用于智能激光防护武器的二氧化钒薄膜研究进展

随着激光武器的迅猛发展,寻找一种适用于激光防护领域的新型材料,有效对抗激光致盲,已成为摆在各国面前非常现实的问题。二氧化钒(VO2)作为一种性能优异的功能材料,在68℃附近发生从低温半导体相到高温金属相的可逆突变。但由于钒氧体系的复杂性和纯VO2薄膜相变温度较高等关键问题尚没有完全解决,严重阻碍了其在热电开关、激光防护和温控装置等方面的实际应用。综述了VO2薄膜多种制备方法的原理和优缺点,并重点介绍了VO2薄膜在智能激光防护武器上的应用。     

外部温度对二氧化钒临界相变电场影响的研究

通过无机溶胶-凝胶法和真空退火工艺在Al2O3陶瓷基片上制备出VO2薄膜,通过在薄膜上施加高电压,并结合温度控制系统的方法,研究相变过程中外部温度对二氧化钒临界相变电场的影响。结果表明:当外部温度从63.5℃增加到66℃时,相变需要的临界电场强度从0.17 MV/m下降到0.065 MV/m;随着外加电场强度由0.075 MV/m增加到0.2 MV/m时,相变临界温度从66℃降低到63.5℃,这说明VO2薄膜的相变存在温度与电场互相调控的现象;其相变行为由温度产生的电子热运动能和外场产生的电势能协同控制,但温度与电场的协同效应并非简单的叠加关系,即外界温度越低,温度对相变电场调控的效果越明显,外部电场强度越低,对相变温度的调控越明显;当外加温度为64~68℃,VO2薄膜相变需要的外部电场强度小于0.1 MV/m,满足智能电磁防护材料的要求。这为VO2薄膜应用于智能电磁防护材料提供可能性。     

YBCO半导体薄膜的热辐射及宽光谱响应特性的研究

本文就Si为衬底的钇钡铜氧 (分子式Y1Ba2 Cu3O7-δδ≥ 0 5 ,简称YBCO)半导体薄膜的热辐射及宽光谱响应特性进行了研究 ,发现这种半导体探测器响应波段不仅在红外波段 ,而且在亚毫米波段甚至毫米波段都有良好的响应特性 ,该薄膜是继VO2 薄膜之后用于非制冷红外焦平面的一种新材料     

YBCO半导体薄膜的热辐及宽光谱响应特性的研究

本文就Si为衬底的钆钡铜氧（分子式Y1Ba2Cu3O7-δδ≥0．5，简称YBCO）半导体薄膜的热辐射及宽光谱响应应特性进行好研究，发现这种半导体探测器响应波段不仅在红外波段，而且在亚毫米波段甚至毫米波段都有良好的响应特性，该薄膜是继VO2薄膜之后用于非制冷畿外焦平面的有一种新材料。     

一种新型柔性相变材料薄膜的制备及性能

利用复合乳化工艺配制出了性能稳定的十八烷/天然胶乳液,并采用浸渍成型工艺制备出了复杂形状的相变材料柔性薄膜,实现了室温相变材料的有效定型。实验研究表明,该工艺制备的相变薄膜材料具有良好的力学(扯断伸长率1135%)、热学(相变潜热237.1 kJ·kg-1)及密封性能(透气系数为3.71×10-17m2·Pa-1·s-1),相变温度为27.4℃,在低温环境中降温缓慢,可以用于特殊的储能和控温目的。     

强电场条件下二氧化钒薄膜的相变特性研究

为研究薄膜材料在强电场激励下的相变特性,采用直流磁控溅射工艺在硅衬底表面制备厚度不同的二氧化钒薄膜,搭建基于静电高压源和铜质电极夹具的材料相变特性测试系统。通过改变外施电场强度,研究薄膜材料的场致相变特性。结果表明:外施场强达到600 k V/m左右时,材料表现出明显的绝缘态-金属相变(MIT)特性;外施场强达到700k V/m时,材料电导率的变化幅度超过2.6个数量级,且远未达到饱和,随外场继续增加仍有很大上升空间。     

