王猛
,
李成明
,
陈良贤
,
刘金龙
,
郭建超
,
魏俊俊
,
黑立富
,
吕反修
材料热处理学报
采用射频磁控溅射法在抛光的CVD金刚石膜上制备了立方(222)择优取向的Y2O3薄膜,利用XRD,纳米力学探针,划痕仪,FTIR和TEM等手段研究了退火对Y2O3薄膜的结构、力学性能和红外透过率的影响及Y2O3的微观结构.结果表明:通过退火Y2O3薄膜的结晶程度增加,退火后的择优取向仍为立方相(222)晶面结构;薄膜的硬度降低而弹性模量升高,薄膜与金刚石的结合力增加;薄膜的红外透过率略有降低;薄膜为柱状晶结构并存在大量非晶态.
关键词:
CVD金刚石
,
Y2O3
,
退火
,
力学性能
,
红外透过
冯峰
,
史锴
,
瞿体明
,
魏俊俊
,
吴蔚
,
张燕怡
,
肖绍铸
,
韩征和
中国材料进展
钇系高温超导涂层导体具备优异的超导性能,有广泛的应用前景,因此成为国际上的研究热点之一.近年来涂层导体长带的研制在日本和美国等国家取得了巨大进展,目前主要的技术路线为离子束辅助沉积(IBAD)和轧制辅助双轴织构基带(RABiTS)2种,其中IBAD技术路线的使用更为广泛而且产品性能处于领先地位.基于对上述2种技术路线进行的对比分析研究,介绍了目前世界范围内主要研究单位的进展情况,并对这2种技术路线在涂层导体结构的3个基本部分(金属基带、过渡层、超导层)的制备情况进行了具体对比分析.
关键词:
高温超导
,
涂层导体
,
离子束辅助沉积(IBAD)
,
轧制辅助双轴织构基带(RABiTS)
黑立富
,
闫雄伯
,
朱瑞华
,
陈良贤
,
刘金龙
,
魏俊俊
,
廉伟艳
,
张荣实
,
李成明
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000792
由于金刚石具有低吸收和优异的力学与导热性能使其成为长波(8~12μm)红外光学窗口材料的重要选择.对于许多极端条件的应用,化学气相沉积(CVD)金刚石自支撑膜的高温光学性质至关重要.应用直流电弧等离子喷射法制备光学级金刚石自支撑膜进行变化温度的红外光学透过性能研究,采用光学显微镜、X射线衍射、激光拉曼和傅里叶变换红外-拉曼光谱仪检测CVD金刚石膜的表面形貌、结构特征和红外光学性能.结果表明:在27℃时金刚石膜长波红外8~12μm之间的平均透过率达到65.95%,在500℃时8~12μm处的平均透过率为52.5%.透过率下降可分为3个阶段.对应于透过率随温度的下降,金刚石膜的吸收系数随温度的升高而增加.金刚石自支撑膜表面状态的变化,对金刚石膜光学性能的影响显著大于内部结构的影响.
关键词:
直流电弧等离子喷射
,
金刚石自支撑膜
,
高温红外透过
魏俊俊
,
贺琦
,
高旭辉
,
吕反修
,
陈广超
,
朱秀萍
,
倪晋仁
人工晶体学报
采用微波等离子体技术在CH4-H2-C2H6气体条件下制备了钛基掺硼金刚石薄膜.四点探针法测得薄膜电阻率在零掺杂时为1×1012Ω*cm ,当反应气源中B/C上升为5×10-3时电阻率降至5×10-3 Ω*cm.扫描电镜显示掺硼金刚石具有完整晶型和致密结构.拉曼光谱观察到金刚石结构在掺杂前后发生明显改变.采用循环伏安测试了Ti/BDD电极的电化学参量,并与PbO2, Sn-Sb and PbO2-Er三种电极进行阳极氧化对-硝基酚的对比实验.结果表明,在Ti/BDD电极上,对-硝基酚的总有机碳去除率接近100%,远高于其它三种电极.
关键词:
Ti/BDD电极
,
微波等离子体
,
化学气相沉积
,
对-硝基酚
,
阳极氧化
王猛
,
李成明
,
朱瑞华
,
刘金龙
,
陈良贤
,
魏俊俊
,
黑立富
人工晶体学报
采用射频磁控溅射法在本征(100)Si片上和CVD金刚石膜上制备了立方(222)择优取向的Y2O3薄膜,应用AFM观察薄膜的三维形貌表明薄膜表面晶粒致密,缺陷较少,表面粗糙度为8.7 nm;TEM表征薄膜微观结构,表明薄膜为柱状晶结构,柱状晶宽度10～20 nm,而且晶界明显,部分较大晶粒中存在些许位错缺陷;纳米力学探针和划痕仪表征薄膜的力学性能,表明薄膜硬度为20.73 GPa,弹性模量为227.5 GPa,可作为金刚石膜的抗氧化保护膜,并且与金刚石膜的结合较好,结合力约为5N;FHR对薄膜的光学性能进行分析,表明双面立方Y2O3薄膜对金刚石膜的最大增透为23％,基本符合Y2O3的理论增透效果.
