TiSiO非晶结构光学薄膜的性能调控机理研究进展

TiSiO复合薄膜的制备方法主要包括溶胶-凝胶、物理气相沉积和化学气相沉积等,针对不同制备工艺条件下SiO2改性TiO2的微观结构与光学参量的调控机理的研究,仍处于探索阶段。综述了近年来国内外在不同工艺条件下沉积的TiSiO薄膜的结构和光学性质,从溶胶体系和热处理工艺两方面,对溶胶-凝胶工艺制备的TiSiO薄膜展开论述,分别归纳了溶胶体系和热处理工艺调控TiSiO薄膜的结构和光学性质的一般规律;从溅射工艺和蒸发工艺两方面对物理气相沉积工艺制备的TiSiO薄膜展开论述,分别阐述了在溅射工艺和蒸发工艺过程中,调控TiSiO薄膜的结构和光学性质的一般规律;从低（常）压化学气相沉积和等离子增强化学气相沉积等方面,对化学气相沉积工艺制备的TiSiO薄膜展开论述,分别阐述了在不同化学气相沉积技术中,通过调节一些重要参数调控薄膜结构和性能的一般规律。总结了不同工艺制备并调控TiSiO薄膜的一般规律的内在联系,并指出了这类薄膜制备工艺存在的问题和后续的研究方向。     

现代刀具涂层制备技术的研究现状

刀具涂层是一种机床工具行业的重要材料,其性能直接影响数控机床的机械加工精度.概述了刀具涂层材料的特点、要求及涂层制备技术的发展,分析了化学气相沉积法、物理气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法及溶胶-凝胶法等几种涂层制备方法的优缺点.结合国内外刀具涂层的研究现状及发展趋势,指出在大力发展化学气相沉积涂层和物理气相沉积涂层技术的同时,开发两者相结合的新型工艺,推动国内刀具涂层技术的快速发展.     

类金刚石膜的性质和制备及应用

介绍了类金刚石膜的性能、制备方法以及应用.类金刚石膜(DLC)是由sp3键组态的碳和sp2键组态的碳混合组成的碳材料,由于具有与金刚石膜(DF)相似的性能--优异的光学特性、机械特性、电学特性和化学特性,同时现行制备方法(化学气相沉积,物理气相沉积等)相对容易实现,并且其产品已经应用到光学、医学、机械、电子等多个领域,因此引起人们极大兴趣.     

化学气相沉积法制备难熔金属的研究现状与前景

难熔金属材料以其熔点高、高温性能好和耐腐蚀性优异等特点被广泛应用于航空航天、化学化工和国防军工等领域。化学气相沉积法是目前获得高纯致密、尺寸精确的难熔金属制品的最佳手段。本文介绍了钨、钼、钽、铌和铼五种难熔金属元素的应用领域,综述了采用不同的化学气相沉积法制备难熔金属及其合金的工艺、制品性能和具体用途,总结了金属源先驱体类型对化学气相沉积工艺的影响,分析展望了化学气相沉积法在制备难熔金属上的应用前景。     

热处理对铝酸镁尖晶石透明陶瓷性能的影响

采用退火和热等静压2种工艺对热压制备的尖晶石透明陶瓷进行处理,研究了退火温度、热等静压温度对热压尖晶石透明陶瓷微观结构及性能的影响。研究发现,经1100℃/10 h退火,1720℃/3 h/150 MPa热等静压(HIP)处理后,尖晶石透明陶瓷微观结构致密,光学性能明显提高。在该条件下处理的尺寸为Φ190 mm×6 mm的样品,在0.2~0.6μm波段范围内透过率达82%,平均弯曲强度为147±13 MPa,硬度为12.89 GPa。     

