离子注入硅橡胶和聚氨脂表面改性的研究

研究了离子注入医用高分子材料硅橡胶,聚氨脂表面浸润性和白蛋白吸附性的变化。硅橡胶样品分别在40,60,80,100keV能量下注入N~+和Ar~+、注入剂量为2×10~(12)～2×10~(17)cm~(-2),聚氨脂样品在60～100keV能量下注入Si~+,剂量为2×10~(13)～2×10~(16)cm~(-2)。注入后的样品测量了水接触角和白蛋白吸附量。结果表明:随注入剂量增加硅橡胶表面与水的接触角从86°下降到59°;聚氨脂样品的水接触角从84°下降到69°。用傅立叶变换衰减全反射红外光谱(FT-IR-ATR)研究了注入后表面的键合状态。发现离子束轰击打断了一些表面的化学键,在表面形成了一些自由基。对Si~+注入的聚氨脂样品作了顺磁共振分析,发现表面的自由基随注入剂量增加,强度增加。用扫描电子显微镜观察了注入后的表面形貌。     

Ti膜的离子注入表面强化效应研究

本文研究了Ar~++N~+注入铍表面Ti膜后,表面层的强化效应。实验先以Ar~+注入(剂量为4.5×10~(16)/cm~2),再注入N~+(剂量分别为1.6×10~(17)/cm~2、3.3×10~(17)/cm~2、5.5×10~(17)/cm~2),研究表面硬度及磨损速率随N~+注入剂量的变化关系,结果表明,N~+注入对表面硬度及耐磨性能有很大改进,并有一最佳剂量。X射线衍射分析得到,N离子注入后表面生成了TiN硬质相,并用RBS观察了膜与基体间的界面情况。     

Al 及 Al 合金离子注入氮层组织结构及其耐磨性

选取能量为80keV、剂量范围为1×10~(16)-8.3×10~(17)N~+·cm~(-2)的氮离子对 L2,LD2,LF12,LY12,Al-4%Cu 等 Al 合金进行氮离子注入,并用 X 射线光电子能谱及透射电子显微镜分析了氮离子注入层的价态特征及组织结构特点。在此基础上进行了硬度及耐磨性试验。氮离子注入到 Al 及 Al 合金中在室温下能形成细小弥散的 AlN 析出相;氮离子注入加速了 Al-4%Cu 合金的时效析出过程。Al 及 Al 合金表层硬度及耐磨性随着氮离子注入剂量的增加而提高。     

Ti注入改变钢表面摩擦性质的扫描电镜分析

文中讨论了以Ti注入H_(13)钢与轴承钢为摩擦对偶的磨损特性。注入能量为100、180和300keV,与其相对应的饱和注入量分别为1.4×10~(17)、2.8×10~(17)和5.5×10~(17)cm~(-2)。其表面浓度均达到1.5×10~(22)Cm~(-3)。TiC、Fe_2Ti和γ-Fe_2O_3相是用X衍射分析得出的。注入样品表面硬度有提高。Ti注入H_(13)钢的表面磨损特性有改善。并且发现随能量和剂量的增加粘着磨损降低。抗磨损特性增强。在高能量和高剂量注入时粘着磨损转变成磨粒磨损。最后,分析了改善磨损的机理。     

用俄歇电子能谱研究 N_2~+离子注入的钢的表面层

对N_2~+离子注入的GCr15轴承钢样品进行了俄歇分析。样品分为两类:氮注入的GCr15钢和GCr15钢镀Cr后用氮轰击。两者的注入条件相同,能量为100KeV,剂量为3×10~(17)N_2~+/厘米~2和6×10~(17)N_2~+/厘米~2。俄歇分析清楚地给出了有关注入情况的信息,如离子注入对氧在钢表面吸附的影响,氮在钢表层的分布以及在不同剂量下Cr向基体内推移的情况等。观察到最大相对浓度的饱和值,在我们的实验条件下约为23at％。     

