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系统压强对微波等离子体化学气相沉积金刚石成核的影响

王志明 , 夏义本 , 杨莹 , 方志军 , 王林军 , 居建华 , 张伟丽 , 范轶敏

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.03.026

为了在氧化铝上制备(100)定向织构的金刚石薄膜，必须先提高金刚石的成核密度。在微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）系统中，采用低压成核的方法，在氧化铝陶瓷上沉积出高成核密度的金刚石薄膜。扫描电镜显示其成核密度可达108cm－2。在此基础上，沉积出（100）织构的金刚石薄膜。

关键词: MPCVD , 金刚石膜 , 氧化铝 , 气体压力 , 成核密度

掺氮类金刚石薄膜激光退火的Raman光谱研究

居建华 , 夏义本 , 张伟丽 , 王林军 , 史伟民 , 黄志明 , 李志锋 , 郑国珍 , 汤定元

功能材料

采用功率密度分别为300、750和1500W/mm2的氩离子激光器,对由射频等离子化学气相沉积(RF-CVD)法制备的掺氮类金刚石薄膜进行了激光退火处理.并用傅立叶红外吸收光谱和显微Raman等手段,对所得样品进行了研究.结果表明:C-N键比C-H键更为稳定,一方面氮原子的引入制约了C-H键的生成,在激光退火中减少了因C-H键分解而引起薄膜的石墨化;另一方面生成的C-N键不易受热分解;因此随着氮含量的增加,薄膜中C-N成分增加,从而提高了类金刚石薄膜的热稳定性.

关键词: 类金刚石薄膜 , 激光退火 , 拉曼光谱 , 热稳定性

掺氮类金刚石薄膜激光退火的Raman光谱分析

居建华 , 夏义本 , 张伟丽 , 王林军 , 史伟民 , 黄志明 , 李志锋 , 郑国珍 , 汤定元

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.03.010

采用显微拉曼光谱研究了掺氮的类金刚石薄膜,该薄膜分别经过能量密度为300,750和 1500W/mm2氩离子激光的退火处理。分析结果表明氮原子在类金刚石薄膜中形成了C－N键制约了C－H键的形成。由于C－N键的键能比C－H键的键能大得多，因此在激光退火过程中C－N 键不易分解。所以随着氮含量的增加，类金刚石薄膜的激光退火后石墨化程度明显降低，具有比较好的热稳定性。而非掺氮的类金刚石薄膜由于C－H键含量比较高，因此激光退火后容易石墨化。

关键词: 类金刚石薄膜 , 激光退火 , 拉曼光谱 , 热稳定性

金刚石薄膜在氧化铝陶瓷上低压成核

王志明 , 夏义本 , 杨莹 , 方志军 , 王林军 , 居建华 , 范轶敏 , 张伟丽

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.04.020

在微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)系统中,用低压成核方法,在氧化铝陶瓷基片上获得了高成核密度的金刚石薄膜.实验表明,金刚石成核密度随系统压强减小而提高.在此基础上,提出一种MPCVD系统中金刚石成核的动力学模型,并指出对应于最高成核密度有一临界压强存在.

关键词: 金刚石薄膜 , MPCVD , 氧化铝陶瓷 , 系统压强 , 成核

金刚石膜在多孔硅发光中的应用

王林军 , 夏义本 , 范轶敏 , 居建华 , 方志军 , 张伟丽 , 史伟民

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.03.011

采用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法成功地在多孔硅上沉积出均匀、致密的金刚石膜。光致发光测量表明，金刚石膜可以有效稳定多孔硅的发光波长和发光强度，具有明显的钝化效应。金刚石膜的这个特点再加上高硬度特性使金刚石膜成为多孔硅的一种潜在的钝化膜。

关键词: 多孔硅 , 钝化 , 光致发光 , 金刚石膜 , MPCVD

氧化铝陶瓷衬底上金刚石[100]织构生长的氦增强刻蚀

方志军 , 夏义本 , 居建华 , 王林军 , 张伟丽 , 王志明

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.03.009

用微波等离子体化学气相沉积法（MPCVD）在氧化铝陶瓷衬底上成功地制备出具有[100] 织构的金刚石薄膜，并对该薄膜进行了X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和Raman光谱分析。由于氦原子具有高的电离能，因此本工作在反应气氛中引入了少量的氦，以提高氢等离子体的刻蚀效率。实验结果表明，少量氦气的引入促进了等离子体对非（100）面的选择性刻蚀，从而也有利于金刚石薄膜的[100]织构生长。

