,利用XRD、SEM表征沉积产物。结果显示:温度对晶相转变的影响最大,37℃时获得的晶相只有DCPD(CaHPO4·2H2O),当沉积温度升高到60℃时,HAP(Ca10(PO4)(OH)2)相含量增加。沉积时间对沉积产物的晶相类型没有影响。随着pH值的升高,DCPD和OCP(Ca8(HPO4)2(PO4)4·5H2O)相含量均在增加,证明高pH值不仅能影响晶相生长,而且能诱导晶相转变。SEM结果表明,在3V的沉积电压下,都能够得到厚度均匀的沉积涂层,但是以45℃为沉积温度并沉积15min时,Ti基板上得到的磷酸钙盐涂层最均匀,并且得到的HA前躯体比较有利于实验后处理,以得到质量较好的HA涂层。     

氧化钒薄膜的电学性质研究

采用离子束溅射和退火工艺,在K9玻璃基体上制备了氧化钒薄膜,并对其微观形貌及组成进行了研究.SEM结果表明,所制备的氧化钒薄膜均匀致密,晶粒尺寸达纳米量级,平均约50nm.由XPS分析可知,薄膜中钒的价态为+4价和+5价,薄膜由VO2和V2O5组成.自行研制了一套实时测量、动态显示测量结果的电阻-温度关系测试系统.应用该测试系统测量了薄膜电阻随温度变化的关系曲线,发现所制备的氧化钒薄膜具有显著的电阻突变特性,其低温段的激活能为0.3106eV,25℃时的电阻温度系数为-0.0406K-1.     

氧化钒薄膜的电学性质研究

采用离子束溅射和退火工艺，在K9玻璃基体上制备了氧化钒薄膜，并对其微观形貌及组成进行了研究。SEM结果表明，所制备的氧化钒薄膜均匀致密，晶粒尺寸达纳米量级，平均约50nm。由XPS分析可知，薄膜中钒的价态为+4价和+5价，薄膜由VO₂和V₂O₅组成。自行研制了一套实时测量、动态显示测量结果的电阻—温度关系测试系统。应用该测试系统测量了薄膜电阻随温度变化的关系曲线，发现所制备的氧化钒薄膜具有显著的电阻突变特性，其低温段的激活能为0.3106eV，25℃时的电阻温度系数为-0.0406K^-1 。     

模具钢表面连续激光沉积TiN类薄膜的研究

利用波长为10．6gm的CO2连续激光诱导化学气相沉积的方法,在模具钢基体上沉积TiN类薄膜。采用XRD、OM、SEM、EDS等手段分析薄膜的组织和相结构。实验表明,当激光功率为600W,扫描速度为2mm／s,通过H2、N2和TiCl4之间的化学反应,在模具钢表面获得了均匀致密的枝晶组织,其显微硬度最高可达2500HV。     

LiPON薄膜结构与电化学性能研究

采用355nm脉冲激光沉积(PLD)法制备了室温离子电导率为1.6×10-6Scm的LiPON电解质薄膜。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等方法对薄膜的结构和形貌进行表征,讨论了LiPON薄膜的电化学性能与其结构之间的关系。结果表明,该薄膜是一种无针孔、无裂缝、厚度均匀的非晶态结构。N元素插入到Li3PO4中,取代POP和PO3结构中的O使N与P成键形成PN=P或PNPP,增加了薄膜中的网状结构,从而提高了离子电导率。另外,随着N含量增大,LiPON薄膜的室温离子电导率增大。     

金属锑薄膜用作锂离子电池负极的研究

采用磁控溅射方法制备金属锑薄膜,并把它作为锂离子二次电池负极进行研究。研究发现,通过磁控溅射比较容易控制条件得到符合条件的锑薄膜,并且薄膜锑有较平的吸放锂平台。另外,不同厚度对锑薄膜的吸放锂性能有较显著的影响,较薄的锑薄膜有着更好的电化学吸放锂性能,经过15 个循环后其脱锂容量仍保持在400 mAh·g-1 以上。     

