发绿N2O4体系动态模型探讨

N2O4(四氧化二氮)在常温下是易流动的红棕色均相液体,NO的存在使N2O4液体显绿色.本文通过对发绿N2O4体系中各组分及其平衡反应的热力学讨论,建立了发绿N2O4体系动态模型,为发绿N2O4的纯化处理提供了理论依据.     

红外吸收层膜系仿真与实验研究

重点采用Matlab软件进行氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)材料仿真,在仿真的基础上,制备Si3N4、TiO2薄膜,并与仿真结果对比研究,发现红外吸收实测结果与仿真结果基本一致,从而一定程度上验证仿真结果的正确。     

Si3N4薄膜的成分与结构研究

通过PECVD方法,在Si基体表面制备了Si3N4薄膜,给出了XRD、TEM、AES、DPS的分析结果,表明Si3N4是非晶态结构,薄膜的主要成分是Si3N4,SEM分析结果显示Si3N4薄膜与基体材料的结合强度高,薄膜致密性好.     

反烧结Si3N4复合陶热力学分析

以TiSi2-SiC—N2体系反应制备Si3N4-TiN—SiC复相陶瓷材料进行理论分析和理论计算,通过对TiSi2-SiC—N2体系的DSC试验和XRD检测来研究TiSi2与N2的反应温度区间。结果表明：TiSi2和N2在2000K以下在热力学上可以发生反应,而TiSi2不分解;DSC结果发现在1105℃以上TiSi2与N2开始反应。     

低温区间的Fe-N二元相图理论分析

采用亚点阵的化合物能模型计算低温区间Fe-N二元相图。计算结果表明,25～350℃低温区,分别存在着α-Fe(N)和γ＇-Fe4N,γ＇-Fe4N和ε-Fe₂N_1-x二相平衡。α-Fe(N),γ＇-Fe₄N,ε-Fe₂N_1-x均为热力学稳定相。依据Guillermet和Du的热力学性质参数计算的低温区间Fe-N二元相图与现有实验数据相符。     

DBD-PECVD法制备CN薄膜的结构及性能研究

使用自行设计的真空系统,采用介质阻挡放电等离子体增强化学气相沉积(DBD-PECVD)法,分别以CH4/N2、C2H2/N2、C2H4/N2混合气体作为反应气体,在单晶硅片上成功制备了CN薄膜.FTIR结果证实了薄膜中碳氮原子结合成化学键,Raman结果说明薄膜中含有类金刚石结构,AFM结果表明薄膜粗糙度随放电气压的升高而逐渐增大.三种混合气体沉积的CN薄膜,以CH4/N2的沉积速度最慢,薄膜表面粗糙度最小,含H量最少;C2H2/N2的沉积速度最快,薄膜表面粗糙度最大.     

CVD金刚石薄膜(111)与(100)取向生长的热力学分析

用非平衡热力学耦合模型计算了CVD金刚石薄膜生长过程中C2H2与CH3浓度之比[C2H2]/[CH3]随衬底温度和CH4浓度的变化关系,从理论上探讨了金刚石薄膜（111）面和（100）面取向生长与淀积条件的关系。在衬底温度和CH4浓度由低到高的变化过程中,[C2H2]/[CH3]逐渐升高,导致金刚石薄膜的形貌从（111）晶面转为（100）晶面。添加氧后C2H2与CH3浓度都将下降,但C2H2下降得更多,因而添加氧也使[C2H2]/[CH3]下降,从而有利于生长（111）晶面的金刚石薄膜。     

Si3N4薄膜的表面微观特性

利用偏心静电单探针诊断了反应室内的等离子体密度的空间分布;在不同的工艺条件下制备了Si3N4薄膜,由STM和Telystep-Hobbso轮廓仪研究了ECR－PECVD制备的Si3N4薄膜的表面微观特性,分析了沉积温度对ECR－PECVD制备的Si3N4薄膜表面平整度特性影响的物理机理;结果表明ECR－PECVD制备的薄膜是一种表面均匀致密的纳米Si3N4薄膜。     

磁控溅射法制备CNx薄膜及其结构表征

以Ar/N2混合气体作为溅射气体,利用直流磁控溅射的方法制备子碳氮薄膜.利用X射线衍射和红外光谱对碳氮薄膜进行了结构分析.IR光谱证实了薄膜中碳氮化合物的形成,而XRD的检测结果表明,类石墨相g-C3N4是碳氮薄膜中的主要成分,同时有极少量的β-C3N4晶相生成.同时发现,Ar/N2溅射气体的分压对获取β-CsN4有着明显的影响.本实验中,当N2体积分数为33%,碳氮薄膜中β-C3N4晶相的含量最高.     

