场发射FED器件MIM结构Ta-Ta2O5-Al薄膜的制备及性能

利用直流磁控溅射Ta膜和阳极氧化法制备Ta2O5薄膜,能谱分析（EDS）和X射线衍射仪（XRD）研究表明,在H3PO4电解液中添加少量的乙二醇制备的Ta2O5薄膜,呈非晶态,没有β-Ta2O5晶相出现.利用电击穿场强测试系统研究Ta-Ta2O5-Al复合薄膜制备FED器件（MIM结构）的绝缘性,证明采用磁控溅射和阳极氧化法成功制备了漏电流密度低、耐击穿场强高的Ta2O5薄膜.     

磁控溅射镀铜木材单板导电性能和润湿性能

以樟子松单板为研究对象,采用磁控溅射的方法在木材单板表面制备铜薄膜,分析镀铜木材单板导电性能和润湿性能。结果表明:在溅射镀膜初期,不能检测到样品的方块电阻,木材单板表面导电性能较差;镀膜时间超过150 s的样品能够检测到方块电阻值,而且随着镀膜时间的增加,镀铜木材单板的方块电阻逐渐变小,导电性增强;未封闭处理的镀铜木材单板横纹方块电阻要比顺纹的方块电阻高出1.5倍。当溅射时间为150 s时,接触角接近90°;随着磁控溅射镀铜时间增加,木材单板的接触角逐渐增大,亲水性逐渐降低,木材单板表面润湿性也实现了由亲水性向疏水性转变。     

退火对非晶态碲镉汞薄膜稳定态光电导的影响

利用射频磁控溅射方法,在宝石衬底上制备了非晶态碲镉汞(a-HgCdTe)薄膜。对原生a-HgCdTe薄膜进行了不同退火时间和不同退火温度的热退火,在80～300K温度范围内,分别测量了原生和退火处理后的a-HgCdTe薄膜样品的稳定态光电导,研究了退火时间和退火温度对非晶态HgCdTe薄膜的稳定态光电导和激活能的影响。结果表明,原生和退火a-HgCdTe薄膜的稳定态光电导具有热激活特性;随着退火时间增加或退火温度升高,a-HgCdTe薄膜的晶化程度提高,导致光电导增大,光电导激活能降低。利用非晶-多晶转变机制讨论了实验结果。     

DLC,TiN薄膜的环境摩擦学特性研究

采用非平衡磁控溅射及电弧离子镀技术在304奥氏体不锈钢表面沉积了类金刚石(DLC)及TiN 薄膜.用纳 米压痕仪、表面粗糙度仪、扫描电镜等检测了薄膜的显微硬度、表面粗糙度及表面形貌.并用球—盘式摩擦磨损试 验仪评价了不同介质(干摩擦、水润滑、油润滑)条件下薄膜的摩擦磨损性能.结果表明:在干摩擦及水润滑条件 下,TiN,DLC两种薄膜均明显改善了基体的耐磨性和润滑性,DLC薄膜性能更佳.但相对于干摩擦,在水润滑条 件下,DLC薄膜的摩擦系数反而有所升高,这主要源于H2O 与O2 在摩擦过程中参与反应,降低了薄膜的力学性 能和化学惰性从而增加了粘着效应.在油润滑条件下,DLC,TiN 薄膜与基体摩擦系数相近甚至略高,薄膜的沉积 虽然有利于基体耐磨性能的提高,但并不能改善基体的润滑特性.     

溅射压强对柔性PET衬底ZnO薄膜性能的影响

利用直流磁控溅射法,在室温水冷柔性PET衬底上成功制备出了掺钛氧化锌(ZnO:Ti,TZO)透明导电薄膜。通过X射线衍射(XRD)研究了薄膜的结构,用扫描电镜(SEM)研究了薄膜的表面形貌,用四探针和紫外-可见分光光度计等仪器对薄膜的特性进行测试分析,研究了溅射压强对ZnO:Ti薄膜表面结构、形貌、力学、电学和光学性能的影响。结果表明,溅射压强对PET衬底上的TZO薄膜的性能有显著的影响,实验制备的ZnO:Ti薄膜为具有C轴择优取向的六角纤锌矿结构的多晶薄膜;当溅射压强从2Pa增加到4Pa时,薄膜的电阻率由10.87×10-4Ω.cm快速减小到4.72×10-4Ω.cm,随着溅射压强由4Pa继续增大到6Pa,薄膜的电阻率变化平缓,溅射压强为5Pa时薄膜的电阻率最小,为4.21×10-4Ω.cm;经计算得到6Pa时样品薄膜应力最小,为0.785 839GPa;所有样品都具有高于91%的可见光区平均透过率。     

陶瓷表面金属化Cu薄膜应力调控

利用直流磁控溅射方法在AlN陶瓷表面沉积了单层Cu薄膜,采用X射线衍射方法研究了沉积温度对薄膜应力的影响,并用有限元方法模拟不同温度下沉积的Cu薄膜中的热应力及变形分布情况.沉积的薄膜应力表现为张应力,并随沉积温度的升高先增大后减小,沉积温度为200 ℃左右时,薄膜应力达到最大值;在AlN表面引入过渡界面可明显地减小薄膜应力,并根据微观结构和物理性质的变化等对薄膜应力的变化进行了解释.     

