氮气含量对射频磁控溅射法制备的AlN薄膜微观结构与力学性能的影响

用Ar气和N2气分别作为溅射气体和反应气体,采用射频反应磁控溅射法,通过调节工作气体(Ar气与N2气的混合气体)中N2的含量(体积分数)φ(N2),在硅(100)衬底上制备一系列六方结构AlN多晶薄膜,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和纳米压痕仪等对薄膜特性进行测试与分析。结果表明,φ(N2)对AlN薄膜的择优取向、结晶性、沉积速率与力学性能的影响都十分显著,对薄膜的微观结构和表面粗糙度也有一定影响:随φ(N2)增大,薄膜的厚度和沉积速率逐渐减小,结晶性也发生显著变化;较高的φ(N2)有利于AlN薄膜沿(002)晶面择优生长;φ(N2)对AlN薄膜的硬度影响较大,而对弹性模量影响较小。实验制备的AlN薄膜具有良好的纳米力学性能,硬度平均值在12.0~29.3 GPa之间,弹性模量平均值在184.0~209.8 GPa之间。     

退火和氧化性酸处理对HFCVD法制备金刚石薄膜质量的影响

以H2和CH4为反应气源,采用热丝化学气相沉积法(hot filament chemical vapor deposition,缩写HFCVD),于不同温度下,在金属Mo表面上制备金刚石薄膜,并分别对薄膜进行退火和氧化性酸处理。采用场发射扫描电镜(FESEM)、拉曼光谱(Raman)及物相分析(XRD),研究沉积温度与后处理工艺对薄膜质量和薄膜表面内应力的影响。结果表明,在700℃下沉积的薄膜晶型良好,晶粒尺寸大且均匀,平均粒径为0.5μm,薄膜中存在2.72 GPa的压应力;该薄膜在氢气气氛中退火后质量得到提升,金刚石的Raman特征峰强与石墨的Raman特征峰强的比值从2.780 0上升至4.451 6,薄膜中无定型碳和石墨成分的总含量(质量分数)下降37.6%;采用过氧化氢氧化处理后,薄膜中无定型碳和石墨的总含量(质量分数)下降26.8%,薄膜中69.0%~73.0%(质量分数)的trans-PA被氧化处理掉,热应力得到释放。     

微量Sc对2195铝锂合金应变时效态的显微组织和力学性能的影响

采用拉伸试验机、光学金相显微镜、透射电镜、扫描电镜等设备研究了添加微量Sc对2195铝锂合金应变时效态的显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：微量Sc加入后能生成细小弥散Al3(Sc，Zr)质点，起到抑制再结晶的作用；微量Sc的加入既促使合金晶内析出的T1相分布更弥散均匀，又能使亚晶界和晶界上析出的T1相变得细小，几乎不出现明显的晶界无析出带，因而可在不降低合金强度的前提下有效地改善其塑性。     

Influence of methane on hot filament CVD diamond films deposited on high-speed steel substrates with WC-Co interlayer

Diamond films were deposited on high-speed steel substrates by hot filament chemical vapor deposition (HFCVD) method. To minimize the early formation of graphite and to enhance the diamond film adhesion, a WC-Co coating was used as an interlayer on the steel substrates by high velocity oxy-fuel spraying. The effects of methane content on nucleation, quality, residual stress and adhesion of diamond films were investigated. The results indicate that the increasing methane content leads to the increase in nucleation density, residual stress, the degradation of quality and adhesion of diamond films. Diamond films deposited on high-speed steel (HSS) substrate with a WC-Co interlayer exhibit high nucleation density and good adhesion under the condition of the methane content initially set to be a higher value (4%, volume fraction) for 30 min, and then reduced to 2% for subsequent growth at pressure of 3 kPa and substrate temperature of 800 °C.     

Sc对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织和性能的影响

采用拉伸试验、金相、透射电镜、扫描电镜等测试手段，研究了Sc对Al-K-Cu-Mg-Ag-Zr合金的显微组织对拉伸性能的影响。结果表明，Sc细化了合金晶粒，促进了T1相的析出和均匀弥散分布，在一定程度上改变了合金的断裂行为，能使合金获得更好的综合机械性能。     