蓝宝石和硅衬底上氮化硅薄膜的制备和性能研究

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Si为靶材,高纯N2气为反应气体,在蓝宝石和硅衬底上制备了氮化硅薄膜.并对Si3N4薄膜的沉积速率、成分、结构及红外光学性能等进行了研究.实验结果表明,沉积薄膜中Si和N的比接近3∶4,形成了Si3N4化合物,呈非晶态结构.制备的Si3N4薄膜的硬度明显高于蓝宝石衬底的硬度,且与蓝宝石衬底结合牢固,可提供良好的保护性能.     

掺氮类金刚石薄膜的微观结构和电导特性

用射频等离子体化学气相沉积法（RFCVD）和CH4、N2与Ar组成的混合气体制备掺氮类金刚石薄膜（a-C:H:N)。用原子力显微镜（AFM）,俄歇电子能谱（AES）,红外光谱（IR）以及显微拉曼谱（Micro-Raman)对a-C:H:N薄膜的表面形貌、组分和微观结构进行了表征。实验结果表明,薄膜中有纳米量级的颗粒存在,而且随反应气体中N2与CH4比值的增大,薄膜中氮元素的含量也随之增大,并主要以C-N键和N-H键形式存在,少量以C≡N键形式存在,还研究了热退火对a-C:H:N薄膜的电导率的影响。     

掺氮类金刚石薄膜激光退火的Raman光谱分析

采用显微拉曼光谱研究的掺氮的类金刚石薄膜,该薄膜分别经过能量密度为300,750和1500W/mm^2氩离子激光的退火处理。分析结果表明氮原子在类金刚石薄膜中形成了C-N键制约了C-H键的形成。由于C-N键的键能比C-H键的键能大得多。因此在激光退火过程中C-N键不易分解,所以随着氮含量的增加,类金刚石薄膜的激光退火后石墨化程度明显降低,具有比较好的热稳定性,而非掺氮的类金刚石薄膜由于C-H键含量比较高,因此激光退火后容易石墨化。     

Calculation of the Quasiternary Systems:Si_3N_4-Y_2O_3-SiO_2,Y_2O_3-SiO_2-BeO and Y_2O_3-Al_2O_3-BeO

Based on the thermodynamic model of Kaufman for the calculation of quasibinary and quasiternary system, numerical method for the calculation of stable equilibrium is developed and thermodynamic data of undefined phases are discussed in this work for several ceramic systems.The calculated isothermal sections in Si3N4-Y2O3-SiO2 system meet well with other previous calculated phase diagrams and experimental results. The diagrams in Y2O3-SiO2-BeO and Y2O3-Al2O3-BeO systems are calculated for the approach of prediction.     

钴酸镍空心球的合成及其抗坏血酸电化学敏感性能

本文以氧化亚铜小球为模板,采用简单温和的化学方法成功刻蚀制备出了钴酸镍空心球。通过多种表征手段对样品的形貌及组成进行了表征,结果表明,钴酸镍为空心结构并保持了氧化亚铜的形貌,粒径约为350nm,具有多晶的特征。将该材料修饰的电极应用到抗坏血酸电化学传感器中,测试结果表明,其对抗坏血酸的检测极限为3×10-7 M(S/N=3),线性相关系数为0.9993,线性检测范围为0.1~3mM,灵敏度高达1148.7μA·mM-1·cm-2,并具有良好的选择性。     

γMn－Cu合金在(γ＋α)亚稳互溶区时效过程Spinodal分解的热力学判据

根据亚规则溶液模型,进行锰铜二元系的热力学计算表明,γ Mn-Cu合金在 (γ＋α )亚稳互 溶区确实存在 Spinodal分解,在 400～ 600oC时效发生 Spinodal分解的是浓度范围为 60～ 90at％ Mn 的合金。与硬度法相比,采用测量尼尔点来确定 Spinodal分解的区域较为可靠。     