双源共蒸技术制备MgF2/ZnS复合薄膜的特性

目的以MgF_2和ZnS为单组分制备MgF_2/ZnS复合薄膜,研究复合薄膜的光学性能,以获取任意折射率薄膜材料,并优化高损伤阈值激光薄膜的制备工艺。方法基于光电极值膜厚监控原理,采用电子束热蒸发和电阻热蒸发技术制备了复合薄膜,测量了复合薄膜的折射率、消光系数和透射率光谱,并对其激光损伤特性进行了研究。结果在所研究的工艺参数范围内,当Mg F_2和ZnS的沉积速率比为5∶1、4∶1、2∶1、1∶1和0.5∶1时,所制备复合薄膜的折射率分别为1.4227、1.4932、1.6318、1.9044和2.0762(波长550 nm)。复合薄膜的折射率符合正常色散,当沉积速率选取合适,可以获得介于两种组分薄膜材料之间的任意折射率。对激光损伤性能测试的结果显示,不同沉积速率比率下制备的复合薄膜的激光损伤阈值可能介于两种单组分薄膜之间,也可能高于每种单组分薄膜的激光损伤阈值,其激光损伤阈值最高比单组分MgF_2薄膜高28.6%,比单组分ZnS薄膜高96.4%。结论采用光电极值法监控膜厚,可根据不同蒸发源的蒸发特性,获得介于单组分膜料折射率之间的任意折射率材料,双源共蒸技术获取中间折射率是可行的。采用双源共蒸技术制备的复合薄膜,可改善单组分膜层的缺陷,获得高于单组分薄膜激光损伤阈值的材料。     

CVD金刚石表面增透膜的研究进展

CVD金刚石膜因特有的物理化学性质,具有发展成为新一代光学材料的前景。但由于CVD金刚石膜自身局限性导致其理论透过率不到71%,在金刚石膜表面镀制增透膜,通过改变增透膜组成成分、显微组织和晶体结构,可有效地改善CVD金刚石膜自身理论透过率的问题。首先,介绍了CVD金刚石表面镀制单层增透膜增透原理,并总结了物理和化学气相沉积技术制备增透膜的优缺点。然后,重点综述了近年来CVD金刚石表面氮化物、金属氧化物和稀土金属氧化物等增透膜材料的研究进展,详细分析了增透膜制备参数、热处理工艺、衬底表面改性和掺杂工艺对增透膜整体组织和性能影响的规律。其中优化增透膜沉积温度、氧分压和热处理等工艺参数,是通过改变增透膜微观组织形貌以及晶体结构来提高其光学透过性能,而改变衬底表面结构能够通过改变增透膜与基体之间的成键方式来提升界面结合能力,而稀土元素掺杂方式是通过改变增透膜化学组成成分来改善增透膜的光学透过性能,并指出掺杂元素成型机理和影响机制。最后,展望了未来CVD金刚石表面增透膜的发展方向。     

低压化学气相沉积法制备ZnSe多晶及其性能研究

以单质Zn，Se和H2为原料，采用低压化学气相沉积方法在温度为630℃～750℃，压力为300Pa～1000Pa条件下制备出了性能优异的ZnSe多晶材料。性能测试表明，制备出的CVDZnSe多晶材料在0．55μm～22μm，及8μm～14μm波段的平均透过率超过70％(1mm厚)，在3．39μm处的应力双折射为54nm／cm。其光学透过性能与美国采用Zn和H2Se气体为原料制备出的CVD ZnSe多晶非常接近。     

原位化学气相沉积法制备碳纳米管增强金属基复合材料

介绍了目前制备碳纳米管增强金属基复合材料的主要方法,讨论了传统制备工艺所存在的问题,重点介绍了原位化学气相沉积法,通过对其工艺特点、材料性能以及目前的应用现状等几方面的讨论,展示了该制备方法在实际应用中的优势和潜力.     

循环沉积次数对Cu2ZnSnS4薄膜结构和性能的影响

采用磁控溅射法沉积Cu/Sn/ZnS和Cu/Sn/ZnS/Cu/Sn/ZnS/Cu/Sn/ZnS两种沉积次数不同的预置层薄膜材料,结合后硫化热处理制备铜锌锡硫(Cu_2ZnSnS_4,CZTS)薄膜,研究了不同循环沉积次数对CZTS薄膜结构和性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-VIS)等研究了薄膜的结构、表面形貌以及薄膜各组分含量和禁带宽度。结果表明:沉积单个周期的Cu/Sn/ZnS预置层薄膜经550℃硫化后的薄膜为单相CZTS薄膜,化学组分接近理想化学计量比,表面颗粒致密且均匀,禁带宽度约为1.47 eV;沉积3个周期的Cu/Sn/ZnS/Cu/Sn/ZnS/Cu/Sn/ZnS预置层薄膜550℃硫化后的化学组分与理想化学计量比相差较远,表面颗粒不均匀。对于沉积时间较长的CZTS薄膜,单个周期沉积的薄膜相对3个周期沉积的薄膜更适合作为CZTS太阳能电池吸收层。