欢迎访问沈阳真空杂志社 Email Alert    RSS服务
在线办公
    ISSN 1002-0322
    CN 21-1174/TB
    1964年创刊(双月刊)
摘要点击排行
一年内发表的文章 |  两年内 |  三年内 |  全部
Please wait a minute...
1. 相对论、量子力学与真空科学技术(一)——热烈祝贺我国EAST和HL-2M再获重大突破
陆国柱
真空    2021, 58 (5): 1-10.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.01
摘要194)            收藏
简略介绍相对论和量子力学的基本原理,引用最新的新闻报导,论述真空科学技术在相对论和量子力学研究中的应用和最新进展。众所周知(包括没写入书本的内容)如:真空是宇宙之母,比宇宙大,比宇宙老;真空是相对论和量子力学的物理环境;真空科学技术是相对论和量子力学研究必不可少的理论和技术。当代物理学正处于伟大变革的前夜,黑洞、暗物质、暗能量、引力波以及粒子起源等等研究难题,向物理学提出了严峻挑战。物理学或许能从深入研究科研难题或者从解决相对论与量子力学的矛盾中获得突破。本文讲三部分内容:①相对论及真空技术在相对论研究中的应用和最新进展。②梳理以前所学过的知识的思想体系。③量子力学及零点真空能等相关知识。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
2. 超高真空和高真空技术的应用
马义刚, 李智慧
真空    2021, 58 (4): 98-102.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.18
摘要169)            收藏
真空技术应用领域的不断拓展促进了不同学科间的相互融合和交叉学科的诞生。超高真空和高真空技术的进步推动了半导体、航天航空、核电能源等高技术产业的发展,为人类的可持续发展提供了保障。近些年,真空腔体、泵、阀门和密封件在增材制造、核聚变、粒子加速器和集成电路等领域发展的带动下取得新的进展,支撑了重要理论验证和重大工程建设,催生了新的科研成果。本文重点介绍了几种真空技术的典型应用,并对其中的关键技术进行论述。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
3. 大口径真空插板阀优化设计
齐大伟, 高俊旺, 吴斌, 王慧, 吕德润
真空    2021, 58 (5): 46-49.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.07
摘要155)            收藏
伴随我国航天及国防事业的巨大进步,更多关键和特殊的装备需要在真空环境下生产或试验,大型和特大型地面模拟设备开始研制和投入使用,对关键部件真空插板阀的要求也越来越高。由于真空插板阀的口径不断增大,传统结构的真空插板阀无法满足要求,为此针对大口径真空插板阀在使用过程中发现的问题,对大口径真空插板阀采取了阀体分体结构设计、独立运行轨道设计、自动超压保护装置设置、传动系统增设离合器、密封结构形式改进等优化设计,有效地解决了传统真空插板阀结构、控制等方面存在的弊端。通过优化设计制造的大口径真空插板阀已投入运行,阀门运行稳定可靠。该设计方法可以有效解决未来更大口径真空插板阀的设计难题。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
4. 小圆形平面靶倾斜磁控溅射镀膜均匀性研究*
付学成, 徐锦滨, 乌李瑛, 黄胜利, 王英
真空    2021, 58 (4): 1-5.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.01
摘要145)            收藏
基于小圆形平面靶倾斜磁控溅射的实际情况,针对靶材环形刻蚀槽与水平工件台存在夹角的特点,建立数学模型。利用MATLAB软件进行模拟仿真,研究靶材与工件台正对且高度固定时,不同夹角对膜厚分布的影响。我们发现在工件台相对靶材的水平距离上,膜厚先增加后降低。当靶材夹角适当时,在工件台固定的区域范围内,薄膜沉积速率的变化近似直线。根据薄膜厚度在工件台水平面呈圆弧状递减分布实际特点,模拟出在4英寸的衬底上片内均匀性。根据模拟结果,我们在4英寸的衬底上制备出片内非均匀性小于0.6%的氮化钽薄膜,验证了数学模型的合理性,并解释了非均匀性的实验结果优于模拟计算结果的原因。这为设计制造磁控溅射镀膜设备提供了参考。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
5. 等离子体雾化用等离子体发生器动静态特性研究*
杨彤, 尹政鑫, 邱吉尔, 杨胜源, 张清波, 余德平
真空    2021, 58 (5): 66-71.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.11
摘要125)            收藏