氧化钴多孔薄膜的电化学制备及其超电容性能

采用恒电流沉积方法,以0.2 mol/L CoSO4 1.5 mol/L H2SO4为电镀液,在阴极大电流密度下,以氢气泡为模板,在石墨基体上成功制备了CoOx.yH2O多孔薄膜.通过扫描电子显微镜、循环伏安法和恒电流充放电技术等对CoOx.yH2O多孔薄膜的形貌及超电容性能进行表征和研究,并对CoOx.yH2O多孔薄膜的沉积机理进行了探讨.结果表明:CoOx.yH2O薄膜呈纳米/亚微米级的多孔结构,随阴极电流密度的增加,薄膜的孔径增大;同时,膜层具有优异的充放电性能和功率特性,比电容达64.8 F·g-1,并具有良好的稳定性.     

脉冲偏压电弧离子镀CrN薄膜的表面形貌和性能研究

采用脉冲偏压电弧离子镀技术沉积了CrN薄膜,并考察了在不同偏压下薄膜的表面形貌、相结构、显微硬度和耐磨性．随着偏压的增加,CrN薄膜表面颗粒逐渐变少,表面粗糙度降低,结晶度增大,偏压为-100V的CrN薄膜具有致密的表面结构,较高的硬度,最佳的抗磨性能．     

毛竹采伐剩余物制备可降解膜的研究

为解决传统塑料薄膜难降解、制备原料不可再生等问题,以毛竹采伐剩余物为原料,通过碱化、醚化以及羧甲基化反应制备可降解薄膜。利用红外光谱、扫描电子显微镜及X射线衍射仪等手段,分析、研究了竹粉碱化、醚化等反应后化学官能团、表面微观结构及结晶度的变化。通过增稠剂海藻酸钠与淀粉改性,对比分析不同工艺条件下毛竹采伐剩余物可降解膜力学性能。结果表明,经碱化和醚化后毛竹采伐剩余物中木质素被脱除。纤维素内部发生分子重排,晶体结构改变,氢键作用减弱,结晶度下降。通过增稠剂海藻酸钠与淀粉改性,薄膜的拉伸强度明显增加,但断裂伸长率有所下降。覆盖薄膜后的土壤湿度下降趋势较未覆盖薄膜的土壤明显变缓,保墒性良好。     

木质素基聚电解质薄膜的制备及其力学性能

目的对工业废弃碱木质素改性制备阳离子木质素聚电解质,将其与聚乙烯醇改性产物羧甲基化聚乙烯醇复合制备聚电解质复合薄膜。分析不同因素对聚电解质薄膜力学性能的影响,并对薄膜结构、热稳定性等进行表征,为木质素基聚电解质在缓释、地膜、包装方面的应用提供理论依据。方法首先对木质素和聚乙烯醇分别进行季铵化和羧甲基化改性,制备阴、阳离子聚电解质。以甲醛为交联剂,聚乙烯醇为成膜剂,采用流延法制备三甲基木质素季铵盐/羧甲基化聚乙烯醇(TLQA/CMPVA)反应薄膜,通过红外光谱、扫描电镜、热重分析等对聚电解质薄膜结构、形貌、热性能进行表征。结果木质素季铵盐中季铵根离子质量摩尔浓度为1.81 mmol/g,羧甲基化聚乙烯醇中羧酸根离子为0.62 mmol/g。制备具有较佳力学性能的聚电解质薄膜的条件为:TLQA/CMPVA反应薄膜的固含量为10%,固含中聚乙烯醇(PVA)质量分数为30%,三甲基木质素季铵盐(TLQA)和羧甲基化聚乙烯醇(CMPVA)(质量比为3:7)的质量分数为70%,甲醛加入质量分数为3.88%,溶液pH值为9。所制备聚电解质反应薄膜的最佳断裂伸长率为222.13%,拉伸强度为6.80 MPa。聚电解质反应薄膜的平面较光滑,断面不平整,聚电解质共混薄膜平面粗糙。聚电解质反应薄膜分子结构中有醚键形成;聚电解质反应薄膜的热稳定性大于聚电解质共混薄膜的热稳定性。结论木质素和聚乙烯醇改性后,通过加入成膜剂聚乙烯醇、交联剂甲醛,聚电解质薄膜热稳定性得到提高,可获得具有较好力学性能和缓释性能的TLQA/CMPVA聚电解质反应薄膜。