气压对离子源增强磁控溅射制备氮化铝薄膜的影响

目的 制备性能优异的氮化铝薄膜.方法 采用射频感应耦合离子源辅助直流磁控溅射的方法 制备氮化铝薄膜,在不同的气压下,在Si(100)基片和普通玻璃上生长了不同晶面取向的氮化铝薄膜.使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)分析氮化铝薄膜的结构、晶面取向、表面形貌及薄膜表面粗糙度,使用紫外可见分光光度计测定薄膜的透过率,并计算薄膜的禁带宽度.研究气压的大小对磁控溅射制备氮化铝薄膜微观结构的影响.结果 在各气压下,薄膜生长以(100)面取向为主.在0.7Pa前,(100)面的衍射峰强度逐渐增强,0.7 Pa之后减弱.(002)面衍射峰强度在0.6Pa之前较大,0.6Pa之后变小.各气压下薄膜表面均方根粗糙度均小于3nm,且随着气压的增大先增大后减小,0.7 Pa时最大达到2.678nm.各气压下所制备薄膜的透过率均大于60%,0.7Pa时薄膜的禁带宽度为5.4eV.结论 较高气压有利于(100)晶面的生长,较低气压有利于(002)晶面的生长;(100)面衍射峰强度在0.7 Pa时达到最大;随气压的增大,薄膜表面粗糙度先增大后减小;所制备的薄膜为直接带隙半导体薄膜.     

Ni42Cr6Fe合金在高温湿氢中的氧化膜组织结构及生长过程研究

用ＴＥＭ、Ｘ射线衍射、ＳＥＭ等技术研究了Ｎｉ４２Ｃｒ６Ｆｅ玻封合金在高温湿氢中的氧化膜生长过程。氧化初期，Ｃｒ＿（２）Ｏ＿３和尖晶石氧化物同时形核长大，前者在晶界处形核长大，后者在晶内处形核长大。随后由于Ｃｒ的选择氧化，氧化膜主要以Ｃｒ２Ｏ３生长为主．当氧化进行到一定程度后，由于表面层Ｃｒ的贫化，氧化膜生长转化以（Ｆｅ，Ｍｎ）Ｃｒ２Ｏ４尖晶石氧化物生长为主．最后形成表层以粗大晶粒（Ｆｅ，Ｍｎ）Ｃｒ２Ｏ４为主，底部以较小晶粒Ｃｒ２Ｏ３为主，中部由大晶粒（Ｆｅ，Ｍｎ）Ｃｒ２Ｏ４围绕小晶粒Ｃｒ２Ｏ３的稳态氧化膜组成     

金矿尾砂微晶玻璃的制备

对以金矿尾砂为主要原料制造微晶玻璃进行了研究,根据微晶玻璃的基础组成,选择MgO-Al2O3-SiO2系统为配方依据,从最低共熔点、晶相组成和晶格匹配确定玻璃主成分并优选晶核剂;利用DTA,XRD,SEM等测试手段,研究组成及晶化工艺对析晶性能和物化行为的影响,结果表明：在金矿尾矿中添加适量的镁、铝质材料和网络结构调整氧化物,可获得主晶相为堇青石和尖晶石及顽火辉石固溶体的性能良好的微晶玻璃。     

硬质相对6061铝合金异型散热型材表面质量的影响

采用化学成分分析、金相分析、扫描电镜、力学性能测试、能谱分析及PoDFA杂质分析等技术对国产6061铝合金异型散热型材和进口同种优质6061铝型材进行对比分析.结果表明:国产型材的杂质总含量为0.195mm2/kg,明显高于进口型材的杂质总含量(0.016 mm2/kg),且其中存在较多的MgAl2O4尖晶石和MgO硬质杂质相,这些物相具有特殊的形态和较高的硬度,在加工过程中易划伤模具表面而降低型材的表面质量;国产6061铝型材中Mg和Si元素的含量均高于进口试样的,但由于形成了较多大块状、硬而脆的Fe2Si2Al9相,导致国产型材的强度虽稍高于进口型材的,但其伸长率却大幅度下降,也影响型材的表面质量.     

