TiAlON涂层微观结构与光学性质研究

通过控制氧气与氮气流量比,使用反应磁控溅射技术在抛光硅片表面制备TiAlON涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、光谱椭偏仪(SE)分析氧氮比对涂层的微观结构与光学性能的影响。结果表明,TiAlON涂层具有与TiAlN涂层相同的面心立方结构(NaCl型)。随着溅射氧气分压的升高,涂层的柱状晶结构变得模糊。通过控制涂层的成分,TiAlON涂层的光学性质可由类金属特性向半导体特性以及陶瓷特性转变,说明TiAlON涂层具有可控的光学常数,可作为太阳能光谱选择性吸收涂层的候选材料。     

辐射致冷用氮化硅薄膜的微观结构和光学性质

采用射频等离子体化学气相沉积（PECVD）法制备了SiNx薄膜,用X－射线荧光光谱,红外吸收光谱,红外反射光谱以及扫描电镜对薄膜的成分,结构,表面形貌和光学性质进行了步研究,X－射线荧光分析表明SiNx薄膜的组成为SiN0.35,从红外透过光谱可见,氮参加了反应并生成Si-N键,薄膜中有少量的Si－H键和N－H键,红外反射光谱表明SiN0.35薄膜是非常好的窗口材料,在8－13um波段内具有很低的反射率,8－13um波段外反射率高,适合制备辐射制冷体,SEM观察结果对薄膜的表面形态和生长机量给予了初步解释。     

氮氩比对AlNx薄膜微观结构与光学性质的影响

利用射频反应磁控溅射技术制备了氮化铝( AlNx)薄膜.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计分析氮氩比对AlNx相结构、表面形貌、沉积速率以及薄膜光谱透过率的影响规律.氮氩比显著影响溅射薄膜的成分和相组成,进而影响薄膜的透过率.当氮氩比小于4/156时,薄膜由金属铝组成;当氮氩比大于6/154时,薄膜由立方-AlN相组成.薄膜形貌随氮氩比例增大由粗糙不规则状的颗粒转化为均匀致密的细小颗粒,AlNx薄膜的沉积速率随之减小.光学性能测试结果表明,AlNx薄膜透过率由金属铝膜的零增加为83％,AlNx薄膜在300～2500nm波长范围内透过率较高,而在大于2500nm的近红外区透过率显著下降.     

石灰石及脱硫剂微观结构研究

本文给出了石灰石及“华宜”脱硫剂微观孔结构的测定结果。通过对不同粒径的石灰石的比孔体积和孔分布的测定,认为石灰石粒径对颗粒孔结构和利用率有重要影响。其规律明显地划分为三个粒径区段:d>250     

超临界锅炉管道耐磨涂层的微观组织结构及冲蚀规律

开发两种适用于超临界锅炉管道防磨的含TiAl3(AW1)、Cr3C2(AW2)的复合粉芯丝材,采用超音速电弧喷涂技术制取耐磨涂层,结合光学显微镜、维氏硬度、X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、能谱分析等分析方法对喷涂层的的微观组织结构和高温冲蚀磨损规律进行研究,并与20钢进行对比分析。结果表明:AW1、AW2涂层具有固溶体相和氧化物相相互间隔的叠层结构特点;经800°C1、50 h氧化试验,AW1和AW2涂层的抗氧化性能分别是20钢的10倍和15倍;20钢、AW1和AW2涂层的最大冲蚀率分别出现在15°和45°冲蚀角附近;AW1涂层具有与商用AW2涂层接近的耐高温冲蚀性能,耐冲蚀性能明显优于20钢;当冲蚀角为45°时,AW1和AW2涂层的耐冲蚀性分别是20钢的3.1和3.0倍。图7表2参6     

有机半导体LPPP光学性质研究

研究了有机半导体梯形对次苯基聚合物（ＬＰＰＰ）的光学性质。该高分子材料呈现十分宽的光致和电致发光谱,其最大峰值在５６０ｎｍ附近。ＬＰＰＰ有一个特殊的丝带状的分子结构,热稳定性和化学稳定性高。     

