用于音叉式原子力显微镜的探针制备

建立了一种电化学腐蚀法钨探针制备系统,通过对电化学腐蚀过程中微弱电流信号的实时检测,实现对腐蚀电路快速通断的自动控制,断电时间0.3 ms。该系统制备出了具有与理想轮廓一致的指数形探针。分析了电解电压、电解液浓度与腐蚀电流的关系,得出腐蚀最佳参数。将石英音叉与钨探针粘接构成原子力显微镜测头,完成了调幅模式下的力曲线测试。实验结果表明:制作的钨探针满足原子力显微镜测头性能要求,音叉信号稳定,能识别10 nm的运动变化,为研制高性能音叉式原子力显微镜提供了实验技术基础。     

用电阻探针法研究水环境中钢筋混凝土的腐蚀行为

混凝土中钢筋腐蚀十分严重,为了对混凝土内钢筋腐蚀进行在线监测,设计了箔栅电阻探针试样及钢筋腐蚀监测仪.介绍了电阻探针监测系统的原理及组成,采用电阻探针法测量了10 mm和20 mm两种混凝土保护层厚度的试样浸泡在青岛海水全浸区、潮差区和长江港淡水环境以及实验室内3%氯化钠溶液中的钢丝电阻腐蚀情况,由电阻值变化可计算出钢丝腐蚀率.试验结果表明,电阻探针法能实时地监测混凝土中钢筋腐蚀的行为.     

电化学腐蚀自停止制备Si膜的新技术

本文介绍高精度控制 Si 膜厚度的电化学腐蚀自停止新技术。讨论光照和电极欧姆接触等对腐蚀特性的影响,以及所得 Si 膜的质量。     

适用于TERS系统的金修饰钨丝探针制备和研究

提出了一种适用于针尖增强拉曼光谱(TERS)系统的金修饰钨丝探针,研究了其制备方法。有限元仿真设计了针尖的形状为内弧形针尖,并进行二氧化硅粘结层和金颗粒外层双镀膜结构纳米修饰;通过调节实验室自主研制的电化学腐蚀探针装置的溶液浓度、电机位移和浸入深度制备符合形状要求的钨丝针尖;在此基础上,通过电感耦合等离子体化学气相沉积技术(ICP-CVD)进行二氧化硅涂层镀制,电子束加热物理气象沉积技术(EB-PVD)进行金涂层镀制。最终完成该探针制备,双层镀膜后针尖曲率半径达30~80nm,可用于TERS研究。     

电化学腐蚀工艺及原理研究

随着社会生产力的发展,人民生活水平的提高,金属的使用在日常生活中应用的越来越普遍。由金属腐蚀所带来的损失也越来越严重,这样研究金属的腐蚀与防护便显得非常的重要。本文在此对电化学腐蚀的整个工艺做了详细的研究。     

Zn-Al涂层腐蚀电化学行为研究

通过电化学交流阻抗谱(EIS)研究了Zn-Al涂层在铜加速醋酸盐雾试验中的腐蚀行为,建立了等效电路模型并分析了相关电化学参数随时间的变化规律。采用扫描电镜及能谱仪分析了涂层腐蚀后的形貌及成分组成,阐释了电化学参数的演变规律。结果表明,盐雾试验中Zn-Al涂层的腐蚀由电化学反应控制逐渐转变为扩散控制,最后进入基体腐蚀阶段。     

钛合金的电化学特性和腐蚀行为

ＳＳＴ－８６１钛合金在含有Ｃｌ＾－Ｈ２ＳＯ４溶液中的电化学特性和腐蚀行为表明，Ｃｌ＾－１对钛合金一定的活性作用，使钛合金溶解电位降低，Ｃｌ＾－浓度越大，其活化作用越强，腐蚀速度工大，稳定的钝化膜和ＭｎＯ２层对钛合金角保护作用，使腐蚀速度小，Ｃｌ＾－对其特性的影响也较小。     

钢筋混凝土腐蚀的电化学检测研究现状

综述了混凝土中钢筋腐蚀的几种重要的电化学检测技术,主要包括线性极化电阻的测量、电化学阻抗谱的应用和电化学噪声的测量与分析,重点介绍了电化学噪声技术在钢筋混凝土失效方面的应用,并比较了各种方法的优缺点,同时展望了钢筋混凝土腐蚀的电化学检测的发展方向。     

电阻探针腐蚀监测技术的研究进展

介绍了电阻探针腐蚀监测系统和监测原理,综述了当前国内外电阻探针腐蚀监测技术的研究进展,重点分析了有关电阻探针腐蚀监测系统在电阻探针、监测数据处理和监测数据传输方向的研究现状,总结了电阻探针腐蚀监测技术在大气环境、水环境和土壤环境3种不同环境下应用的研究进展,最后对电阻探针腐蚀监测技术进行了展望,以为电阻探针腐蚀监测技术的发展和应用提供新的思路和指导意义。     