关键词: MPCVD , 氧化铝衬底 , [100]－织构 , 氦增强刻蚀

掺氮类金刚石薄膜的微观结构和电导特性

张伟丽 , 夏义本 , 居建华 , 王林军 , 方志军

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.03.014

用射频等离子体化学气相沉积法（RFCVD）和CH4、N2与Ar组成的混合气体制备掺氮类金刚石薄膜（a－C:H:N）。用原子力显微镜（AFM），俄歇电子能谱（AES），红外光谱（IR）以及显微拉曼谱（Micro－Raman）对a－C:H:N薄膜的表面形貌、组分和微观结构进行了表征。实验结果表明，薄膜中有纳米量级的颗粒存在，而且随反应气体中N2与CH4比值的增大，薄膜中氮元素的含量也随之增大，并主要以C－N键和N－H键形式存在，少量以C≡N键形式存在。还研究了热退火对a－C:H:N薄膜的电导率的影响。

关键词: 微观结构 , a－C:H:N薄膜 , 电导特性

氧化石墨烯/天然橡胶-丁腈橡胶复合材料的制备与性能

殷俊 , 张玉红 , 张伟丽 , 程珍琪 , 纪萍 , 何培新

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151110.001

为研究氧化石墨烯(GO)对共混橡胶的补强改性作用,首先,通过改进的H ummers方法制备了GO,并通过乳液共混法制备了GO/天然橡胶(NR)-丁腈橡胶(NBR)复合材料;然后,采用SEM、FTIR、XRD、溶胀测试和力学性能测试表征了GO、NR-NBR硫化胶和GO/NR-NBR复合材料的微观形态、结构和力学性能.结果表明:所得GO含有大量的含氧官能团,氧化效果较好;橡胶基体中GO分散均匀,且GO/NR-NBR复合材料的拉伸断面粗糙程度显著增加;GO的填充可以提高复合材料的表观交联密度;GO/NR-NBR复合材料的力学性能随着GO含量的增加而改善,当GO含量为3.0wt％时,GO/NR-NBR复合材料的拉伸强度、100％定伸应力和邵氏A硬度分别提高了53.3％、67.3％和10.5％,断裂伸长率降低了9.6％.

关键词: 氧化石墨烯 , 天然橡胶 , 丁腈橡胶 , 乳液共混 , 力学性能

不同基底上SiO2薄膜的显微结构和力学性能

王河 , 贺洪波 , 张伟丽

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12461

用电子束蒸发技术在K9玻璃及两种不同取向的钇铝石榴石(Y3Al5O12,简称YAG)晶体上沉积了SiO2薄膜,采用X射线衍射仪和纳米划痕仪对薄膜显微结构和力学性能进行了研究.实验结果表明:薄膜在K9、YAG(100)和YAG(111)基底上分别呈现非晶态和多晶态；沉积在不同基底上的薄膜的弹性模量并无明显差异；SiO2薄膜在K9和YAG基底上呈现不同的划痕破坏模式,并且YAG晶体上薄膜的粘附失效临界附着力远远小于SiO2薄膜与K9基底的附着力.本文从薄膜的结构和弹性模量两方面分析解释了不同基底上薄膜的力学行为.

关键词: SiO2薄膜 , 显微结构 , 弹性模量 , 附着力 , K9 , YAG

丽文哈贝壳螺旋微结构研究

陈斌 , 彭向和 , 孙士涛 , 季金苟 , 陈松

稀有金属材料与工程

对丽文哈贝壳的微结构进行了扫描电镜(SEM)观察,观察显示它是由无机霰石层和有机胶原蛋白组成的一种生物陶瓷复合材料,其中无机霰石层平行于贝壳表面整齐排列.观察也显示这些霰石层是由长而薄的霰石片所组成,不同霰石层中的霰石片具有不同的方向,构成螺旋等铺层形式.更仔细的观察显示每一霰石片又是由长而细的霰石纤维所组成,最细的霰石纤维具有纳米的尺度.根据在贝壳中观察到的螺旋结构,进行了螺旋结构和平行结构最大拔出力的比较实验研究,结果显示螺旋结构的最大拔出力大于平行结构的最大拔出力,它使贝壳具有高的强韧性.研究结果对高性能仿生陶瓷复合材料设计提供了有益指导.

关键词: 丽文哈贝壳 , 生物陶瓷复合材料 , 螺旋微结构 , 最大拔出力

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