Al-AlN选择性吸收涂层性能分析及光学模拟

研究了双层Al-AlN吸收层加减反射层结构膜系,并对这种结构膜系涂层性能进行分析和模拟,在模拟得到单层Al-AlN层的膜厚和填充因子基础上,工艺优化制备得到的Al-AlN选择性吸收涂层吸收率达到0.942,100℃发射率为0.044,聚光比为1条件下,光热转换效率为0.89。     

Al-AlN选择性吸收涂层性能分析及光学模拟

研究了双层Al-AlN吸收层加减反射层结构膜系,并对这种结构膜系涂层性能进行分析和模拟,在模拟得到单层Al-AlN层的膜厚和填充因子基础上,工艺优化制备得到的Al-AlN选择性吸收涂层吸收率达到0.942,100℃发射率为0.044,聚光比为1条件下,光热转换效率为0.89.     

石灰石分解特性及微观结构迁移规律研究

采用自建的热重分析仪进行石灰石煅烧分解的热重实验,得到了温度、煅烧气氛及粒径对石灰石分解过程的影响规律,利用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)和比表面积及孔隙度分析仪重点考察了分解过程中煅烧产物微观结构的迁移变化规律。研究表明:温度是影响石灰石煅烧的关键因素,温度越高,反应越快;CO2分压和粒径的增大对石灰石分解反应有一定的抑制作用;石灰石煅烧产物比表面积和比孔容随煅烧时间的延续快速增加。超过完全分解时间继续煅烧,煅烧产物产生烧结,比表面积和比孔容减小;原始石灰石几乎为无孔形态,随着煅烧过程的进行,微孔、中孔和大孔出现,呈双峰结构分布,煅烧开始至2.5 min时段内中孔增长较多,2.5～6.5 min时段内微孔和大孔快速生成,烧结导致孔的数量减少。     

等离子喷涂热障涂层组织结构及热导率研究

采用扫描电子显微镜（SEM）、激光脉冲等方法研究了204NS和204NS-G粉末对等离子喷涂热障涂层组织结构及热导率的影响。结果表明：相比204NS-G粉末,204NS粉末制备的YSZ涂层具有较高的密度和较低的孔隙率。在1 000℃下,204NS粉末制备的YSZ涂层热导率为0.78 W/m·K,比204NS-G粉末制备的YSZ涂层热导率高约20%。     

黑镍涂层的制备与光学性能研究

研究了以玻璃为基材,用电镀的方式制备Black Nickel-Cu-Glass选择性吸收涂层的方法,该涂层获得了α=0.93-0.95,ε=0.05-0.06,α/ε=15的光学性能,论述了制备条件和膜层厚度及基材表面光洁度对光学性能的影响。由实验结果得出双层黑镍的最佳厚度为0.048-0.063mg/cm^3,意志支黑镍的最佳厚度为0.040-0.052mg/cm^2以及涂层组成的主要成分的比例范围,用图示法详细说明了镀液温度对涂层光学性能的影响。     

不锈钢表面原位氧化法制备氧化物涂层的微观结构及其阻氢性能研究

316L不锈钢广泛应用于太阳能真空集热管,管内载入高温导热油,工作温度在300~400℃之间,导热油在长期工作中会因发生热分解而变质,产生游离的氢等。氢在高温下借助渗透作用穿过不锈钢中央管进入环形真空空间,导致高温真空集热管热量损失增加,因此应在集热管内表面采用原位氧化技术制备阻氢渗透涂层。当热处理温度为750℃时通过H_2-H_2O提供低氧分压气氛,低氧分压压力为10~(-21)Pa。通过XRD,SEM和XPS确定涂层的相组成和组织结构。结果表明,涂层主要由内层的氧化铬涂层和外层的锰铬尖晶石相组成。当温度为650℃时压力分别为40、60、80和100 kPa时,阻氢性能分别提高70、61、46和42倍。不锈钢表面氧化物涂层的制备可有效抑制氘在不锈钢中的扩散。     