于FDTD仿真的高增益拉曼镀金针尖的可重复准确制备

提出一种可适用于针尖增强拉曼系统(TERS)的基于时域有限差分法(FDTD)的高增益拉曼针尖及其制备方法。在汇聚光条件下,仿真分析镀Au厚度为5～100nm,中间过渡层材料分别为5nm的SiO₂,Ta₂O₅,Ti,Cu的内凹型W针尖,在Au基底金半球样品处的近场电场分布情况。仿真结果表明:50nm镀金厚度,Ti,Cu为中间层的针尖具有更强的增强效果。在此基础上通过磁控溅射,设定镀Ti时间7s,镀Au时间120s,成功制备出所设计的高增益针尖,通过聚焦离子束(FIB)沿轴向切割针尖并借助扫描电镜(SEM)观察针尖剖面结构,验证该镀膜针尖的尺寸形状等结构参数达到设计要求。经4批次,每批次20根针尖进行重复镀膜实验,从而证明所设计的针尖稳定可重复准确制备。     

体硅微机械湿法加工技术研究进展

湿法腐蚀技术成本低,是硅微机械(Micromachining)加工中最基础、最关键的技术。着重讨论了3种主要湿法技术的优缺点,概述了硅的各向同性存在侧向腐蚀、各向异性受晶格限制以及电化学腐蚀受图形尺寸限制的缺点和局限性,探讨了国内外研究现状和湿法腐蚀技术存在的问题及今后电化学腐蚀技术在湿法技术中的地位。     

一种基于平面几何概念的电场探头各向同性计算方法

提出了一种基于平面几何概念的用于电场探头各向同性计算方法,并经由理论推导和实验验证证明了其普遍性与合理性。实验表明:该方法与IEEE-1309标准中的方法所计算的结果相差0.01～0.08 dB。所提出方法与IEEE-1309标准方法相比较,可以合理评估探头各向同性指标的同时,也会对电场探头各向同性指标的提升产生积极影响。     

Preparation of Electrode Array by Electrochemical Etching Based on FEM

Process technology of multiple cylindrical micro-pins by wire-electrical discharge machining （wire-EDM） and electrochemical etching was presented. A row of rectangular micro-columns were machined by wire-EDM and then machined into cylindrical shape by electrochemical etching. However, the shape of the multiple electrodes and the consistent sizes of the electrodes row are not easy to be controlled. In the electrochemical process, the shape of the cathode electrode determines the current density distribution on the anode and so the forming of multiple electrodes. This paper proposes a finite element method （FEM） to accurately optimize the electrode profile. The microelectrodes row with uniformity diameters with size from hundreds micrometers to several decades could be fabricated, and mathematical model controlling the shape and diameter of multiple microelectrodes was provided. Furthermore, a good agreement between experimental and theoretical results was confirmed.     

基于部分补偿干涉的非球面顶点曲率半径加工误差测量

测量非球面顶点曲率半径加工误差对预估成像系统质量和计算机辅助装校有重要意义。传统的部分补偿干涉系统只能测量非球面面形误差,即被测非球面与标称非球面之间的不规则偏差。通过分析系统剩余波前特定像差项随被测面位置的变化关系,基于部分补偿干涉原理,提出了一种非球面顶点曲率半径加工误差测量方法,测得非球面顶点曲率半径加工误差。仿真实验结果表明,所提出的误差测量方法具有可行性,其原理相对测量精度不低于0.003%。     

较浅压入下针尖曲率半径对纳米压入硬度影响的比较研究

基于3种不同曲率半径压头针尖对熔融石英进行纳米压入,用原子力显微镜（AFM）直接法测得压头针尖的面积函数及针尖曲率半径。研究表明,在极浅压入条件下,压头曲率半径的变化会导致硬度值的测量误差,曲率半径越小的压头针尖随接触深度的变化会更快得到真实值;相同的压入深度,曲率半径小的压头针尖测得的压入硬度值比曲率半径大的测得的压入硬度值更接近其真实值。     

基于反射探针的聚焦超声测量传感器设计和方法研究

基于钨钢探针和PVDF压电薄膜材料,设计研制了一种用于聚焦超声测量的新型传感器.同时,通过理论分析和有限元分析软件建立了传感器物理模型,并对传感器的内部声场及反射状况进行了模拟仿真,获得传感器输出信号的波形和幅值.最后,利用研制的传感器对聚焦换能器焦域声压和声强进行检测,并将检测结果与理论仿真结果对比,在10 W的声功...