溅射功率对原位退火钴酸锂薄膜性能的影响

本文采用射频磁控溅射技术,在高温下制备了原位退火的钴酸锂薄膜,并研究了溅射功率对其性能的影响。结果表明,随着溅射功率的增加,钴酸锂薄膜结晶颗粒长大,生长速率增加,首次放电比容量增大且循环性能提升。200W溅射制备的钴酸锂薄膜首次放电比容量可达47μAh·cm~(-2)μm~(-1),并表现出较好的循环性能。     

石墨表面磁控溅射钛膜的结构与工艺参数研究

为解决石墨表面制备的不粘涂层结合力低的问题，可采用钛薄膜作为过渡层以提高结合力。本文采用磁控溅射技术在石墨基片表面制备钛薄膜，通过优化溅射工艺参数，提高钛薄膜的附着力。通过正交试验设计研究溅射功率、溅射气压和沉积时间对钛薄膜组织结构、表面粗糙度以及附着力的影响。利用扫描电镜（SEM）等分析了钛薄膜的微观形貌、物相结构及表面粗糙度，进行划格试验评估了薄膜的附着力。研究得到优化工艺参数为：溅射功率200 W，溅射气压1.2 Pa，沉积时间50 min。薄膜微观呈现岛状结构，颗粒尺寸约150 nm。钛薄膜为密排六方α-Ti结构，沿（002）晶面择优生长，这可能与石墨基体的片层状结构有关。溅射工艺参数的优化可以有效提高钛薄膜与石墨基体的附着力。     

循环伏安法制备聚苯胺/活性炭超级电容器膜电极

采用电化学循环伏安法,在柔性石墨纸基底材料上合成了聚苯胺/活性炭(PANI/AC)复合薄膜。 通过SEM观察了不同扫描圈数下复合薄膜的表面形貌,通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)、恒流充放电等电化学测试方法,研究了聚苯胺/活性炭复合电极的电性能。由SEM图谱可知,不同扫描圈数下,聚苯胺/活性炭的形态也有所不同,电化学测试结果表明,以柔性石墨纸为基底材料,扫描圈数在3圈时,不仅比容量较高,达504 F·g^-1,而且循环稳定性较好,经2000次循环后,容量衰减仅为初始容量的14%。     

溅射时间对磁控溅射V2O5离子储存薄膜结构与性能的影响

在ITO玻璃基体上采用磁控溅射法制备用于电致变色玻璃的V2O5离子储存薄膜,重点研究了溅射时间(2～5 h)对V2O5薄膜结构与性能的影响.研究结果表明:随着溅射时间延长,V2O5薄膜的厚度随着溅射时间延长而增厚,透过率随着厚度增加而呈现降低趋势;溅射4～5 h下制备的V2O5薄膜离子储量高于20 mC/cm2.综合考虑离子储存量和可见光透过率,磁控溅射法制备离子储存V2O5薄膜的溅射时间控制为4 h为宜.     

石墨纸-BaTiO_3/PI一体化复合薄膜的制备及研究

聚合物复合薄膜超级电容器因其可实现大面积制备、性能可靠等优点,引起了能源领域的广泛关注。如何实现导电层与介电层的一体化加工制备,是叠片式薄膜超级电容器的重要研究方向。本文介绍了以溶液混合法制备的钛酸钡/聚酰亚胺复合薄膜作为介电材料,以石墨纸作为电极材料以及复合薄膜的载体,利用提拉法制备石墨纸-钛酸钡/聚酰亚胺一体化复合薄膜,实现导电层与介电层直接成型的一体化制备过程。利用红外(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、EIS和LCR电桥仪对复合薄膜进行表征分析。实验结果表明聚酰亚胺亚胺化完全,钛酸钡在复合薄膜中分散良好,复合薄膜的介电损耗非常小,很好地满足了高介电材料的应用要求。     

发动机挺柱沉积类金刚石薄膜的工艺及性能

采用磁控溅射法,以Cr、Ti和石墨为靶材,Ar、N2和CH4为溅射气体,在材料为20CrMo的发动机挺柱上利用多层梯度复合技术沉积了低摩擦类金刚石(DLC)薄膜复合层CrTi/CrTiN/CrTiC/DLC。该薄膜复合层的纳米压痕硬度高达13GPa,结合力为50N,表面粗糙度为0.398nm。在SRV-IV微动摩擦磨损试验机上进行耐磨损试验后,DLC复合薄膜挺柱的磨损率为渗碳挺柱的1/6。该研究技术具有自主知识产权,实现了挺柱批量化覆膜加工,并有望在发动机主要摩擦副上推广应用。     

纳米复合薄膜的制备及其应用研究

纳米复合薄膜材料不仅具有传统复合材料高性能特点,同时还拥有现代纳米材料优点,正逐渐成为纳米材料的重要分支,而越来越引起更多的重视和广大的研究。该文全面介绍了纳米复合薄膜的发展历史、不同的制备方法、优良的性能及其未来的应用前景。特别介绍了离子体化学气相沉积技术(PCVD)、溶胶-凝胶法(sol-gel)、溅射法(Sputtering)以及热分解化学气相沉积技术(CVD)方法及各自的特点。提出了纳米复合薄膜材料研究的关键问题以及今后的发展方向。     

工艺因素对磁控溅射法制备钛酸锶钡薄膜性能的影响

磁控溅射技术在薄膜制备领域有着广泛的应用.本文在介绍磁控溅射法制备薄膜材料的基本原理和流程基础之上,详细分析了溅射工艺参数(溅射功率、温度、溅射气压、氧分压)对BST薄膜性能的影响,并提出了研究中需要解决的一些问题.     

溅射时间对ZnO/TiO_2复合薄膜亲水性的影响

采用复合靶射频磁控溅射方法制备了ZnO/TiO_2复合薄膜,对薄膜500℃退火处理2 h。利用XRD和AFM对薄膜的晶体结构和表面微观形貌进行了表征,分析讨论了不同溅射时间下制备的薄膜的亲水性。结果表明:溅射时间为120 min时制备的薄膜经过退火处理后,具有锐钛矿和金红石混晶结构,而且具备最佳的亲水性和光致亲水性。     

沉积温度和时间对多孔SiC薄膜的光致发光性能的影响

为了增强碳化硅(SiC)的光致发光性能,设计了三层结构的多孔SiC薄膜,衬底是单晶硅,中间层是双通阳极氧化铝(AAO)模板,顶层是SiC薄膜。采用磁控溅射工艺在AAO模板上沉积SiC薄膜,沉积温度为100~500 ℃,溅射时间为1~30 min。研究了沉积温度和沉积时间对SiC的光致发光性能的影响。结果表明:SiC薄膜为非晶态,SiC主要沉积在AAO模板的上层骨架结构上;与未经过溅射的样品相比,当衬底温度为200 ℃,溅射时间为1 min时, SiC的荧光性能增强至14.23倍;多孔SiC薄膜的荧光主要来自2.3 eV的主峰和2.8 eV的次主峰,主峰可能来自Al₂O₃的O缺陷发光与SiC本征发光,次主峰可能来自SiO₂的O缺陷发光。磁控溅射结合双通AAO模板法可应用于多孔荧光SiC薄膜的工业化快速制备。