氧化钴涂层的性质与应用

本文报道了在铝基板上喷涂热解制备氧化钴涂层的试验结果,对其结构和性质进行了分析。氧化钴涂层耐温可达400-600℃,α_s/ε_n值一般约3—4。     

用于动力设备的纳米镍基合金微观结构及耐磨性研究

阀门是核电站应用最多的一种设备,因材料耐磨性不足导致阀门失效是核电站事故的主要原因之一。文中提出在阀门零件的关键密封表面镀上一层纳米镍基合金,可以大大提高阀门的耐磨性,是减少核电站事故的有力手段。应用X射线衍射、TEM研究了纳米镍基合金的组织结构及相结构,陈述了这种结构为什么具有优异耐磨性的机理。     

涂层的光学性能与平板集热器效率的模拟研究

本文通过对平板集热器瞬时热效率的电子计算机模拟实验,进行了涂层的光学性能与平板集热器效率的研究。给出了η—α_s/ε曲线,得到了提高平板集热器效率的合理措施,提出了从η—α_s/ε曲线寻求热效率最佳涂层的方法。并且还根据上述方法,对于平板集热器涂层的研制,指出了努力的方向。     

GaN半导体材料的电学性质与光学性质分析

用局部旋转密度近似的方法研究GaN材料的电学性质与光学性质,用Cr跃迁金属替代GaN半导体中的N原子,其原子浓度为1.56%.这种材料用孤立和部分填充的中间带表征,是高效太阳电池的候选材料.对中间带的轨道成分进行分析表明,中间带主要由跃迁金属的t-群轨道构成.吸收系数的理论计算结果表明,半导体材料的次带吸收会导致太阳能转换效率的增加.     

煤中矿物组分的显微镜定量及微观结构的研究

叙述了煤中矿物质的种类和性质。应用x-射线衍射仪、显微镜、扫描电子显微镜对煤中矿物组分进行了定性、定量及形貌结构观察,进一步研究了煤中矿物组分的重量百分比及其分布形态,揭示了该煤种在未米的燃烧过程中潜在的结渣倾向。     

阳极氧化电解着色铝选择性吸收涂层的光学性能研究

本文报道了阳极氧化电解着色铝选择性吸收涂层的光学性能,其太阳吸收率α_s和热发射率ε_n分别为0.94(AM2)和0.10。给出了Ni粒子在多孔性Al_2O_2膜中浓度成梯度变化的结构模型。应用Bruggeman有效介质理论和多层膜系矩阵方法对涂层的光谱反射率进行了计算,讨论了表面形貌对涂层光学性能的影响。     

天然焦的微观结构及催化气化特性

利用X射线衍射(XRD)技术分析了天然焦和烟煤的微观结构特性,在TGA92型热重分析仪上采用非等温热重法进行了天然焦试样的气化反应特性试验,研究了不同添加量的钾、钙基催化荆对气化反应过程的影响,采用Freeman-Carroll方法计算了天然焦的气化动力学参数.结果表明,天然焦的有序化程度要高于烟煤,化学活,性较低,但两者物理性质相似;钾基催化剂对天然焦样品的气化反应有明显的催化作用,随着钾含量的进一步增加,碳转化速率的增长速率逐渐减缓;钙基催化剂亦能有效地促进天然焦的气化,随着钙含量的增大,碳转化率先增后降,存在一最佳Ca含量.     

蒸发制备ZnO薄膜的结构及光学电学特性的研究

以乙酸锌作为蒸发物质，采用真空蒸发技术，在加热的玻璃衬底上制备出高捏的ＺｎＯ透明导电薄膜，并对其结构，光学和电学特性进行了研究。