钢基电镀铝层阳极氧化处理后的组织结构和性能

用扫描电镜（SEM）和X射线衍射分析（XRD）测定了Q235钢上电镀铝层在硫酸溶液中不同时间阳极氧化处理后的组织结构和表面形貌，并对其硬度和耐蚀性能进行了测试。结果表明：电镀铝层经不同时间阳极氧化处理后，表面由非晶态Al2O3相和Al相组成，其上存在有纳米级的孔洞。随着氧化时间的延长，非晶态Al2O3相增多，Al相减少，氧化膜厚度增加，表面孔洞尺寸增大；氧化膜的硬度呈现先增加后降低，最后趋于稳定，且都显著高于电镀铝层的硬度。并且电镀铝层经阳极氧化处理后，在3．5％NaCl溶液中的电化学耐蚀性能大幅度增加，但随着阳极氧化处理时间的延长，电镀铝层的耐蚀性能降低。     

微晶化对纯铝点蚀行为的影响

通过磁控溅射技术在玻璃基体上制备了晶粒尺寸在400 nm左右微晶铝膜.利用动电位极化曲线及电化学噪声技术研究了微晶铝在酸性氯化钠溶液的腐蚀行为.结果表明,微晶铝自腐蚀电位升高,自腐蚀电流明显减小,维钝电流、点蚀击破电位显著升高;微晶化对纯铝点蚀行为有两方面的影响,一方面点蚀孕育速度增大,另一方面点蚀牛长速度降低,导致微晶化后纯铝的耐点蚀性能增强.     

电子浴辅助阴极电弧源法合成AlN薄膜影响因素研究

研究了Ｎ２流量、阴极偏压、工作气压等工艺参数对电子浴辅助阴极电弧源法合成ＡｌＮ薄膜质量的影响规律及其原因。     

铬铁矿中杂质铝和铁对铬氧化率的影响及其机理

以实验室合成的尖晶石型化合物为原料,系统地研究铬铁矿无钙焙烧体系中杂质铁和铝对Cr(Ⅲ)氧化率的影响规律及其机理。结果表明:铬铁矿中杂质铁对Cr(Ⅲ)的氧化率无明显影响;焙烧过程中FeO被氧化后得到的Fe2O3先与Na2CO3反应生成中间产物NaFeO2,它在体系中仍能起着Na2CO3的作用,使铬的氧化反应继续进行,整个Cr(Ⅲ)氧化过程的反应速率均较快;而杂质铝能明显抑制Cr(Ⅲ)的氧化,其主要原因是:在焙烧过程中,Al2O3与Cr2O3和MgO反应生成相对稳定、难溶的多元复杂氧化物MgO·(Cr2O3)0.5.(Al2O3)0.5。此外,Al2O3与Na2CO3反应生成Na2O·Al2O3,但Na2O·Al2O3很难进一步与MgO.(Cr2O3)0.5·(Al2O3)0.5反应生成Na2CrO4。     

Cu-Al-Mg合金表面氧化膜分析

利用俄歇能谱、Ｘ射线电子能谱和扫描电镜对Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｇ合金表面氧化膜进行了分析。结果表明：氧化膜的ＭｇＯ和Ａｌ２Ｏ３组成;没有进行过氧化处理的样品膜内的Ａｌ和Ｏ含量高于过氧化处理的样品,而Ｍｇ则相反;Ａｌ２Ｏ３的键合能Ｅ２ｐ３／２值大于ＭｇＯ的Ｅ２Ｐ３／２值,表明Ａｌ２Ｏ３不易被分解;进行电子轰击后,膜内Ｍｇ含量减少,ＭｇＯ被部分分解,而Ａｌ则增加,由ＭｇＯ和Ａｌ２Ｏ３组成的复合型氧化膜使得合金     

高发射率金属氧化物涂料的制备与性能

以改性粘结剂、Cr2O3、MnO2为主要原料,辅以ZrSiO4、Fe2O3、MgO等多种氧化物,分别在950、1100和1250℃下保温2 h,水淬急冷出料,然后采用高温熔烧法在不锈钢表面制备高发射率涂层。采用X射线衍射仪、扫描电镜、红外辐射测量仪对涂料样品物相、形貌和辐射性能进行了测试表征,并测试了涂层抗热震性能。结果表明:不同温度下煅烧生成不同的尖晶石结构,1250℃煅烧后生成多种复杂尖晶石及其固溶体结构,表现出最佳的红外辐射性能,在1～22μm波段法向发射率可达0.90;涂层试样的抗热震次数可达25次(室温至800℃),表明涂层结合强度较高。     