等离子体雾化法是当前球形金属粉末制备最具前景的方法之一,但由于其使用的关键等离子体发生器产生的射流不稳的问题,制约着金属粉末制备批次的稳定性。等离子体射流的不稳定性主要来源于电弧的大尺度分流,本文采用实验与信号分析的方法对电压信号进行时域、频域和时频分析来判断弧根的运动,揭示其动静态特性,以实现对等离子体发生器工作状态的实时监测。研究结果表明:反转电极等离子体发生器呈现上升型伏安特性,电压随电流的增大而增大,随着气流量的增大而升高;等离子体发生器在大电流情况下因产生了大尺度分流导致电压波动剧烈,大尺度分流造成的锯齿波状的信号为低频信号,频率在0.2到3Hz之间;采用短时傅里叶变换对电弧电压信号进行实时分析,可以准确地监测大尺度分流的产生,从而指导等离子体发生器工作参数的调整。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
6. 分子层沉积纳米薄膜的现状和发展
陈谦, 杨丽珍, 刘忠伟, 张海宝, 陈强
真空    2021, 58 (5): 26-31.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.03
摘要121)            收藏
随着微电子技术、锂离子电池和太阳能电池等行业的发展,人们对聚合物薄膜,尤其是纳米级聚合物薄膜的要求也越来越高。在传统的沉积方法不能满足要求的条件下,找到新的沉积聚合物的方法势在必行。分子层沉积(MLD)是一种类似于原子层沉积的技术,它可以精确控制聚合物膜的厚度、组成、形貌和保形性。因此,MLD可以成为制备聚合物薄膜的一种新方法。本文综述了分子层沉积的原理和方法,以及在薄膜领域的发展和应用,最后给出了分子层沉积技术未来发展所面对的挑战和展望。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
7. 基于S7-1200和WinCC的坩埚冷却水循环监控系统
成成, 王洪强, 李阳, 张华标
真空    2021, 58 (5): 85-88.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.15
摘要121)            收藏
本文介绍了一种坩埚冷却供水闭式循环监控系统,以西门子S7-1200系列PLC作为控制核心,WinCC 7.3组态软件作为人机界面,目的是为坩埚冷却供水闭式循环系统提供一种安全可靠的监控系统。该系统包括水泵、流量计、压力表、温度计、电磁阀门、压力变送器等,实时监测和控制整个坩埚冷却供水闭式循环系统。该系统已在线稳定运行多年,控制系统安全稳定,人机界面清晰、交互性好、抗干扰能力强,满足线上运行需求。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
8. 基于硅基氮化硅波导的外腔激光器研究*
陈家荣, 王东辰, 彭麦菊
真空    2021, 58 (5): 77-79.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.13
摘要118)            收藏
本论文展示了一种可调谐硅基外腔激光器,调谐范围在C波段(1540~1560nm),该激光器使用端面直接耦合(edge coupling)方式将SOA(Semiconductor Optical Amplifier)与硅基Si3N4波导集成。通过设计硅基Si3N4波导微环结构行成激光器外腔,激光器边模抑制比(side-mode suppression,SMSR)可达64dB。使用热调方式对微环进行等效折射率调节,实现了激光器粗调(coarse tune)与精调(fine tune)相结合,调节精度可达0.04nm。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
9. 不同浓度的Si掺杂β-Ga2O3薄膜的制备及研究*
张晓霞, 邓金祥, 孔乐, 李瑞东, 杨子淑, 张杰
真空    2021, 58 (5): 57-61.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.09
摘要117)            收藏
本文采用射频磁控溅射法在Si(100)和石英衬底制备纯β-Ga2O3和不同浓度的Si掺杂β-Ga2O3薄膜,并且研究Si掺杂对β-Ga2O3薄膜结构、表面形貌和光学性质的影响。X射线衍射(XRD)测试结果表明,Si掺杂β-Ga2O3薄膜都未出现新的衍射峰,随着Si浓度的增加,β-Ga2O3的特征峰(111)逐渐向大角度方向移动。X射线光电子能谱(XPS)表明β-Ga2O3薄膜中成功掺入了Si元素。本文使用原子力显微镜(AFM)表征薄膜的表面形貌,结果表明薄膜表面的粗糙度随着Si浓度增加呈现单调递增的趋势。紫外-可见光(UV-visible)透射光谱表明薄膜均在可见光波段具有高透光率,薄膜的光学带隙随Si掺杂浓度的变大而变大。Si掺杂实现了β-Ga2O3的带隙可调,表明Si是一种有潜力的掺杂剂。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
10. 稀土锆酸盐热障涂层的相稳定性和界面结合性能研究*
白明远, 王鑫, 甄真, 牟仁德, 何利民, 许振华
