微弧氧化法制备BaTiO3薄膜的微观结构分析

利用X射线衍射仪、透射电镜和能谱仪(EDS)等对采用微弧氧化技术在钛衬底上制备的钛酸钡铁电薄膜的微观结构进行了分析。结果表明,Ba(OH)2浓度为0.2 mol/L、电流密度为5A/cm2、电源频率为250 Hz、微弧氧化时间为30 min制备的薄膜以六方相、四方相的BaTiO3和非晶相为主;经过1200℃退火8 h后,薄膜中的BaTiO3以四方相为主,非晶相消失,但部分六方相仍然保留。     

利用微弧氧化法制备四方相BaTiO3薄膜的结构特征及铁电性能

利用微弧氧化技术在钛衬底上直接制备了四方相钛酸钡铁电薄膜.利用X射线(XRD)、HP4192A阻抗分析仪和铁电测试系统(FTS)等手段对薄膜样品的相结构、介电和铁电性能进行了研究.结果表明,工艺参数为Ba(OH)2浓度为0.5mol/L,电流密度为150mA/cm2,温度为57℃,反应时间5～20min的薄膜主要要由四方相BaTiO3构成.在微弧氧化过程中,弧点的连续移动是形成四方相BaTiO3的主要原因.此工艺参数下薄膜的剩余极化值为0.271和-4.62μC/cm2(Pr),与其对应的矫顽场强度分别为20和-2.8kV/cm(Ec).该薄膜具有良好的铁电性能.     

微弧氧化法及其在铁电薄膜制备中的应用

介绍了微弧氧化法的基本原理和工艺过程;综述了微弧氧化法制备铁电薄膜的发展历程及最新研究进展;讨论了目前微弧氧化制备铁电薄膜过程中存在的主要问题;提出了合理选择溶液体系和溶液浓度,研究工艺参数对薄膜表面形貌和铁电、介电性能的影响,提高薄膜表面质量是促进微弧氧化制备铁电薄膜技术发展的关键。     

微弧氧化生成钛酸盐系铁电薄膜研究

为开发新的铁电薄膜制备工艺,需将Ti板微弧氧化.采用Ba(OH)2、Ba(CH3COO)2、BaCl2、Ba(OH)2+Ba(NO3)2及Pb(CH3COO)2对Ti板进行微弧氧化试验,并对生成的薄膜进行物相组成和显微形貌的分析.结果表明:Ti板在BaCl2、Pb(CH3COO)2及Ba(OH)2+Ba(NO3)2中不...     

微弧氧化法制备磁性薄膜的研究

采用微弧氧化法以FeSO4溶液在钛金属表面制备超顺磁性薄膜．用IR、XRD和SEM等表征了磁性薄膜的组成和形貌，结果表明磁性薄膜主要由Fe3O4和（Fe2O3）x·2H2O晶体组成．推断了磁性薄膜的形成机理．     

微弧氧化法生成四方相BaTiO3薄膜工艺研究

针对微弧氧化法生成四方相BaTiO3薄膜的工艺参数影响规律进行研究.将Ti板置于含Ba2+的电解液中在0.15～0.55mol/L和1.0～5.5A的浓度、电流区域内进行微弧氧化.实验发现微弧只在一定的浓度-电流区域中发生,可用平面图直观表示;在不同的浓度-电流区域内,薄膜具有不同的形貌,据此将浓度-电流区域图进一步划...     

自支撑BaTiO3薄膜的制备与铁电性研究

BaTiO₃(BTO)铁电氧化物薄膜因其在非易失信息存储、智能传感、生物医疗、纳米发电机等领域潜在的应用而受到了人们的广泛关注。目前,为了保证BTO薄膜能高质量外延生长,通常选择晶格匹配的氧化物做衬底,所生长的薄膜与衬底之间存在较强的化学键,很难将其从衬底上大面积地剥离下来,所以也无法实现下一步转移到可用于高密度器件集成的的Si基衬底上。文章使用水溶Sr₃Al₂O₆(SAO)为牺牲层的方法,将生长在Nb-SrTiO₃(Nb-STO)衬底上的BTO外延薄膜可以大面积、无褶皱地转移到Si基衬底上。并且,转移后的自支撑薄膜仍然保持了完美的结晶度和室温铁电性。此结论对自支撑氧化物薄膜在高密度铁电器件的集成方面奠定了一定的基础。     

微弧氧化法制备磁性薄膜及其组成结构分析

以钛金属作衬底,FeSO4溶液为主要原料,采用微弧氧化法制备了磁性薄膜,薄膜的饱和磁化强度为77.7 A·m2/kg。探索了薄膜的形成工艺。运用IR、XRD、XPS和SEM等手段表征了磁性薄膜的组成和形貌,结果表明磁性薄膜主要由Fe3O4和(Fe2O3)x·2H2O晶体组成,表面比较光滑致密。简要推断了磁性薄膜的形成机理。     

微弧氧化生成含钙磷氧化钛生物薄膜的结构

采用秃弧氧化在钛合金表层生成了含钙和磷的氧化钛薄膜,探讨了电解液组分及电压对薄膜形态、相组成及钙／磷原子比的影响。结果表明：薄膜由锐钛矿TiO2和金红石TiO2构成,呈内层致密、外层多孔的形态,且膜中钙／磷原子比由内至外逐渐增大;随电压增大,膜中非晶量增多、孔洞尺寸及钙／磷原子比增大,但有微裂纹呈现;增大电解液钙／磷酯比可提高膜中钙／磷原子比。     