BST薄膜高介电调谐率和低介电损耗的设计

钛酸锶钡(BST)薄膜显著的介电非线性效应归因于Ti4+偏离氧八面体中心的位移。从BST薄膜的相变行为出发,讨论影响介电性的3种因素,即组分、电极材料和薄膜厚度,以期保持BST薄膜高介电调谐率的同时,获得低介电损耗,为最大限度地提高BST微波移相器的性能提供可能。     

磁控溅射法制备五氧化二钒薄膜的表面粗糙度研究

V_2O_5是一种具有热致相变特性的新型非线性光学材料,被广泛应用于激光致盲防护领域。V_2O_5薄膜的表面粗糙度是影响其性能的重要因素。本文采用磁控溅射镀膜的方法在蓝宝石表面制备V_2O_5薄膜,通过控制氧氩比以及衬底温度,探究V_2O_5薄膜表面粗糙度与这两个因素之间的关系。实验表明,衬底温度较低(约300℃)时,表面粗糙度较小,且随氧含量变化不大;衬底温度较高(400℃以上)时,随着氧含量的增加,表面粗糙度变大。同时,当氧分压一定时,随着衬底温度的提高,薄膜的表面粗糙度也增大。     

TNT基熔铸炸药冷却过程温度场变化规律研究

利用多通道数据采集仪对几种熔铸炸药冷却过程温度场进行测试,发现熔铸炸药冷却过程特别是相变发生的瞬间,温度曲线发生较大的拐点变化,通过对实验数据的分析,探讨了相变发生机理,得到了几种熔铸炸药的相变温度,随着熔铸炸药固相含量的增加,相变温度有下降趋势。所探讨的的两种熔铸炸药的相变温度在76～77℃内,均低于TNT的熔点。     

壳管式与圆柱式梯级相变蓄热装置的数值模拟与比较

梯级相变蓄热技术具有蓄能密度大、热量交换稳定和易于控制、能提高相变蓄热装置的导热系数等优点,具有广阔的应用前景。基于焓法模型运用有限容积法数值模拟了同等条件下壳管式和圆柱式梯级相变蓄热装置的充热过程;分析传热流体(heat transfer fluid,HTF)流速的影响;从熔化时间、管内温度变化和出口温度等方面在比较了2种方式的优缺点。得出以下结论:壳管式装置更利于传热,传热性能更佳。研究结论对梯级相变蓄热装置的装置形式选择导意义。     

钛酸铋薄膜退火时间的研究

采用金属有机化学气相沉积工艺和快速退火工艺,在硅(100)基片上制备高度择优取向的Bi4Ti3O12铁电薄膜,运用X射线衍射术分析薄膜材料的结构,通过测量材料的电滞回线和漏电流密度,研究快速退火对Bi4Ti3O12薄膜电性能的影响.在优化的工艺条件下,Bi4Ti3O12铁电薄膜的剩余极化强度(Pr)为8μC/cm2,漏电流密度为10-11 A/cm2.     

PLCT系列热释电薄膜的最新研究进展

热释电红外探测器广泛应用于辐射测温、红外光谱测量、安全警戒、红外热成像等领域.掺杂钛酸铅薄膜是性能优异、应用广泛的热释电薄膜.在介绍镧、钙双掺的钛酸铅薄膜的性能基础上,比较了不同组分的PCT、PLT、PLCT铁电材料的制备方法、结晶性、铁电性、介电性及热释电性能与组分的关系.并对PLCT系列热释电薄膜材料的应用前景作了探讨.     

