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目的 降低SS316L表面的接触电阻,提高耐腐蚀性能。方法 采用非平衡场磁控溅射离子镀技术在SS316L不锈钢表面制备VNbMoTaW和不同氮气流量的VNbMoTaWNx薄膜。使用场发射扫描电镜、XRD衍射仪、XPS光电子能谱仪、电化学工作站、接触电阻测试装置,研究了改性涂层的组成和结构对接触电阻和耐腐蚀性能的影响。结果 扫描电子显微镜结果表明,所有薄膜表面致密且连续、与基体结合良好。随着氮气流量的增加,氮化物相逐渐增多、柱状晶结构减少、薄膜更加致密紧凑。XRD结果表明,未通氮气的高熵合金薄膜具有高熵合金体心立方结构,并沿(110)晶面方向生长。随着氮气流量的增加,氮化物相逐渐增多,薄膜晶体结构开始从体心立方结构转变为面心立方结构。结合XPS分析结果可知,VNbMoTaWNx薄膜表面主要由金属氮化物和少量高熵合金BCC相组成,并且随着氮气流量的增加,金属氮化物相逐渐增多。与单层VNbMoTaW薄膜相比,VNbMoTaWNx薄膜具有更好的耐腐蚀性和导电性能。氮流量为12 mL/min的高熵合金氮化物薄膜具有最优异的综合性能。表面改性后的薄膜接触电阻大幅度降低,在1.4 MPa的压力下,与碳纸的接触电阻仅为12.2 mΩ.cm2,接近美国能源部(DOE)的技术目标。由动电位极化曲线测得VNbMoTaWNx-12 mL/min在模拟PEMFC阴极环境下的腐蚀电流密度为0.040 μA/cm2,与SS316L基体相比,薄膜的耐腐蚀性得到了很大提升。在0.6 V恒电位模拟阴极环境下,VNbMoTaWNx-12 mL/min的电流密度稳定在1.01 μA/cm2,接近美国能源部1 μA/cm2的目标。结论 VNbMoTaW和不同氮气流量的VNbMoTaWNx薄膜能显著提高SS316L基体的耐腐蚀性和导电性能。 相似文献
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掺铁氧体和SiC纤维水泥基复合材料的吸波性能 总被引:1,自引:0,他引:1
用溶胶凝胶法制备了W型Ba(Zn1-χCoχ)2Fe16O27六方铁氧体,并以铁氧体和短切SiC纤维与水泥复合,制备了水泥基复合材料.测量了该材料的电磁参数,并计算了该材料对电磁波的反射率.结果表明:χ为0.8时,W型Ba(Zn1-χCoχ)2Fe16O27六方铁氧体的吸波性能最好,该铁氧体的掺量(质量分数)为35%和短切SiC纤维掺量(质量分数)为0.2%时,水泥基复合材料在12~18GHz范围内具有最大反射率-13.5dB,有效带宽达到4.7GHz. 相似文献
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空穴载流子在多晶p-ZnO薄膜中的输运特性研究 总被引:1,自引:1,他引:0
利用变温霍尔测量技术,研究了空穴载流子在Li和N双受主掺杂的p型ZnO多晶薄膜中的输运特性。实验结果和理论模型的比较研究表明:当温度在85~140K时,空穴载流子主要受晶界散射;当温度在140-300K时,空穴载流子主要受晶格振动散射、位错散射和电离杂质散射的共同作用。 相似文献
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废阴极炭块是铝电解槽大修时产生的一种危险固体废弃物,对其进行安全处置和资源化利用的关键是深度分离其中的有价组分炭和氟化盐。采用火法工艺对废阴极炭块进行处理,明确了氟化盐的挥发温度。基于氟化盐的挥发析出性质,设计了高温热处理电阻炉,并对其传热特性、控温规律以及氟化盐有效挥发区域进行了三维数值解析。实验确定氟化物的有效挥发温度为≥1700 ℃,该温度段下其挥发率可达93.1%以上。通过模拟不同供电模式下炉内温度场的演变规律,得到:在12 V升温24 h,9 V保温12 h的供电条件下,升温阶段炉内最高温度可达2250 ℃,氟化盐理论挥发区域占比可达98%;采用逐级递减的电压供给制度可以保证1700 ℃以上温度区域维持20 h,大幅度延长了有效热处理时间,有利于废阴极炭块中炭与氟化盐的深度分离。 相似文献
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目的 验证15 nm厚度AlCrTaTiZrRu/(AlCrTaTiZrRu)N0.7的势垒层热稳定性和扩散阻挡性能。方法 采用直流磁控溅射技术在n型Si(111)基片上真空溅射沉积15 nm的AlCrTaTiZrRu(3 nm)/(AlCrTaTiZrRu)N0.7 (12 nm)双层阻挡层,随后在双层AlCrTaTiZrRu/(AlCrTaTiZrRu)N0.7薄膜的顶部沉积50 nm厚的Cu膜,最终制得Cu/AlCrTaTiZrRu/(AlCrTaTiZrRu)N0.7/Si复合薄膜试样。将样品在真空退火炉中分别进行600~900 ℃高温退火30 min,以模拟最恶劣的应用环境。用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱分析仪(EDS)、四探针电阻测试仪(FPP)以及原子力显微镜(AFM)对试样的表面形貌、物相组成、化学成分、方块电阻和粗糙度进行表征分析。结果 沉积态AlCrTaTiZrRu/(AlCrTaTiZrRu)N0.7薄膜呈现非晶结构,与Cu膜和Si衬底的结合良好。在800 ℃退火后,Cu/AlCrTaTiZrRu/(AlCrTaTiZrRu)N0.7/Si薄膜系统结构完整,膜层结构界面之间未出现分层现象,表面Cu颗粒团聚现象加剧,Si衬底和Cu膜表面未发现Cu-Si化合物生成,薄膜方阻保持在较低的0.070 ?/sq;900 ℃退火后,薄膜系统未出现层间分离和空洞现象,Cu膜表面形成孤立的大颗粒Cu-Si化合物,薄膜电阻率大幅上升。结论AlCrTaTiZrRu/(AlCrTaTiZrRu)N0.7双层结构在800 ℃退火后仍能有效抑制Cu与Si相互扩散,其非晶结构增强了Cu/HEA/HEAN0.7/Si体系的热稳定性和扩散阻挡性。 相似文献