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直流辉光放电CVD法均匀生长纳米金刚石薄膜的研究

游志恒 , 满卫东 , 吕继磊 , 阳硕 , 何莲 , 徐群峰 , 白华 , 江南

人工晶体学报

采用直流辉光放电化学气相沉积设备,以H2/CH4/Ar混合气体为工作气体,在2英寸硅片沉积出了晶粒尺寸为20～ 40 nm的纳米金刚石薄膜.采用SEM、Raman、微摩擦试验机等分析了不同CH4浓度、Ar浓度对NCD薄膜生长特性的影响.研究结果表明:金刚石薄膜的晶粒尺寸随着CH4浓度的增加而减小,但是过高的CH4浓度会导致石墨相大量生成;随着Ar浓度的增加,金刚石薄膜的晶粒尺寸逐渐细化,但过量Ar的掺入会降低金刚石薄膜的质量;在合适的工艺参数下,薄膜摩擦系数最低可以降低到0.12,NCD薄膜的最大沉积直径为140 mm.

关键词: 直流辉光放电 , 化学气相沉积 , 纳米金刚石 , 摩擦系数

石墨表面镀Si对石墨/Al复合材料热物理性能的影响

王俊伟 , 张现周 , 薛晨 , 白华 , 江南 , 朱英彬 , 王晨 , 马洪兵

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160927.001

研究了石墨粒径及表面镀Si处理对石墨/Al复合材料热物理性能的影响.结果表明:在盐浴过程中石墨表面形成了SiC层,这不仅增强了石墨-Si/Al复合材料的界面结合力,而且抑制了Al4C3相的产生.随着石墨鳞片体积分数从50％增加到70％,复合材料X-Y方向的热导率从492 W/(m·K)增加到654 W/(m·K),而且体积分数为50％的镀Si石墨/Al复合材料抗弯强度达到了81 MPa,相比未镀覆的提高了53％,是理想的定向导热电子封装材料.随着石墨粒径从500 μm减小到150 μm,石墨-Si/Al复合材料X-Y面方向的热导率由654 W/(m·K)降低到445 W/(m·K),但Z方向的热导率和复合材料抗弯强度变化不明显.

关键词: 镀Si处理 , 石墨/Al , 复合材料 , 热导率 , 抗弯强度

MgO-SiO2微量添加剂对高纯Al2O3陶瓷性能的影响

陈禧 , 童幸生 , 郎静 , 白华 , 朱聪旭 , 杨巍屹 , 马南钢

硅酸盐通报

本文研究了MgO和SiO2微量添加剂对高纯Al2O3陶瓷机械性能的影响,并将SiO2含量控制在0.4wt%,通过改变MgO的添加量来研究材料的机械性能变化.结果发现,当MgO含量降低时,综合性能随之升高,当MgO含量为0.2wt%时,Al2O3陶瓷出现最好综合性能,致密度达到99.2%,维氏硬度20.22 GPa,抗弯强度417.7 MPa.并且分析了MgO-SiO2微量添加剂对材料致密度、力学性能以及显微结构的影响,讨论了材料力学性能与显微结构之间的关系.

关键词: 微量添加剂 , 力学性能 , 显微结构 , 烧结杂质 , 包裹气孔

热爆法制备多孔NiTi形状记忆合金

李强 , 于景媛 , 李晓东 , 孙旭东 , 白华 , 李然

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2006.04.010

关键词:

一种链珠状SiO2纳米线的制备及分析

马洪兵 , 白华 , 薛晨 , 陶鹏飞 , 徐群峰 , 江南

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150512

实验通过硅粉和氯化钙盐高温处理,以熔融CaCl2高温下产生的蒸气作为特殊的蒸发载体,在1300℃条件下通过热蒸发法在石墨基板表面获得了具有草坪状排列的特殊形状的纳米线.系列测试分析表明,该纳米线的直径为50～400 nm,长度约为几个微米,且为面心立方结构.另外,系统分析显示传统的纳米线生长模型如气-液-固(VLS)生长机制不能很好地解释该二氧化硅纳米线在石墨纸上的生长过程,本文提出的一种增强的气-液-固生长机制,可以很好地解释上述纳米线的生长过程.

关键词: 二氧化硅 , 热蒸发 , 草坪 , 生长机制

金刚石/铝导热复合材料的显微组织与热力学性能

陶鹏飞 , 白华 , 薛晨 , 吕继磊 , 焦照勇

硬质合金 doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2016.04.004

以高温盐浴法对金刚石表面进行镀硅处理来改善金刚石和铝基之间的界面结合,镀硅后的金刚石颗粒表面略显粗糙,表面的镀层均匀;采用真空热压烧结法制备高导热镀硅金刚石/铝复合材料,研究了烧结温度和金刚石体积分数对复合材料相对密度和热导率的影响.随着金刚石体积分数的增加,复合材料的相对密度和热导均呈现先升后降的趋势,当金刚石体积分数为45％时,复合材料的热导率达到最大,为558 W/mK.

关键词: 复合材料 , 热导率 , 微观结构

钛镀层对金刚石/铝导热复合材料的显微组织与热学性能的影响

薛晨 , 白华 , 吕继磊 , 王少龙 , 江南

硬质合金 doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2016.04.002

采用高温盐浴法对金刚石表面进行镀钛处理来改善金刚石和铝基之间的界面结合,镀钛后的金刚石颗粒表面略显粗糙,表面的镀层均匀;采用真空热压烧结法制备高导热金刚石/铝复合材料,研究了金刚石表面镀钛对复合材料显微组织、热膨胀系数和热导率的影响.结果表明:金刚石表面的钛镀层改善了金刚石各晶面与铝基体的结合状态,增加了金刚石和铝之间的界面结合强度;当铝基体在镀钛金刚石颗粒形成的骨架结构中膨胀时,可以被骨架很好的约束,从而降低了复合材料的热膨胀系数;金刚石表面钛镀层减少了复合材料的孔洞,增加了致密度,从而提高了复合材料的热导率.

关键词: 复合材料 , 热导率 , 微观结构