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电化学原子层外延(ECALE)是电化学沉积和原子层外延技术的结合,通过运用欠电势技术交替电化学沉积化合物的组成元素一次一个原子层而实现外延生长.详细介绍了电化学原子层外延(ECALE)的基本原理和特点,分析了影响ECALE过程的关键要素,并进一步介绍了它在新材料制备中的应用研究进展.

关键词: 纳米超晶格 , ECALE , 欠电位沉积 , 原子层外延

纳米热电材料及其ECALE制备方法进展

郜鲜辉 , 杨君友 , 朱文 , 侯杰

功能材料

论述了纳米热电材料的发展现状及其提高热电优值(ZT)的机理,介绍了一种制备纳米热电薄膜的新方法--电化学原子层外延(ECALE),它采用欠电位沉积实现二维层状生长.文中还总结了该方法制备纳米薄膜过程中的几个重要影响因素,并预测了纳米热电材料和器件今后的研究方向.

关键词: 纳米热电材料 , 电化学原子层外延 , 欠电位沉积

采用电化学原子层外延法(ECALE)在Au电极上成功地制备了Bi2Te3化合物热电薄膜.通过循环伏安扫描研究Te和Bi在Au衬底上的电化学特性,使用自动沉积系统交替欠电位沉积Te、Bi原子层200个循环获得沉积物.XRD、EDX和FESEM测试结果表明循环沉积200层后得到的沉积物Bi和Te的化学计量比为2:3,且是Bi2Te3薄膜化合物,而非单质Bi和Te的简单混合;薄膜均匀、致密、平整且可重复性好,以(015)为最优取向外延生长的.

关键词: 电化学原子层外延 , 欠电位 , Bi2Te3 , 热电材料 , 薄膜

电化学原子层外延法制备碲化铋薄膜

朱文 , 杨君友 , 郜鲜辉 , 侯杰 , 鲍思前 , 樊希安

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2005.11.002

研究了冷压银衬底上铋和碲的欠电位沉积薄层电化学行为.分析了最初铋欠电位沉积在碲覆盖的冷压银表面和碲欠电位沉积在铋覆盖的冷压银表面的欠电位转移伏安特性.结果证实,这种转移特性符合欠电位动力学机制.采用一个自动式电化学薄层流沉积系统,通过交替沉积碲元素和铋元素制备了碲化铋薄膜.XRD测试显示,沉积物是Bi2Te3.EDX定量分析给出铋与碲的元素化学计量比是2:3,与XRD结果一致.沉积物电子探针显微分析显示一个网格结构,可能与冷压银衬底的表面缺陷及银和Bi2Te3的晶格错配有关.

关键词: 电化学原子层外延 , 欠电位 , 碲化铋 , 热电薄膜

雾化气体淬火过程耦合流场数值模拟及实验研究?

李自良 , 程赫明 , 王利 , 李建云 , 侯立军 , 侯杰

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.04.030

运用计算流体动力学(CFD)的方法在 FLUENT 平台上建立雾化气体淬火的三维非稳态模型,对介质不同速度工况下淬火过程中试件温度场、流体速度场、流体温度场和流体压力场进行了流固热耦合数值模拟,并将模拟结果与边界条件实验结果进行了对比分析。结果表明,同等工况下,介质进口速度越大,流体的速度也越大；同截面上200 m/s 速度工况下试件上下表面两区域的压力差值比100 m/s 速度工况下大；试件放在淬火区淬火80 s 后,200 m/s 速度工况下试件的最高温度为299.5℃,100 m/s 速度工况下试件的最高温度为336℃,由此得出淬火介质进口速度越大,淬火试件的温度下降越快,试件冷却速度越快,冷却效果越好。

关键词: 雾化气体淬火 , 计算流体动力学 , 流场 , 耦合计算