导电银浆在铝合金表面的烧结性能分析

制备一种用于铝合金表面烧结银厚膜的低温烧结型导电银浆,以解决铝合金的软钎焊问题. 采用熔融淬火方法制备玻璃化转变温度(T_g)为360 ℃的Bi₂O₃-B₂O₃-ZnO玻璃粉. 将玻璃粉、亚微米银粉和有机载体混合制成无铅低温烧结型银浆,将该银浆涂覆在6061铝合金表面,并在440,470,500,530 ℃的温度下进行烧结. 研究烧结温度对银厚膜的电阻率、可焊性及与基板结合强度的影响. 当玻璃粉与银粉重量比为1∶9,烧结温度为530 ℃时,烧结银厚膜的电阻率为2.2 μΩ·cm,抗剪强度为56.0 MPa;同时Al,Mg和Bi₂O₃发生氧化还原反应在银厚膜与铝基板界面产生纳米级Bi单质,进而实现冶金结合. 结果表明,提高烧结温度可以有效促进玻璃的润湿铺展、Ag颗粒之间的颈缩和Ag颗粒的生长,进而明显改善银厚膜软钎焊可焊性.     

氧化铝陶瓷热浸镀铝工艺研究

作者发现采用热浸镀铝工艺,在一些特殊的条件下将陶瓷插入铝熔液中定向移动后移出,可以在氧化铝陶瓷表面镀上一层厚度为数微米的铝膜。本实验系统地研究氮气流量、铝熔液温度以及陶瓷板与铝液的接触时间等因素对陶瓷表面铝膜覆盖率的影响。结果表明:铝膜覆盖率随氮气流量的增加发生显著变化,先增加后降低;铝熔液温度的提高使得覆盖率峰值对应的氮气流量向低氮气流量侧转移;铝熔液和陶瓷接触时间的增加有助于陶瓷表面热浸镀铝。此外还采用高分辨透射电镜观察了铝膜和陶瓷的连接界面,发现在氧化铝晶粒上外延生长出与铝晶粒之间存在共格关系的新生Al2O3层。     

被动调Q用微晶玻璃的光学性能

掺钴的镁铝尖晶石微晶玻璃是一种极具前途的新型可饱和吸收材料,可用于饵玻璃激光器的被动调Q,对于饵玻璃激光器的应用推广具有非常重要的作用.本实验制备了纳米镁铝尖晶石为晶相的微晶玻璃,分析了微晶玻璃的吸收光谱产生原因,研究了CoO含量、制备工艺对微晶玻璃吸收系数的影响.     

Effect of lithium content on the electrochemical properties of solid-state-synthesized spinel LixMn2O4

Lithium-substituted LixMn2O4 (x = 0.98, 1.03, 1.08) spinel samples were synthesized by solid-state reaction. X-ray diffraction (XRD) patterns show that the prepared samples have a spinel structure with a space group of Fd 3 m. The cubic lattice parameter was determined from least-squares fitting of the XRD data. Li1.03Mn2O4 shows high capacity at both low and high current densities, while Li1.08Mn2O4 shows good cycling performance but relatively low capacity when cycled at both room and elevated temperatures. A variety of electrochemical methods were employed to investigate the electro- chemical properties of these series of spinel LixMn2O4.     

彩色铝粉Fe2O3/SiO2/Al的液相沉积制备与表征

采用分步液相沉积法在片状铝粉表面包覆SiO2与Fe2O3双层薄膜制备了具有金属光泽的彩色铝粉,以彩度与光泽度为主要评价指标,探讨Fe2O3用量与pH值对铝粉包覆效果的影响,利用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段对包覆前后的铝粉进行表征.结果表明:当SiO2包覆量为20％(质量分数)时,随着Fe2O3膜厚的增加,铝粉颜色由浅黄→金黄→红黄过渡,光泽度下降;当m(Fe2O3)∶m(SiO2)∶m(Al)=0.75∶0.2∶1时,铝粉具有良好的彩度与光泽度,铝粉表面粗糙度由5.05 nm增大到20.6 nm;反应过程pH值对Fe2O3包覆效果有重要影响,pH值宜控制在3.9～4.0;表面活性剂PVP的加入有利于提高Fe2O3膜层与SiO2和Al基体的结合力,从而提高颜色稳定性.     