真空    2021, 58 (4): 12-20.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.03
摘要116)            收藏
采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)工艺制备了La2Zr2O7(LZ)、La2Zr2O7-3wt.%Y2O3(LZ3Y)、La2(Zr0.7Ce0.32O7(LZ7C3)和6~8wt.%Y2O3部分稳定化的ZrO2(YSZ)四种陶瓷涂层,研究了稀土锆酸盐和YSZ热障涂层的高温相稳定性、涂层结合性能和热循环行为。借助X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等表征手段分析了涂层的相组成、相结构稳定性、显微组织和化学成分。试验结果表明:经过1300℃长时间热处理后,LZ、LZ3Y和LZ7C3涂层粉末的XRD衍射峰均逐渐向2θ大角度方向偏移,涂层中共存的La2O3t-ZrO2和CeO2物相也产生了固溶现象,YSZ涂层则是出现了两个单斜相衍射峰且峰强度逐渐增大;在室温空气中放置336h后,LZ涂层出现了明显的片层状脱落现象;YSZ涂层的平均结合强度值最大,LZ涂层则是最小。同样,三种稀土锆酸盐涂层的热循环寿命均比YSZ涂层短。这可能与三种涂层中含有过量的La2O3有关,La2O3易于与空气中的H2O或CO2发生化学反应导致体积膨胀,从而削弱了陶瓷层与金属粘结层的界面结合性能,降低了陶瓷层的耐剥落寿命。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
11. 罗茨真空机组预抽阶段的抽气特性比较研究
张世伟, 高雷鸣, 李润达, 满永奎, 杜远鹏, 王波, 许祖近
真空    2022, 59 (1): 1-6.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2022.01.01
摘要116)            收藏
针对罗茨泵真空机组在启动预抽阶段的三种工作模式——旁通式、直通式和变频式,分别建立了简化计算模型,推导得出罗茨泵进入正常稳态工作之前罗茨机组的有效抽速计算公式,以及被抽容器的抽气时间计算方法。通过一个计算示例,对比得出了三种不同启动预抽方式的压力-时间曲线,结果表明,直通式、旁通式、变频式工作模式下容器的抽气时间依次减少,变频启动方式比目前较多采用的直通式启动方式节省抽气时间46.58%。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
12. O形橡胶圈真空密封性能有限元分析
任琪琛, 孙志和, 王沛, 胡居利, 卢毛磊, 黄倩
真空    2021, 58 (5): 37-41.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.05
摘要115)            收藏
真空容器通常采用O形橡胶圈配合矩形密封槽实现真空密封。本文介绍了O形橡胶圈真空密封的设计,利用ANSYS建立了O形圈两种矩形密封槽非线性有限元分析模型,研究了不同压缩率及真空度下O形圈Von Mises应力、接触应力、接触长度的变化,计算分析了不同压缩率下真空泄漏率的变化。为真空容器O形圈真空密封可靠设计及性能优化提供了依据。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
13. 浸渍阴极的真空预处理技术*
刘燕文, 孟鸣凤, 陆玉新, 朱虹, 王国建, 赵恒邦, 王小霞, 张志强
真空    2022, 59 (1): 54-58.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2022.01.10
摘要115)            收藏
本文总结了用于真空微波电子器件的浸渍阴极的蒸发规律,通过分析提出了浸渍阴极预处理工艺,建立了超高真空装置。在超高真空环境下,将浸渍阴极灯丝加热,使阴极温度升高到1100~1200℃,保持1~200h(温度和时间依不同微波管型而定)。预处理工艺解决了浸渍阴极发射与蒸发的矛盾,现已建立数十台、几十个工位的浸渍阴极预处理设备,大大提高了微波真空电子器件中电子枪的绝缘性能,减小了栅发射。浸渍阴极预处理工艺还可以加速检验热子的可靠性,从而避免微波器件在使用过程中才发现热子短路、热子缺陷及热子焊接点不牢等因素造成热子断路的问题,提高了微波真空电子器件中热子的可靠性。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
14. 金属多孔材料真空烧结炉控制系统设计改造*
戴晨, 南海娟, 盛小洋, 丛轮刚, 李彩霞
真空    2021, 58 (4): 63-66.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.12
摘要110)            收藏