Ti 离子注入 LiNbO_3表面光学性能

本文研究了 x,y,z 三种切向的 LiNbO_3单晶片注入350keV 高能 Ti 离子(注入剂量为1.5×10~(17)/cm~2)后的表面光学性能。利用光谱仪及 AUEL 椭偏仪对三种切向 LiNbO_3试样在不同工艺处理后的光透射率及折射率进行了测试。注入损伤造成的光损耗可通过热处理消除,使晶格结构恢复至与完整晶格排列相近;注入层的折射率可增加11—13％左右。     

离子束混合无定形Ag/Si合金膜的形成

在室温条件下,用高能Ar离子轰击镀有银膜的Si片(Ar离子的能量为67KeV,注入剂量为5×10~(15)cm~(-2)),形成了无定形Ag-Si合金薄膜。用x射线衍射、反射式高能电子衍射(RHEED)、二次离子质谱(SMIS)、以及阳极氧化剥层——椭圆偏振技术,研究了这种无定形合金膜的形成及其退火性能。结果表明:这种无定形合金,直到600℃还是稳定的;但它的无序结构发生了微小的弛豫,其短程有序畴的大小由9.63()变为11.69()。对这种无定形合金的形成,进行了较为详细的讨论。还讨论了阳极氧化剥层——椭圆偏振技术在离子束混合层的研究中的用途,认为这是一种简便而有用的研究手段。     

N离子注入对TiN薄膜的组织及性能的影响

对钛合金基体上的TiN薄膜进行了不同剂量N离子的注入。利用扫描电镜、X射线衍射对离子注入前后组织进行了分析,并进行了硬度、摩擦磨损实验。结果表明:N离子注入使膜层呈现非晶化趋势,并随剂量增大而增强,当剂量为1.2×10~(18)ions/cm~2时膜层非晶化,晶粒得到了细化;当剂量为9×10~(17)ions/cm~2时变化最明显,尺寸约为20 nm以下;表面硬度得到提高,其增幅受到剂量及晶粒细化影响,最大增幅约为163.8 HV;摩擦磨损性能在TiN膜层表面硬度提高、粗糙度降低及长程效应的影响下也得到了较大提高,主要受注入剂量影响。     

垂直浸渍液相外延Hg1—xCdxTe的生长及性能

本文报导采用汞回流垂直浸渍液相外延方法,在CdTe或CdZnTe(111)面的衬底上生长Hg_(1-x)Cd_xTe单晶,其厚度为20μm,面积为1.5×2cm~2,组分x从0.18到0.7,组分均匀性Δx≈0.001。样品经热处理以后,x=0.2的n型样品电子浓度n≈1×10~(15)cm~(-3),电子迁移率μ≈10~5cm~2/v·s,p型样品空穴浓度p≈2×10~(16)cm~(-3),空穴迁移率μ≈300cm~2/v·s,双晶衍射显示样品的半峰宽为90arc sec,X光貌相分析表明外延层晶体结构优良。样品的红外光谱测量,电学参数测量以及载流子寿命测量表明样品具有优良的光电性质。     

聚富马酸酯的薄膜化及氧/氮透过性

本文考察了聚富马酸二烷基酯的水面展开成膜条件和积层膜的各种因素,制备出氧透过速度为3×10~(-5)cm~3(STP)/cm~2·s·cmHg,氧/氮分离系数α=2.4～4的积层复合膜。     

退火对Mg离子注入p-GaN薄膜性能的影响

在用 MOCVD 方法生长的 p-GaN 薄膜中注入 Mg 离子,然后在 N_2气氛下在850～1150℃之间快速退火,研究了 Mg~+离子注入后样品退火前后的结构、光学和电学性质．结果表明,离子注入使 GaN 晶体沿着 a 轴和 c 轴方向同时膨胀．在离子注入后的 p-GaN 薄膜的拉曼散射谱中出现波数为300 cm~(-1)和360 cm~(-1)两个新峰,其强度随着退火温度而变化．这两个新峰分别对应于布里渊区边界的最高声学声子支的振动模式和局域振动模式．消除这两个损伤引起的峰的临界温度是不同的．注入剂量1×10~(14)cm~(-2)是一个临界值,对于注入剂量高于这个临界值的样品,高温退火不能使其晶体质量全部恢复．     

