在SOI材料上制备高质量的氧化铪薄膜

用电子束蒸发氧化铪靶的方法．在SOI(绝缘体上硅)材料上制备了氧化铪薄膜，随后在氮气中进行快速退火(600℃．300s)。借助掠角X射线衍射(GAXRD)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电镜(HRTEM)技术分析了样品的微观结构．研究了样品在退火前后发生的组成及结构变化．结果表明退火后氧化铪薄膜由退火前的非晶态转变为单斜结构的多晶态，薄膜中的O／Hf原子比较退火前更接近化学计量比2。借助扩展电阻探针(SRP)技术考察了退火前后薄膜的电学性能．证明在SOI材料上制备的多晶氧化铪薄膜同样具有较好的电介质绝缘性能。     

溶剂热法制备氧化锆纳米粉体及其发光性能

以乙醇为反应介质通过溶剂热法合成了氧化锆纳米粉体。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）及荧光光谱（PL）等测试技术对产物相组成、形貌结构及发光性能进行了表征。XRD结果表明,以KOH为沉淀剂制备的凝胶前躯体经140℃溶剂热反应3小时后所得的产物粉体由单一的四方相ZrO2组成,随着反应温度的升高单斜相ZrO2含量逐渐提高。TEM测试结果表明,不同温度合成的ZrO2纳米粉体形貌没有显著差异。产物粉体均为球形颗粒且可观察到较为明显的团聚现象。PL谱测试结果表明,140℃溶剂热合成的氧化锆粉体在250nm的紫外光激发下在402nm和625nm处分别有一个较强的宽发射峰和一个弱发射峰。     

氧化铪薄膜的制备及其性能研究

采用电子束反应蒸发金属铪、APS离子辅助反应蒸发氧化铪、RF离子辅助反应蒸发氧化铪三种方式制备了单层HfO2薄膜,对样品的光学性能、结构特性以及抗激光损伤特性进行研究,结果表明,离子辅助使氧化铪薄膜更为致密;电子束蒸发氧化铪薄膜为非晶态,离子辅助制备氧化铪薄膜为晶态。选择合适的离子辅助工艺,有利于降低薄膜的缺陷吸收,提高氧化铪薄膜的抗损伤性能。     

碳化铪氧化的热力学研究

采用平衡热力学方法研究了碳化铪(HfC)的氧化机理,分析了氧气含量O2、温度T和总压p三种因素的影响.结果表明,氧含量主要影响残余C-O产物的类型和含量,温度主要影响Hf和C的固相产物晶型,压强主要影响C的气相产物类型和含量.在低温区(T＜1699.85℃)和高温区(1699.85℃≤T＜2899.85℃),HfC中的Hf会分别氧化生成单斜相和四方相氧化铪.在低温区(T＜1273.0℃)和氧含量较少时,HfC中的C元素以石墨态剩余,随氧含量增加C逐步氧化为CO和CO2;在高温区(T≥1273.0℃),HfC中的C和Hf同时被氧化;由此提出了HfC中Hf和C分别氧化的机理模型.计算结果与相关实验报道和理论计算结果一致,可为HfC在高温下的实际应用提供理论指导.     

纳米氧化铪粉体的制备及表征

以由粗颗粒HfO2与NaOH化学反应制备并分离得到的HfOCl2为原料,分别选用分子量为400、1000和6000的聚乙二醇(PEG)(PEG400、PEG1000和PEG6000)作为分散剂,采用反向滴定化学沉淀法成功地制备出纳米级的氧化铪粉体。用X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等手段研究结果表明:加入3种分散剂制备的粉体颗粒粒径均<50nm;用分子量较高的分散剂PEG6000所制得的粉体晶粒度更加细小;PEG6000的加入量在0.5%～2.5%质量分数范围内变化对最终的粉体晶粒度影响不大。用热重 差示扫描量热法(TG DSC)结合XRD对纳米HfO2粉体的研究结果表明:其晶型转变温度比微米HfO2材料降低了251℃左右(891～640℃);并且在焙烧温度>660℃时,生成了只有在高温高压条件下才能存在的斜方相HfO2。     

铪丝的制备工艺与应用

简要介绍了铪的基本性质、金属铪的制备.铪丝的生产工艺以及铪丝生产过程中应注意的问题.指出铪丝的主要工业应用是用做等离子切割机电极的等离子发射体,而且随着我国制造业朝着"铸改焊"的方向发展,被切割材料的总量在不断增加,铪丝的需求量也会随之有较大的上升空间,因此从事铪丝生产的工程技术人员,要不断的改进生产工艺,提高铪丝的质量和生产效率.     