新型超硬C-N薄膜材料

Ｃ－Ｎ薄膜是目前国际上刚刚兴起的一种新型超硬材料。理论上，它的体模量和硬度比金刚石还要高。在半导体和抗磨涂层等领域有着广阔的应用前景。文中介绍了新型Ｃ－Ｎ薄膜材料的发展概况、几种典型的制备方法、结构及性能特点，分析了Ｃ－Ｎ膜的发展方向及其应用前景。     

ZnO:Al绒面透明导电薄旗性能研究

利用中频脉冲磁控溅射方法,以掺杂质量2% Al的Zn（纯度99.99%）金属材料为靶材制备平面透明导电Zn0: Al( ZAO)薄膜,利用湿法腐蚀方法,将平面ZAO薄膜在一定浓度的稀盐酸中浸泡一定时间,使其形成表面凹凸起伏的绒面结构。研究了溅射功率、工作压力、腐蚀时间以及溶液浓度对绒面ZAO薄膜表面形貌的影响,并对腐蚀前后薄膜的电阻变化进行了分析。结果表明：低功率、低气压．腐蚀时间20 s、溶液浓度0.5%的条件下制备的绒面ZAO薄膜表面形貌较好,在硅薄膜太阳电池中具有潜在应用前景。     

纳米Al/CuO含能复合薄膜的反应性研究进展

亚稳态分子间复合物(Metastable Intermolecular Composites,MICs)具有超高的反应速率、高体积能量密度、微米级的临界反应传播尺寸等优点,在微型含能器件和火箭推进剂等领域展现出广阔的应用前景。纳米Al/CuO含能复合薄膜是当前亚稳态分子间复合物领域的研究热点之一,其利用气相沉积方法进行制备,与含能微机电系统(Microelectromechanical Systems,MEMS)的微细加工工艺兼容,在集成化含能器件方面具有极大的应用前景。本文综述了纳米Al/CuO含能复合薄膜的制备、热性能、燃烧性能、反应动力学以及过渡层对其反应性的影响、含能器件(点火器)及其应用技术方面的研究,并对纳米Al/CuO含能复合薄膜的发展方向进行了展望。     

ZnO薄膜的制备及其光学性能

以柠檬酸为络合剂、采用无机盐溶胶 -凝胶法 ,在玻璃基片上用提拉法制备了多孔ZnO薄膜。利用红外光谱、DTA -TG、XRD、SEM、UV -VIS透射等分析测试 ,考察了溶胶 -凝胶制备特征、热处理过程和热处理温度下薄膜的成相、表面形貌以及光学性能。结果表明 4 0 0℃热处理 1h的ZnO薄膜已开始晶化 ,晶型是六方纤锌矿 ;6 0 0℃热处理 1h的薄膜表面为多孔结构 ,粒径和孔径均匀 ;在可见光范围 ,薄膜的光透射率超过 85 % ,在波长 380nm开始出现紫外吸收 ;从而为该材料制作染料敏化的太阳能电池阳极薄膜打下良好的基础。     

化合物半导体/SiO2纳米复合薄膜的研究现状

半导体／介质镶嵌纳米复合薄膜具备准零维量子点的特征,这类材料具有三阶光学非线性系数大,响应快,功耗低等特点,在光开关、光存储及全光逻辑运算等领域有着广阔的应用前景。对半导体／介质镶嵌纳米复合薄膜的主要制备方法-射频磁控共溅射法的基本原理及技术特点作了概要介绍。从镶嵌于介质中半导体纳米颗粒非线性光学性质的研究动态入手,分类评述了化合物半导体/SiO2纳米复合薄膜近年来的研究状况,指出了这类复合薄膜的研究重点和发展方向。     

Bi4Ti3O12薄膜及快速退火工艺的研究

采用MOCVD工艺在Ts=440℃条件下制备组分Bi/Ti=1.44的非晶态薄膜,经过快速退火处理,制备高度择优取向的Bi4Ti3O12 铁电薄膜,在Ts=400℃条件下制备组分Bi/Ti=1.11的非晶态薄膜,经过快速退火处理,制备高度择优取向的Bi2Ti2O7薄膜,较好的退火温度为630℃、时间为60s;快速退火对薄膜组分的影响不大,在相同的退火温度下,生成43相还是22相取决于退火前薄膜材料的组分.