等离子体技术在碳氮膜制备中的应用

β-C3N4是Cohen等人从理论上预言的一种可能比金刚石更硬的物质,含有β-C3N4的碳氮膜具有优异的电学、光学和机械特性,在很多领域有应用前景.人们已经应用多种方法进行碳氮膜的制备.本文将对等离子体技术在碳氮膜制备中的应用进行综述,并在成膜速率、成膜质量等方面,对以往工作成果进行论述;最后将讨论沉积过程中几个参量对碳氮膜沉积速率、膜结构等的影响.     

感应耦合等离子体源制备硬质类金刚石膜的研究

采用感应耦合等离子体源 (ICPS)成功地实现了化学气相沉积硬质类金刚石 (DLC)膜 ,并考察了基片负偏压对类金刚石膜沉积过程和薄膜性质的影响。薄膜的微观形貌、显微硬度、沉积速率以及结构成分分析表明感应耦合等离子体源适于制备硬质类金刚石膜 ,并且在相对较低的基片负偏压条件下就可以获得高硬度的类金刚石膜。基片负偏压对类金刚石膜化学气相沉积过程和薄膜性质都有显著影响。     

Novel Plasma Reactor with Rotary Helix Electrode Used in Coupling of CH4 at Atmospheric Pressure

At the ambient temperature and pressure a glow discharge plasma was used as a new approach for the coupling of methane with the newly-developed rotary multidentate helix electrode. In the presence of hydrogen, the effects of the input peak voltages and gas flow rates on methane conversion, C2 single pass yield and selectivity were investigated, and then the results were compared with those from the three-disc multidentate electrode. This demonstrated, on an experimental scale, that the rotary multidentate helix electrode was better than the multidentate three-disc electrode as there was little accumulation of coke, and the C2 yield per pass was 69.85% and C2 selectivity over 99.14% with 70.46% methane conversion at an input peak voltage of 2300 V and 60 ml/min gas flow rate.     

用强流脉冲离子束(HIPIB)方法在玻璃表面制备ITO膜

强流脉冲离子束(HIPIB)方法以新的成膜机理通过高强度(约108W/cm2),脉冲(约70ns)离子束照射到ITO陶瓷靶材上产生的高密度、高温二次等离子体快速地沉积到室温玻璃基片上成功地制得ITO薄膜。经一次脉冲发射即可制得约65nm厚的膜。通过原子力显微镜(AFM)图象分析膜的表面形貌,膜的平整性与膜厚有直接关系,一次沉积的膜的平整度良好。     

离子注入Cr、Y、Nb对γ-TiAl金属间化合物高温氧化性能的影响

采用MEVVA离子源将Cr、Y、Nb离子分别注入γ -TiAl金属间化合物 ,注入能量 50—6 0keV ,注入剂量为 1× 10 17cm- 2 ,研究γ -TiAl在 10 0 0℃空气中的循环氧化行为。结果表明 ,Cr离子和Y离子注入对γ -TiAl的高温氧化性能均没有明显影响 ;Nb离子注入γ -TiAl,在氧化初期 ,抗氧化性能得到显著提高 ,但随着氧化过程的继续 (超过 10 0h) ,这种改善作用逐渐降低。实验发现 ,通过离子注入和基体合金化向γ -TiAl中加入相同元素 ,由于工艺过程的差异 ,对其高温氧化性能的影响不同。在长时间高温氧化 (10 0 0℃ )条件下 ,离子注入表面改性无法达到提高γ -TiAl抗氧化性能的目的     

热丝CVD制备微晶硅薄膜的研究

采用热丝化学气相沉积技术制备微晶硅薄膜,利用X射线衍射谱、Raman散射谱、透射光谱和扫描电子显微镜等检测手段,系统地研究沉积过程中沉积气压对微晶硅薄膜晶粒尺寸、晶态比和光学带隙的影响,运用Tacu法则对薄膜的透射率和厚度进行计算分析,得到薄膜光学带隙与沉积气压之间的关系,结果表明薄膜的光学带隙随着沉积气压的升高而单调下降。     

离子注入Cr、Mo、Al对碳钢缝隙腐蚀行为的影响

采用电化学测试技术研究了离子注入Cr、Mo、Al对碳钢在海水中缝隙腐蚀行为的影响。结果表明,Cr、Mo复合离子注入表面降低缝隙腐蚀率,提高ER,显著改善了耐缝隙腐蚀性能,该效果优于Cr离子单独注入表面。Al离子注入表面使ER变负,耐缝隙腐蚀性能变劣。     

等离子喷涂成形技术制造薄壁零件

采用等离子喷涂成形法制造某些特殊材料的薄壁件 ,以保护那些不允许直接进行等离子喷涂的脆弱零件及贵重零件。以Al2 O3 ·TiO2 粉末为例进行试验研究 ,制得厚度为 0 .5～ 1.0mm的薄壁件 ,分析了原模结构、原模表面处理、脱模方法等关键技术问题。     

水再压缩等离子弧加工陶瓷实验研究

为减小口宽度，提高切口质量，进行了水再压缩等离子弧切割陶瓷实验研究。内容涉及基本原理，实验装置及加工参数对弧柱特性，切口宽度，切口角，无渣切速的影响规律，结果表明，施加水再压缩对提高等离子弧柱的能量密度和稳定性，进而提高陶瓷件切割质量非常有效。     

C基薄膜电子场发射的一般特性及发射模型

介绍了几种碳基材料的场发射特性及其发射模型.金刚石表面具有较低的或负的电子亲和势,因无法实现N型掺杂,难以用作电子发射材料.类金刚石膜及非晶碳膜材料经过"激活"后在表面形成具有较大场增强因子的熔坑,在几～几十V/μm的低阈值电场下得到非本征的电子发射,纳米结构的碳和碳纳米管本身具有较大的场增强因子,是较有前途的平面阴极场发射材料.碳基材料的导电性不同,遵循的发射模型不同.