磁控溅射制备取向性BaTiO3薄膜及其性能研究

磁控溅射具有制备的薄膜纯度高、致密性好、均匀,膜-基结合牢固、工艺重复性好,适合制备取向性无机非金属薄膜等优点,在微电子领域具有广泛的应用前景。研究了BaTiO₃薄膜沉积过程中的氩氧比、溅射温度、溅射时间、溅射功率等参数对薄膜微观结构的影响。结果表明,以取向性SrTiO₃为基底,当氩氧比为3∶1,基底温度为750℃,沉积时间为90 min,溅射功率为80 W时能够获得结晶较好、表面光滑、界面平整,厚度约为177 nm的(100)取向性BaTiO₃薄膜。通过优化工艺参数可以提高薄膜的质量和性能,为利用磁控溅射技术制备性能优异的压电薄膜奠定了基础。     

通过微弧氧化和水热处理在钛上沉积羟基磷灰石

在含有0.04mol/L β-甘油磷酸钠(β-GP)和0.10mol/L醋酸钙(CA)电解液中对Ti进行微弧氧化.结果发现:微弧氧化方法适合于Ti在甘油磷酸钠和醋酸钙电解液中形成富含有Ca和P的氧化膜.氧化膜粗糙多孔,电流密度和最后电压分别为200A/m2和430 V形成的氧化膜主要由锐钛矿型TiO2,金红石型TiO2和非晶相组成.低温下进行水热处理,羟基磷灰石晶体在氧化膜的表面沉积.用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、X射线光电子能谱对氧化膜进行了研究.     

氧化处理时间对Ti6Al4V微弧氧化陶瓷膜的影响

采用交流微弧氧化法于：Na：SiO3-KOH-(NaPO3)6溶液中在％6A14V表面形成了氧化物陶瓷膜．利用扫描电镜、电子探针及X射线衍射研究了陶瓷膜的组织形貌、元素的分布和相组成．研究表明：在恒定的微弧氧化电参数(U =500V，U-=100V和f=600Hz)下，随氧化时间延长，电流密度逐渐降低，膜层厚度不断增加；相对致密均匀的膜分为3层：过渡层、致密层与疏松层．膜层主要由TiO2(锐钛矿和金红石)相组成，延长处理时间，锐钛矿相及金红石相的相对含量发生变化，金红石相TiO2逐渐增多，而锐钛矿相TiO2减小．膜层相的形成过程可分为两个阶段。     

纯钛表面微弧氧化膜纳米压入法研究

微弧氧化是一项较新的等离子体化学-电化学成膜技术，硬度和弹性模量是膜的基本微区力学性能。采用交流微弧氧化方法的铝酸盐溶液中在TA2纯钛表面制备出较厚的氧化膜，利用纳米压入法测定了膜的硬度和弹性膜量，并探讨了微弧放电对氧化膜相组成和性能的影响。研究结果表明：膜的显微硬度和弹性模量分布有相似的变化规律，从膜表层到膜内部，硬度和弹性模量逐渐增加，并在内层膜达到最大值，分别为9.78GPa和176GPa，比钛基体高的多；膜不同浓度处TiO2金红石和TiAl2O5相的相对含量变化决定了硬度和弹性模量的分布。     

微弧氧化处理对钛铌合金力学及摩擦磨损性能的影响

采用微弧氧化的方法于磷酸盐电解液中在二元β型TiNbx(x=5,10,15,20,25)合金表面制备了微弧氧化涂层.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征各合金表面微弧氧化涂层的物相组成和微观形貌.采用纳米压痕仪、球-盘摩擦磨损实验仪分析了微弧氧化处理对钛铌合金力学性能、耐磨性的影响.结果表明,通过微...     

溶胶-凝胶法制备适用于还原性气氛下烧结的钛酸钡基超细粉体

以醋酸钡、钛酸四丁酯和冰醋酸为主要原料,采用溶胶-凝胶方法制备出适用于还原气氛下烧结的超细钛酸钡基陶瓷粉体.利用差热分析研究了前驱体的热转变过程.利用XRD分析了在不同烧结温度下,粉体的相结构.利用透射电镜研究了温度对粉体粒度和形貌的影响.实验结果表明,所得干凝胶在600℃度煅烧后就可以得到均匀且均相的掺杂改性钛酸钡粉体.在700℃度煅烧1h后,就可以得到形貌规则,粒度为100nm左右的高纯掺杂改性钛酸钡粉体.     

镁合金微弧电泳复合膜层的微观结构和抗腐蚀性能

采用恒压模式在硅酸盐系电解液中制备镁合金微弧氧化陶瓷层,对比研究了微弧电泳和直接电泳镁合金的截面形貌、结合力大小以及抗腐性能差异.结果表明:在镁合金微弧氧化陶瓷层的表面可制备电泳有机层,简化了电泳工艺;在微弧电泳复合膜层间形成机械咬合力和化学键力,附着力等级可达1级;经800 h中性盐雾腐蚀试验后,复合膜层腐蚀增重量和样品表面的形貌均没有明显的变化;与微弧氧化陶瓷层和直接电泳有机层相比,微弧电泳复合膜层的电化学稳定性显著增强,腐蚀电流相分别减少了约5个和2个数量级.