氮离子注入尼龙1010的摩擦学特性

用高能离子注入机对尼龙 10 10进行 N+注入改性 ,注入能量为 4 5 0 ke V,剂量分别为 5× 10 14 /cm2 、2 .5× 10 15/cm2 及 1.2 5× 10 16/cm2 。以 Zr O2 及 Si3N4 球为上球样 ,分别与注入尼龙 10 10下盘样组成摩擦副 ,在销盘摩擦试验机上评价它们在干摩擦条件下的摩擦磨损行为。结果表明 ,几种剂量的 N+注入均增强了尼龙 10 10的耐磨性。未注入样品的磨损主要表现为粘着、塑性变形、犁沟和疲劳脱层 ,注入样品的磨损主要为轻微的磨粒磨损。     

用空间电荷限制电流法测量非晶硅基薄膜的隙态密度

利用常规的层状结构的空间电荷限制电流法,测得了具有一定厚度 d 的 GD-a-Si_(1-x)C_x∶H 和 GD-a-Si_(1-x)N_x∶H 膜不同含量 x 时的隙态分布 N(E):对 GD-a-Si_(1-x)C_x∶H 膜(d(?)1μm),当 x 为0、0.1、0.8时,平衡费米能级附近处的隙态密度 N(E_(?)~o)分别为2×10~(15)、4×10~(15)、6.2×10~(16)/cm~3·eV,对 GD-a-Si_(1-x)N_x∶H 膜(d(?)1μm),当 x 为0、0.05、0.2时,N(E_F~o)分别为2×10~(15)、3×10~(15)、4.5×10~(16)/cm~3·eV;得到了 GD-a-Si∶H 膜的隙态分布与膜厚度的关系,发现随着膜厚度的增加 N(E_F~o)在减小,当 d<1μm 时,N(E_F~o)约为10~(16)/cm~3·eV 的数量级,当 d>1μm 时,N(E_F~o)约为10~(15)/cm~3·eV 的数量级。对共面电极结构的样品,用温度调制空间电荷限制电流法(TM-SCLC),测得了 GD-a-Si∶H 膜的隙态分布,并对光处理前后的样品进行比较,发现强光照后存在有光诱导效应。我们对所得结果作了初步说明。     

液晶／聚合物复合膜的性能及其富氧效果

随着高分子材料科学的飞跃发展,人们期望着Po_2、αo_2/N_2值均优良的膜材料出现。液晶/聚合物复台膜首先由日本科学家KAJIYAMA使用苄叉类液晶与PVC(聚氯乙烯)共混后制成二元复合膜,Po_2达5.75×10~(-10)cm~3·cm·cm~2·sec~1·cmHg~1、αo_2/N_2达到2.95。清华大学化学系王良御、杨诚用苯基环乙烷类液晶与PVC共混制成的复合膜在北京氧气厂试验时Po_2达到134.7×10~(10)cm~3·cm·cm~2·sec~1·cmHg~1,α达到4.45,普通空气经过分离后可以得到含O_2 42％的富O_2空气。实际分离系数α’o_2/N_2=2.27。通过对不同含O_2量的原料气的渗透试验证明,复合膜的α’对浓度不同的原料气有不同的值。     

偶氮胂Ⅲ褪色光度法测定铬

在6mol·L~(_1)HNO_3介质中,Cr(Ⅵ)与偶氮胂Ⅲ进行氧化褪色反应,该褪色反应的表现摩尔吸光系数∑_(523nm)=3.7×10~5L·mol~(-1)·cm~(-1)。铬(Ⅵ)在0～1.8×10~(-4)g/L范围内符合比尔定律。本法用于土样中痕量铬的测定,结果满意。     

