氮氩气流量比对磁控溅射氮化钛薄膜微观结构的影响

采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了氮气流量(5、10、25、50 sccm)及氮氩气流量比(4∶1、3∶2、2∶3、1∶4)对磁控溅射TiN薄膜微观形貌和相组成的影响。结果显示,所得样品具有纳米级TiN薄膜的基本特征。当N2与Ar的总流量为5 sccm,而它们的流量比为4∶1时,可以制得品质较好的蓝紫色TiN薄膜。     

堇青石合成与改性研究进展

堇青石是MgO-SiO₂-Al₂O₃体系中重要的三元化合物,具有低热膨胀系数、良好的热稳定性和抗热震性,因此被广泛应用于耐火材料和催化剂载体中。整理了近些年国内外学者们对于堇青石合成制度和改性技术的研究进展,具体包括采用不同原料通过固相法、低温燃烧法和溶胶凝胶法合成堇青石及不同物质掺杂对堇青石材料性能等方面的影响。目前,堇青石的合成和改性方法较多,且能够应用于工业生产中的各个领域,但总体来说距离国外生产出的堇青石陶瓷在性能方面依旧存在差距,因此,制备出高性能的堇青石材料并能够使之应用于大规模工业生产的技术方法就显得尤为重要,这也为今后学者们对于堇青石的研究提供了一个新的方向。     

添加La2O3的AlN陶瓷的高压低温烧结

利用国产六面顶压机在5.0GPa,1300～1800℃条件下实现了以La2O3为助剂的AlN陶瓷体的高压低温烧结.用XRD、SEM、微区拉曼光谱对AlN高压烧结体进行了表征.研究表明,高压制备陶瓷体材料能够有效降低烧结温度和缩短烧结时间,烧结温度最低温度达到1300℃,可比传统烧结方法降低300℃以上,AlN高压烧结体的晶格常数比粉体的减小0.09%左右,其内部存在残余压应力,但AlN六方相的对称性没有发生改变.     

Al/AlN复相陶瓷超高压烧结的研究

利用六面顶压机,实现了Al/AlN陶瓷材料的超高压烧结,对比研究了La2O3对烧结体烧结性能和显微结构的影响。结果表明：无助剂烧结时,烧结体致密化在1300℃-1500℃才表现出来;而La2O3在低温1100℃-1300℃就可以表现出助烧特性,烧结体在1500℃保温30min就可以达到最大致密度。在压力为5.0GPa、温度1500℃、烧结周期为50min的条件下,得到的烧结体显微结构致密,晶粒大小均匀,多为六角晶形。     

工艺参数对磁控溅射TiN膜结构的影响

为研究工艺参数在磁控溅射中对TiN薄膜生长的影响,通过改变工艺参数使用直流磁控溅射设备在N_2流量5 sccm,N_2压强为5 Pa生长TiN薄膜。采用射频磁控溅射法在N_2流量5 sccm、N_2压强5 Pa等生长参数下,制备了TiN薄膜。采用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对样品进行了分析,结果显示样品具有纳米级TiN薄膜的基本特征。实验表明,气氛中过多Ti原子的存在,影响了Ti原子和N原子的结合,也不利于TiN薄膜的生长。     

高压烧结AlN陶瓷的微观结构和残余应力

在5.0 GPa、1300-1800℃条件下不使用烧结助剂高压烧结制备了AlN陶瓷,研究了烧结温度和烧结时间对AlN高压烧结体微观结构和残余应力的影响.结果表明:高压烧结制备AlN陶瓷能有效地降低烧结温度和缩短烧结时间,在5.0 GPa/1400℃/50 min条件下AlN烧结体表现出穿晶断裂模式;将烧结温度提高到1800℃在AlN陶瓷中形成了单相多晶等轴晶粒组织;在5.0 GPa/1700℃/125 min条件下AlN陶瓷内部存在2.0GPa的残余压应力,其原因是在高压烧结AlN陶瓷出现了晶格畸变.     

AlN陶瓷的高压烧结研究

以自蔓延高温合成的AlN粉体为原料,用六面顶压机在高压(3.1～5.0GPa)下实现了未添加烧结助剂的AlN陶瓷体的烧结.研究了烧结工艺参数对AlN烧结性能的影响.用XRD、SEM对AlN高压烧结体进行了表征.研究表明:高压烧结能够有效降低AlN陶瓷的烧结温度并缩短烧结时间,烧结体的结构致密.在5.0GPa/1300℃条件下高压烧结50min的AlN陶瓷的相对密度达94.9%.在5.0GPa/1700℃/125min条件下制备的AlN陶瓷晶格常数比其粉体减小了约0.09%.     

ZIF-67衍生Co、Mo、S共掺杂的富氮多孔碳材料制备及其电催化性能研究

为了解决能源危机问题,探究具有高活性位点的电催化剂材料十分必要。可使用沸石咪唑啉框架(ZIF-67)为前驱体,通过吸收和热解制备同时掺有Co、Mo和S的多孔碳材料。合成的样品通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和x射线光电子能谱等手段进行表征,利用电化学测试来研究其电催化性能。结果表明：与Co/NC和CoMo/NC相比,CoMoS/NC表现出更优异的电催化性能,在10mA/cm²时的过电位低为172mV,Tafel斜率为67.8mV/dec。CoMoS/NC也表现出良好的长期稳定性,Co、Mo和S可以作为HER反应过程中的活性位点,多孔碳结构促进了电荷的转移。多个活性位点和独特的结构确保了该材料CoMoS/NC的卓越性能。     

高压烧结AIN陶瓷的微观结构和残余应力

在5.0 GPa、1300-1800℃条件下不使用烧结助剂高压烧结制备了AIN陶瓷,研究了烧结温度和烧结时间对AIN高压烧结体微观结构和残余应力的影响.结果表明：高压烧结制备AIN陶瓷能有效地降低烧结温度和缩短烧结时间,在5.0 GPa /1400℃/50 min条件下AIN烧结体表现出穿晶断裂模式;将烧结温度提高到1800℃在AIN陶瓷中形成了单相多晶等轴晶粒组织;在5.0 GPa/1700℃/125 min条件下AIN陶瓷内部存在2.0GPa的残余压应力,其原因是在高压烧结AIN陶瓷出现了晶格畸变.     

镁掺杂金刚石单晶生长的研究

本文在高温高压条件下用金属镁掺杂以浮力为金刚石生长的驱动力进行金刚石单晶生长实验,实验结果表明:金属镁会抑制含氮化物和含碳化物的形成,腔体内游离态氮元素含量在镁的抑制作用下增加,最终晶体内部的氮浓度呈现明显的增加趋势,峰值浓度达到519 ppm。此外随着镁掺杂量增加,金刚石单晶生长条件要求更高,合成温度和压力均有所提升,金刚石生长区域在P-T相图上会向上发生移动。