PZT陶瓷中由氧空位与畴壁相互作用引起的内耗

采用低频倒置扭摆内耗仪对组分为 Pb(Zr0.7Ti0.3)O3 (PZT73)和 Pb(Zr0.3Ti0.7)O3 (PZT37) 的两种陶瓷的内耗 Q-1及振动频率的平方 f 2（正比于材料的剪切模量 G）与温度的关系进行了 测定。在纯三角相的 PZT73陶瓷中发现两个内耗峰。高温内耗峰 PM起源于材料的顺电－铁 电相变 ,低温内耗峰 P1本质上是一个宽化的 Debye峰,可归因于氧空位作用下的畴壁振荡弛豫。 对纯四方相的 PZT37陶瓷,除了 P1和 PM峰外,在 P1与 PM峰之间另有内耗峰 P2,这与 900畴附 近的氧空位团簇的弛豫有关 ,其特征可用描述强关联系统的关联态模型（ Coupling model）描述。     

富勒烯（C60）与类金刚石碳复合膜的Debye模型的模拟计算

由C60和类金刚石碳膜（DLC）组成的多层复合膜可在Si、玻璃和其它衬底上通过真空升华沉积和随后以CH4和H2作为反应剂用射频化学气相沉积（RFCVD）的方法制备,这种膜的若干特征可由拉曼谱（Raman)表征。复合膜电阻与介电常数由低频（LF）阻抗分析仪进行研究从而得到膜电阻、介电常数和频率间的关系。这些结果表明：在各种频率下的此类复合膜的电阻怀纯C60膜基本一致。但是纯C60膜随频率变化的电容率与复合膜明显不同,这些现象与结果可通过电介质的德拜模型和介质松弛理论进行分析与讨论。根据相应的Debye模型方程式,实验测得的介电常数和频率间的关系经计算机拟合,得到了复合膜的松弛时间,介电常数等。拟合结果基本上与实验数据一致。     

Growth and structure of TiCxNy coatings chemically vapour deposited on graphite substrates

TiCxNy coatings were grown on graphite substrates in a computer-controlled, hot-wall chemical vapour deposition (CVD) reactor, using gas mixtures of TiCl4–CH4–N2–H2 at a total pressure of 10.7 kPa (80 torr) and at a temperature of 1400 K. Growth rate, composition, morphology and crystallographic texture of the TiCxNy coatings were investigated as a function of the CH4/CH4+N2 ratio in the range 0–1 at a constant CH4+N2 flow rate of 370 standard cubic centimeters per minute (sccm). The C/C+N ratio and growth rate of the TiCxNy coatings increased with increasing CH4/CH4+N2 ratio in the gas phase. The compositions of the coatings with C/C+N ratios in the range 0–1 were found to be between the thermodynamic and the kinetic predictions. Morphology and preferred orientation of the coatings were observed to be strongly affected by the CH4/CH4+N2 ratio in the gas phase.     

氧分压对动态离子束辅助沉积合成的氧化钛膜的影响

采用离子束增强沉积的方法,改变氧分压,在硅基体表面制备出了不同组分及不同取向的 氧化钛薄膜。采用 XRD,掠角衍射以及 XPS分析方法对薄膜的成分、结构和取向进行了分析,并 通过 RBS分析计算出了薄膜的 O/Ti比。实验结果发现,所制备的氧化钛薄膜为具有一定择优取 向的多晶膜,薄膜内 TiO、 Ti2O3和 TiO2共同存在。当氧分压低于 8.4× 10-4 Pa时,氧化钛薄膜的 成分以 TiO为主,且 TiO的取向随氧分压的增加从（ 220）向（ 031）转变,氧分压对薄膜取向的影响 较大。当氧分压高于 8.6× 10-4 Pa时,氧化钛薄膜的成分以具有（ 100）择优取向的金红石型 TiO2 为主,含有少量其他结构的 TiO2和低价 Ti,其成分及取向相对较为稳定,对氧分压的变化不敏感。