Ce含量对新型Al-Cu-Li合金的凝固行为及其平衡相的影响

分别采用金相,扫描电镜,X射线衍射,电子探针和波谱分析的手段,对一种加入不同铈(cerium)含量(0, 0.1, 0.3, and 0.5 wt.%)的新型Al-Cu-Li合金的铸态微观结构进行了研究。结果表明：随着含铈量的增加,晶粒得到很大程度的细化;在含铈量不超过0.3wt.%的所有试验合金中,均观察到了一种 Mg Ag富集的Al₇Cu₄Li中间相;当含铈量达到0.5wt.%,一种新型的灰色CuSi(AgMg)相出现;然而粗大的杆状Al₂CuLi相在含铈量达到0.3wt%就已经完全消失。分析表明：铈添加导致本试验合金中的平衡相的析出序列和凝固行为发生了改变;同时分析发现在合金凝固过程中产生的一种先析Al₈Cu₄Ce相,不但能够促进晶粒形核,同时能够阻止晶粒进一步长大,最终导致含铈的铸态合金晶粒得到细化。     

浅谈非开挖管道的探测技术方法

目前非开挖管道的探测技术主要使用水平定向钻进（HDD）铺管技术,水平定向钻进（HDD）铺管技术是一种现代非开挖施工新技术,主要用于穿越河流、马路、公路、铁路、建筑物等障碍物铺设各种管道（包括电力电缆、信息管道、热力管道、燃气管道、给排水管道等）。但是在城区,电力电缆密布,对定向控向和物探设备干扰很大,影响所测管线平面和竖向位置的精度。目前各行业非开挖施工单位的工程竣工图与管道的实际空间位置误差较大,尤其是在干扰大的城区。测绘部门提供的跟测资料也存在着同样问题。     

退火温度对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2薄膜正极电化学性能的影响

采用射频磁控溅射技术制备LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2薄膜正极,分别在200,300,400,500和600℃下进行退火处理,利用扫描电镜、等离子体发射光谱仪、拉曼光谱仪、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪等对不同温度下退火后的薄膜电极的形貌、结构和物相组成等进行分析,并测试其电化学性能。结果表明,500℃下退火后的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2薄膜正极放电容量相对较低,但表现出优异的循环稳定性和倍率性能,在50(μA·h)/(cm~2·μm)倍率下循环60圈后,仍保持初始放电容量(130.3(μA·h)/(cm~2·μm))的88.5%,经过电流密度分别为50,100,200,500和50μA/(cm~2·μm)的倍率循环,容量可以恢复到初始值,优异的循环稳定性和倍率性能是由于退火改善了LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的结晶性,并伴随着离子导电性和电子导电性的提高,但在更高温度(600℃)下退火的电池初始放电容量降低,这是由于高温退火产生的不纯相(Ni~(3+)离子物质)导致的,Co~(2+)和Mn~(3+)离子的出现是电池容量衰减的主要原因。     

硼掺杂金刚石电极降解活性橙X-GN偶氮染料废水的研究

目的研究硼掺杂金刚石(BDD)电极电化学氧化降解活性橙X-GN偶氮染料废水。方法采用热丝气相沉积法(HFCVD)制备铌基BDD电极,采用SEM观察BDD薄膜的表面形貌,用Raman检测BDD薄膜的成分,用电化学工作站测试BDD电极的电化学性能。选择活性橙X-GN染料废水作为降解对象,分别研究电流密度(20、50、100、150 m A/cm~2)、电解质浓度(0.025、0.05、0.1 mol/L)和溶液初始pH(3.78、6.74、10.92)等不同工艺参数对降解效率的影响,并采用紫外可见光分光光度计进行测试表征,使用能耗和总有机碳量表征降解效果。结果 BDD电极具有很好的电催化性能,其电势窗口为3.33 V,析氧电位达到2.45 V,远高于大多数有机物的氧化电位,电极表面反应受扩散步骤控制。结合活性橙X-GN染料溶液降解效果,得出100 mg/L活性橙X-GN溶液的最佳降解工艺参数为:电流密度100 m A/cm~2、电解质浓度0.05mol/L、溶液初始pH值3.78。采用最佳工艺参数处理5 h后,色度移除率达到99%,能耗为65.4 k W·h/m~3,TOC去除率达到56.95%。结论 BDD电极可以有效地降解活性橙X-GN染料废水。     

变形与热处理对Invar合金组织及性能的影响

针对实际生产中Invar合金抗跌落性能差的问题,对Invar合金试样进行了不同温度(800℃、900℃、1000℃)的退火、不同变形量的冷变形及不同温度(500℃、600℃)的二次退火试验,并进行了显微组织观察和力学性能试验,分析各种工艺参数对Invar合金的组织和性能的影响。结果表明,经800℃退火 23％变形 500℃二次退火处理的Invar合金具有最佳综合性能。