空心微球表面化学镀Ni薄膜的工艺研究

比较空心微球表面化学镀Ni薄膜的工艺。分别以Sn-Pd胶体溶液和[Ag（NH3）2]^＋溶液作为活化剂，将空心微球表面进行活化，再采用化学镀的方法分别在其上淀积金属Ni薄膜。使用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散光谱（EDS）和X-射线衍射光谱（XRD）对两种工艺所镀Ni薄膜的表面微观结构和组分进行表征。结果表明：用Sn—Pd胶体溶液活化后的空心微球表面淀积了均匀、致密的金属Ni薄膜，该薄膜是由大小约100nm的颗粒组成；而以[Ag（NH3）2]^＋溶液活化后的空心微球表面淀积的金属Ni薄膜，是由大小约1μm的颗粒组成。并分析了这两种镀层形成的机理。     

薄膜厚度对HfO2薄膜残余应力的影响

HfO2薄膜是用电子束蒸发方法制备的，利用ZYGO干涉仪测量了基片镀膜前后曲率半径的变化，计算了薄膜应力。对样品进行了XRD测试，讨论了膜厚对薄膜残余应力的影响。结果发现不同厚度HfO2薄膜的残余应力均为张应力，应力值随薄膜厚度的增加而减小，当薄膜厚度达到一定值后，应力值趋于稳定。从微观结构变化对实验结果进行了分析，发现微结构演变引起的本征应力变化是引起薄膜残余应力改变的主要因素。     

Growth of MgO Thin Film on Silicon Substrate by MOCVD

Highly oriented MgO(111)and MgO(100)thin films have been deposited on Si(111)and Si(100)substratesby using Low Pressure MOCVD(LPMOCVD).Magnesium 2,4-pentanedionate was used as the source ma-terial.The films have a very smooth surface morphology and optical transparency with an index of refractionof 1.71(632.8 nm).Typical growth rate of the films is 1.0 μm/h.The data of X-ray diffraction analysis indi-cate that the films are fully textured with(111)and(100)orientation perpendicular to the substrate surfacerespectively.The main parameters having influence on the deposition are the substrate temperature,the totalpressure in the reaction chamber,the reaction gases and its flowrate.     

薄膜热电偶的研究进展

现代科学技术对各种场合下局域温度的准确测量提出了新的要求,极大地促进了温度传感器的发展。薄膜热电偶因具有无源、响应时间短、精确度高以及对测试环境几乎无影响等优点,在温度测量领域具有广阔的应用前景。对薄膜热电偶近年来的研究进展与热点进行了综述。首先简单介绍了以不同材料为基底时,薄膜热电偶的结构。然后分别介绍了应用于航空发动机热端部件高温测量的金属合金类、陶瓷类和复合类薄膜热电偶及其常用的电极材料。讨论了薄膜厚度、退火处理、电极薄膜类型、气氛和掺杂等工艺对薄膜热电偶热电势、Seebeck系数、耐高温能力和电极材料微观结构等方面的影响,将近年来的典型研究成果进行了汇总,并阐述了陶瓷类薄膜热电偶应用于航空发动机中温度监测的优势。此外,分析讨论了应用于局域二维温度场测量的阵列型薄膜热电偶的发展、结构优化设计、制备工艺研究与改进以及实际测温场合中的布局。最后,对薄膜热电偶在相关应用领域的研究和发展方向进行了展望。     

基板温度对PVD薄膜分维的影响

采用动态蒙特卡罗（KMC）方法研究物理气相沉积（PVD）制备薄膜过程中基板温度对薄膜微观结构的影响，并用分维理论研究薄膜表面的复杂程度。该KMC模型中既包括入射原子与表面之间的碰撞，又包括被吸附原子的扩散。模拟中用动量机制确定被吸附原子在表面上的初始构型，用分子稳态计算（MS）方法计算扩散模型中跃迁原子的激活能，用红黑树选择跃迁路径并更新系统跃迁机率。研究结果表明：基板温度大于500K时，薄膜表面分维均小于2．04，表面光滑，而当基板温度小于500K时薄膜分维随基板温度降低而增大，表面随基板温度升高变得越来越粗糙，直到基板温度降到250K时，分维达到最大的稳定值2．32，表面情况非常复杂，具有细致的皱褶和缺陷。分维与基板温度之间的关系说明高基板温度有利于分维小、表面光滑薄膜的制备，而低基板温度使薄膜分维增大、表面结构更加复杂。该研究结果与基板温度对PVD薄膜表面粗糙度影响的研究结果趋势上一致，分维能更细致地评价薄膜表面的复杂程度。