Sr和稀土对铝合金表面氧化膜保护效果的影响

通过X射线衍射、扫描电镜等方法分析了变质元素对A356铝合金表面氧化膜成分及形貌的影响。从添加元素对表面氧化膜致密性、完整性的影响角度出发，考察了Al—10RE中间合金、Sr处理对A356合金熔体氢含量的影响机制。试验结果表明：A356合金经过Al—10RE中间合金处理后，表面氧化膜中形成了大量La2O3与Al2O3的复合氧化物LaAl11O18这种复合氧化物使表面氧化膜更加致密，氧化膜表面非常平整，几乎看不到开裂的现象，有效地阻止了铝与水的反应。而加入Sr后，形成了SrO与Al2O3的复合氧化物SrAl2O4，这种复合氧化物使表面氧化膜致密性变差，氧化膜表面出现大量反复开裂的痕迹，使得新鲜的铝液不断的暴露于空气中，大大促进了铝与水的反应，使熔体氢含量大幅度增加。     

工艺参数对电子浴辅助阴极电弧源法合成AIN薄膜的影响

介绍了一种应用电子浴辅助阴极电弧源法合成AIN薄膜的新方法。研究了N2流量、阴极偏压、工作气压等工艺参数对合成AIN薄膜质量的影响规律,结果表明,随N2流量的增加,AIN薄膜的质量得以提高,当N2流量达到30mL.min^-1时,可合成较纯净的AIN薄膜;阴极偏压主要影响合成薄膜的结晶状况;此外,基体材料本身及其表面状况也对合成薄膜的质量有一定影响。     

Corrosion behavior of Cu-Ni-Ag-Al alloy anodes in aluminium electrolysis

The behavior of Cu-Ni-Ag-Al alloy used as anode for aluminum electrolysis was directly visualized in a two-compartment see-through cell during electrolysis, and its performances were tested at 850℃ in acidic electrolyte molten salts consisting of 39.3%NaF-43.7%AlF3-8%NaCl-5?F2-4%Al2O3 for 40 h in a laboratory cell. The results show that nascent oxygen oxidizes the anodic surface to form oxide film at the beginning of electrolysis. X-ray diffraction analysis of alloy surface show that the oxide film on the anodic surface consists of CuO, NiO, Al2O3,CuAl2O4 and NiAl2O4. However, SEM image shows the oxide film is porous, loose and easy to fall into electrolyte and to contaminate aluminum. The corrosion mechanism of metal anodes was analyzed.     

Oxidation of Fe-8Cr-14Ni-Al-Si-Mn from 700 to 1000°C

This paper reports an investigation into reducing the Cr concentration in commercial-grade stainless steels while maintaining oxidation protection at elevated temperatures. Aluminum and Si were added as partial substitute alloy elements to enhance the reduced operation protection resulting from Cr concentration reduced by approximately 50 pct of that found in stainless steels. The goal of this study was to determine the oxidation mechanism of such an Fe, Al-Si alloy: Fe-8Cr-14Ni-1Al-3.5Si-1Mn. During the initial oxidation period the protection resulted from a thin film of Al₂O₃ over an Fe and Cr spinel. Long-term oxidation protection resulted from the gradual formation of a Cr sesquioxide (Cr₂O₂) inner oxide layer. Eventually an outer oxide layer formed that was a mixed composition spinel of Cr and Mn (MnO · Cr₂O₃). The Al₂O₃, which was part of the original protective layer flaked off early in the oxide testing, and the aluminum oxide that formed later appeared as an internal oxide precipitate.     

制备条件对NiZn铁氧体纳米晶材料磁性能的影响

利用溶胶-凝胶法制备尖晶石结构的Ni1-xZnxFe2O4铁氧体纳米粉体材料,同时系统研究Ni/Zn比、溶液pH值以及煅烧温度对制备的Ni1-xZnxFe2O4铁氧体纳米材料微结构及磁性能影响。结果表明,随着Ni含量的增加,生成物中未反应的氧化铁不断增多。当x=0.3时,NiZn铁氧体的饱和磁化强度(Ms)最大。但随着温度的增加,氧化铁的含量减少,NiZn铁氧体的生成量增加。同时发现溶液pH值对Ni0.7Zn0.3Fe2O4铁氧体微结构及性能影响较大,当溶液的pH=5时,Ni0.7Zn0.3Fe2O4纳米材料的Ms最大。实验得到了NiZn铁氧体的最佳制备条件:Ni/Zn比为0.7/0.3,溶液pH值为5,最佳烧结温度为900℃。