银离子注入剂量对2Cr13Ni2不锈钢耐蚀性能的影响研究

通过测定试样的电化学极化曲线研究了银离子注入2Cr13Ni2不锈钢后的耐蚀性能。采用AES测定了试样注入层中各元素含量沿深度方向的变化规律。研究结果表明：银离子注入2Cr13Ni2不锈钢后,其耐蚀性能与注入前相近。在一定范围内,随注入剂量的增大,不锈钢的耐蚀性能逐步改善。当2&#215;10^17～4&#215;10^17ions／cm^2剂量的银离子注入不锈钢后。其耐蚀性能优于未注入银离子的不锈钢。不锈钢表面及注入层内铬含量的降低是大剂量银离子注入后造成不锈钢耐蚀性能下降的主要原因。     

氮和铋离子注入InP损伤机理的分析

氮和铋注入InP的晶格损伤问题在本文中进行了分析。特别是研究了不同剂量的两种离子注人到InP中所引起的晶格结构的崩溃过程,以及这两种离子引起晶格损伤过程的差异。对于低温和常温的注入过程的分析给出了空位扩散的激活能。从实验和理论分析给出了空位的扩散率为1.94×10~(-4)cm~2/S。该值表明铋注入InP的过程是热峰效应的过程(即入射离子在注入碰撞区域内形成了局部的高温区)。背散射技术是晶格损伤分忻的主要手段。对于氦分析InP时引入的附加损伤也做了修正,背散射和离子注入都是在共国的萨尔福特大学(University of Salford)完成的。     

共混聚合物单离子导体的导电性与传质机理研究

本文研究了聚甲基丙烯酸乙基磺酸锂/聚(甲基丙烯酸齐聚氧化乙烯醋一丙烯酰胺)/二甲基多缩乙二醇共混聚合物单离子导体导电性和传质机理。用极化反转法测定了共混物的离子淌度。在25℃,该共混物单离子导体电导率和锂离子淌度分别为5.2×10~(-6)s·cm~(-1)和3.0×10~(-8)cm~2·V~(-1)·s~(-1)。由离子淌度计算得到50℃时锂离子扩散系数和迁移数分别为4.2×10~(-9)cm~2·s~(-1)和0.994。实验结果证实该共混物是一种单阳离子导体,是通过热活化跳跃机制完成阳离子传质过程的.     

氧离子注入增强尼龙1010的耐磨性

用能量 4 5 0keV ,剂量 1× 10 15/cm2 和 5× 10 15/cm2 及能量 10 0keV ,剂量 3×10 16 /cm2 的氧离子分别对尼龙 10 10进行O+注入改性。以HastC合金球为上球样 ,分别与注入及未注入尼龙 10 10下盘样组成摩擦副 ,在销盘摩擦试验机上评价它们在干摩擦及水润滑条件下的摩擦磨损行为。用扫描电镜 (SEM )观察注入及未注入样品磨损前后表面形貌。研究结果发现 :几种工艺的O+注入均增强了尼龙 10 10的耐磨性 ,提高注入能量比增加注入剂量对增强尼龙 10 10的耐磨性更有效。随着注入样品磨损量的减少 ,与其配摩合金球的磨损量增大。未注入样品的磨损主要表现为粘着、犁沟及塑性变形 ,注入样品的磨损主要为疲劳及三体磨粒磨损。     

AsCl_3流率与外延生长砷化镓性质的关系

外延GaAs的载流子浓度和迁移率由于在AsCl_3-Ga-H_2的气流系统中AsCl_3的流量而发生变化。采用适当浓度的AsCl_3流量已获得高纯的外延层。当AsCl_3的流量为3.2×10~(-5)克分子/分钟和1.1×10~(-4)克分子/分钟时外延层的载流子浓度分别为2×10~(15)厘米~(-3)和2.5×10~(14)厘米~(-3)。