关键词:
Y2O3薄膜
,
射频磁控
,
缺陷
魏俊俊
,
朱小研
,
陈良贤
,
刘金龙
,
黑立富
,
李成明
,
张勇
材料热处理学报
研究了阳极层离子源预处理工艺对WC硬质合金基底表面粗糙度Ra和表面最大峰谷值Pv的影响,以及对后续镀制Ta缓冲涂层表面特征及膜基附着力的影响.结果表明,硬质合金基片表面粗糙度和表面最大峰谷值的增加量随基片偏压升高呈指数增加;而离子源电压对基片表面粗糙度和表面最大峰谷值影响较弱;采用离子源电压1350 V,基片偏压200 V轰击硬质合金基片15 min后镀制Ta膜,膜层表面晶粒细小均匀,表面致密性显著增加;此外,基片表面经离子源处理后,镀制的Ta缓冲层与基底的膜基结合力有较大改善,这将有利于提高后续贵金属保护涂层的附着力及抗元素扩散能力.
关键词:
离子源预处理
,
结合力
,
表面粗糙度
,
表面最大峰谷值
段萌
,
张运强
,
潘国庆
,
朱瑞华
,
魏俊俊
,
陈良贤
,
李成明
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.043
目的 通过分析CVD金刚石膜与几种常用红外光学窗口材料在砂蚀过程中形貌特征以及红外透过率的变化规律,获得CVD金刚石膜在砂蚀过程中的材料去除机制及抗砂蚀性能的关键因素.方法 采用喷射式冲蚀磨损系统,对CVD金刚石膜及其他几种常见红外光学材料进行砂蚀性能测试.通过扫描电子显微镜对材料冲蚀后表面形貌进行观察,电子天平测量红外材料砂蚀率.采用红外光谱仪对砂蚀前后红外光学材料进行测量,评价其冲蚀前后的红外性能变化.结果 CVD金刚石膜抗砂蚀能力远高于Ge、ZnS、MgF2以及石英玻璃.在设定测试条件下,仅经过6 s冲蚀,除CVD金刚石膜外,其余光学材料的红外透过性能下降40%~60%.而CVD金刚石经受240 min的相同条件冲蚀,其红外透过率仅下降9.5%,显示出极佳的抗砂蚀能力.结论 CVD金刚石膜的冲蚀过程主要是微裂纹形成及扩张连接导致材料流失.其他材料的冲蚀过程既有裂纹扩展,也有反复的切削、犁削,而后者是这些材料被冲蚀的主要原因.
关键词:
CVD金刚石膜
,
红外窗口
,
砂蚀
,
冲蚀机制
田寒梅
,
刘金龙
,
陈良贤
,
魏俊俊
,
黑立富
,
李成明
人工晶体学报
采用微波等离子体化学气相沉积(microwave plasma chemical vapor deposition,MPCVD)技术系统地研究了GaN的分解机制.结果表明微波等离子体富氢环境促进了GaN的分解反应,分解过程由表面缺陷开始,向侧面扩展,最后沿氮极性面进行;氢等离子体中通入少量氮气能够显著抑制GaN的分解,在此基础上采用两步生长法成功实现在GaN上纳米金刚石膜的直接沉积.
关键词:
氮化镓
,
分解
,
微波等离子体化学气相沉积
,
纳米金刚石膜
郭会斌
,
王凤英
,
贺琦
,
魏俊俊
,
王耀华
,
吕反修
人工晶体学报
采用纯铪(Hf)金属靶,在氧+氩反应气氛中进行了HfO2薄膜直流反应磁控溅射沉积.首先在单晶硅片上沉积薄膜,研究工艺参数改变对薄膜的影响,然后选择较优的工艺在金刚石表面沉积符合光学厚度的薄膜,达到增透减反射效果.利用X射线光电子能谱(XPS)研究了O2/Ar比例对薄膜组成的影响.利用X射线衍射仪(GIXRD)和椭偏仪(Ellipsometer)研究了不同衬底温度对氧化铪薄膜组织结构和光学性能的影响.采用傅立叶红外光谱仪(FTIR)检测了镀膜前后金刚石红外透过性能,发现双面镀制HfO2薄膜能够有效提高金刚石在8～12 μm的红外透过性能,在8 μm处最大增透可达21.6%,使金刚石红外透过率达到88%;在3～5 μm范围,双面镀制了HfO2薄膜的金刚石平均透过率达66.8%,比没有镀膜的金刚石在该处的平均透过率54%高出12.8%.
关键词:
HfO2薄膜
,
反应磁控溅射法
,
红外透过率
,
增透
魏俊俊
,
黑立富
,
高旭辉
,
李成明
人工晶体学报
本文尝试采用微波等离子体CVD技术,实现金刚石膜的制备以及金刚石膜表面的氨等离子体处理,实现氨基功能化修饰金刚石膜的制备.通过扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)以及水接触角等对氨等离子体处理前后的金刚石膜进行检测分析.结果表明,采用微波等离子体CVD技术,可以在金刚石膜表面植入氨基实现功能化修饰,从而提高金刚石膜表面活性.同时,金刚石膜的整体品质未出现显著变化.
关键词:
金刚石薄膜
,
微波等离子体
,
氨基
,
水接触角