铝合金表面氧化锆等离子体电解氧化涂层的制备及形成机理研究

采用等离子体电解氧化方法在铝合金表面制备了氧化锆涂层,电解液为包含Zr(OH)₄颗粒的碱性溶液. 涂层的组成、结构通过XRD、EPMA进行了研究. 结果显示,涂层主要由t-ZrO₂、m-ZrO₂、α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃组成,t-ZrO₂为涂层的主晶相,分布在涂层表面,而α-Al₂O₃出现在涂层的内侧.涂层表面呈颗粒状,颗粒尺寸约为1~2μm.在氧化过程中,Zr(OH)₄颗粒在电场力的作用下向等离子体放电通道口沉积,在放电产生的高温作用下直接转化为氧化锆.     

掺杂氧化铪基薄膜铁电性能的研究进展

铁电薄膜的研究多集中于钙钛矿结构材料,然而,这些传统的铁电材料存在与硅Si兼容性差、含铅而污染环境、物理厚度大、电阻低、带隙小等问题。不同的掺杂剂,如Si、Zr、Al、Y、Gd、Sr和La可以在HfO₂薄膜中诱导铁电或反铁电性,使其剩余极化率达到45μC·cm^-2,矫顽力(1～2 MV·cm^-1)比传统铁电薄膜大约1个数量级。同时,HfO₂薄膜厚度可以非常薄(低于10 nm),并具有很大的带隙(约5 eV)。这些优于传统铁电材料的特质可以克服包括铁电场效应晶体管和三维电容传统铁电材料等在薄膜存储器应用中的障碍。除此之外,反铁电薄膜的热电耦合性将有望用于能量收集、存储、固态冷却和红外传感器等多种应用中。HfO₂掺杂薄膜可以通过不同的沉积技术如ALD、溅射和CSD来制备,其中ALD技术沉积的薄膜优势更加明显。本文综述了近年来掺杂HfO₂薄膜材料铁电性和反铁电性的研究进展,详细介绍了不同掺杂元素、薄膜厚度、晶粒尺寸、电极、退火及应力等对薄膜铁电性的影响。     

碱熔法氯化法制备氯氧化锆的技术经济比较

由于我国核电工业的发展对金属锆、铪的需求将大幅增加,根据国家规划,至2020年我国将再建30座核电站,届时核电装机容量将由目前的57×105 kW增到约34×106 kW.核级海绵锆、海绵铪的用量将达到103t.以国内公司的生产运行指标为例,比较了碱熔法、碳化氯化法和沸腾氯化法3种制备氯锆方法的技术经济指标.比较结果表明,3种方法中沸腾氯化法成本最低,其单耗成本依次为沸腾氯化法为8 345元,碱熔法为9 117元,碳化氯化法为12 505元.     

纳米尺度氧化铪薄膜膜厚标准物质的研制

研制了氧化铪(HfO2)层厚度名义值分别为1nm、5nm、10nm的3种氧化铪薄膜膜厚标准物质,采用溯源至SI长度和角度基准的纳米薄膜厚度校准装置为标准物质候选物定值.研究建立了具有普适性的四层拟合模型,基于该模型对不同厚度的氧化铪薄膜的测量曲线进行了拟合,这是拟合结果准确可靠的基础.氧化铪薄膜膜厚标准物质具有良好的均...     

用甲基异丁基酮萃取分离锆铪的工艺评价

简要评述了用甲基异丁基酮(MIBK)萃取分离锆铪方法的基本原理、分离工艺和条件、萃取设备.指出,MIBK在硫氰酸体系中萃取分离锆铪分离效果好,技术成熟,可进行规模生产.MIBK法的主要缺点是必须用有毒的SCN-作稀释剂,工艺复杂而冗长,操作不易控制,劳动强度大,收率低.MIBK在水中有较大的溶解度,废液不易处理,给工艺操作和环境带来极大困难.     

氧氯化锆生产过程的污染治理

氧氯化锆是一种重要的基础锆化合物产品,可作为多种锆化合物及金属锆铪产品的生产原料,对整个行业发展非常重要,但其生产过程产生大量"三废"物质,虽然近年来生产工艺和"三废"治理与综合利用技术有较大改进,但处理效果仍离国家和社会的要求有一定距离,因此,实现循环经济,开展清洁生产是行业发展趋势和企业的最终选择.     

Elastic Scattering of Mo-Mo,Mo-S and S-S Atomic Pairs in the Relative Kinetic Energy Range of 2–200 eV

Technical Physics Letters - The interatomic binary potentials of Mo-Mo, Mo-S and S-S, approved by Molecular Dynamics, were used to calculate elastic phase shifts and cross sections of the atomic...     

聚丙烯腈/四氧化三铁共混膜的耐温与耐溶剂性能

以聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和四氧化三铁为原料,二甲亚砜(DM SO)为溶剂,采用相转化法制备了不同四氧化三铁含量的共混膜。利用红外光谱、热重分析(TGA)、差示扫描量热法(DSC)和动态力学分析(DMA)对共混膜进行了研究,并进行了耐溶剂实验。结果表明,在PAN膜中添加四氧化三铁对玻璃化温度没有影响,但能提高PAN环化脱氢反应的温度和分解温度;共混膜中的四氧化三铁在醋酸和pH值为3.5~9.5的水溶液中的溶解度较小,溶解损失量在3%以下。     

溅射气压对HfO_2薄膜结构和光学性能的影响

HfO2薄膜的结构和光学性能与反应溅射时使用的气压有很强的依赖关系。薄膜的晶粒生长取向、生长速率和折射率明显受溅射气压的影响。所有的薄膜均为单斜相,晶粒尺寸在纳米量级。薄膜的折射率在1.92～2.08范围内变化,透过率大于85%。结果表明,这些HfO2薄膜很适宜用作增透膜或者高反膜。此外,通过Tauc公式推出光学带隙在5.150～5.433eV范围内变化,表明样品是良好的绝缘体。     

锆金属粉尘云最小点火能和最低着火 温度的试验研究

为研究锆金属粉尘云燃烧的基础特性参数,从而为其安全性能提供依据,采用哈特曼管试验系统和最低着火温度测定系统分别对锆金属粉尘云的最小点火能（MIE）和最低着火温度（MIT）开展试验研究。分别研究了锆金属粉尘云质量浓度、点火延迟时间和喷粉压力对MIE的影响,以及粉尘云质量浓度对MIT的影响。结果得出:中位径为33.49 μm的锆金属粉尘云的MIE在1~3 mJ之间;在50~500 g/m³质量浓度范围下,随着质量浓度增大,MIE先减小后增大,在质量浓度为400 g/m³时达到最小;点火延迟时间从10 ms增至180 ms,MIE先减小后增大,在60 ms时达到最小;喷粉压力从0.4 MPa增至1.0 MPa,MIE先减小后增大,在0.6~0.8 MPa间达到最小。该粒度锆金属粉尘云的MIT为210 ℃左右,在一定浓度范围下,MIT随粉尘浓度的增加而减小。     

分离氧化亚氮和二氧化碳的变压吸附方法研究

介绍了使用变压吸附方法分离氧化亚氮和二氧化碳的实验研究,使用自制的改性吸附剂TK-103,在0.2MPa的吸附压力下,可将实验配制的含N_2O混合气中的CO_2脱除至20×10-6以下,且净化气中的N_2O收率达到约80%,该方法具有操作压力低、CO_2脱除精度高、N_2O回收率高、设备投资低及操作能耗省的优点,特别适用于从己二酸尾气中回收提纯氧化亚氮。