针对金属多孔材料真空烧结炉的工艺和控制要求,对原有控制系统进行了改造。采用工控机作为上位机并组态监控人机界面,可编程控制器(PLC)和温控仪作为下位机进行程序设计,提高原有系统运行的可靠性、操作的自动化、工艺的稳定性。根据生产运行情况,改造后的系统解决了原有设备在工艺控制精度、操作便捷性及节约能耗等方面存在的问题,实现了改造目的。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
15. 大型风洞用离心真空泵气动设计
齐大伟, 李伟华, 李传旭, 吴斌, 陈德江, 唐志共
真空    2021, 58 (4): 49-53.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.09
摘要110)            收藏
某大型风洞试验气体温度高、流量大,对真空排气设备要求高,传统风洞用真空排气设备无法满足要求,为达到减小规模、降低成本的目的,首次将大排量、高转速离心真空泵应用于风洞试验设备。本文根据风洞试验排气要求,对离心真空泵的气动结构进行了设计。利用三维数值模拟软件对离心真空泵内部流动情况进行了模拟分析,为了充分考虑离心真空泵内部流动的非对称性,对离心真空泵转子的气体流动特性进行了全通道模拟分析。结果表明,设计出的离心泵流量、极限真空度等各项指标均达到设计要求,并在试验台测试和风洞实测中得到性能验证,较好的完成风洞试验的真空排气保障工作,离心真空泵的设计和应用取得圆满成功。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
16. 溶胶-凝胶法制备AZO薄膜的研究进展*
纪建超, 颜悦, 哈恩华
真空    2021, 58 (4): 30-35.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.06
摘要109)            收藏
综述了采用溶胶-凝胶法制备AZO薄膜的进展,阐述了影响AZO薄膜光电特性的主要工艺参数,分析了陈化时间、热处理工艺、铝掺杂量、催化剂种类及薄膜厚度因素等对AZO薄膜结构、光电性能的影响,指出了溶胶-凝胶法制备AZO薄膜的优势与不足,展望了未来的研究方向。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
17. 中频磁控溅射制备氧化钨薄膜及电致变色性能研究*
魏梦瑶, 王辉, 韩文芳, 王红莉, 苏一凡, 唐春梅, 代明江, 石倩
真空    2021, 58 (5): 50-56.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.08
摘要108)            收藏
采用中频磁控溅射方法,在氧化铟(ITO)玻璃上采用氧化钨(WO3)陶瓷靶沉积薄膜,研究溅射气压对WO3薄膜结构与光学性能的影响规律,并对其电致变色行为进行了探讨。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了WO3薄膜的成分结构和表面形貌,紫外可见分光光度计和电化学工作站对薄膜的光调制性能、电致变色伏安特性、以及循环寿命性能进行了研究,并利用X射线光电子能谱(XPS)对WO3薄膜在着色、褪色状态下进行了化学成分及氧化状态分析。结果表明:随着溅射气压的增大,WO3薄膜的形貌结构变得疏松、粗糙,更有利于Li+的注入与脱出,响应速度变快、调制幅度增大、电致变色性能优异,但循环寿命性能有所降低。当溅射气压为4Pa时WO3薄膜的电致变色综合性能最好,在550nm处的调制幅度可达81.0%,着色、褪色响应时间分别为7.8s、5.85s,且在1500次循环后,仍保持较高的电致变色性能。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
18. 微米级裂纹对水冷无氧铜坩埚的影响*
杨光, 刘欢, 王丁丁, 罗立平, 吕绪明, 祁阳
真空    2021, 58 (4): 81-86.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.15
摘要106)            收藏
本文主要使用了电子束物理气相沉积、扫描电子显微术、X射线衍射和有限元模拟等技术手段研究了微米级微裂纹对水冷无氧铜坩埚失效的影响。有限元模拟显示在使用过程中水冷铜坩埚的温度分布范围是33℃~183℃,温度最高的区域对应于出水口附近的水道过盈配合处。在薄的坩埚内壁上侧截面温差大、热应力大。导致水冷无氧铜坩埚失效原因是在热应力作用下产生的宏观裂纹,而不是熔融金属铈腐蚀和杂质有害相的形成。宏观裂纹起源于在制备铜坩埚时水道过盈配合过程中引入的几十微米的微裂纹。在热应力的作用下,这些微米级裂纹会逐渐扩展,形成由延伸方向近似平行的裂纹组成的裂纹带,之后该裂纹带演化成贯穿内壁连通水道的宏观裂纹,最后导致水冷铜坩埚失效。坩埚内壁正面区域的裂纹扩展情况并不严重,在坩埚内壁外的其它区域几乎没有明显的变化。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
19. 射频磁控溅射对PET基材制备铝薄膜的性能影响
张健, 牛夏斌, 李建浩, 齐振华
真空    2021, 58 (4): 21-24.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.04
摘要104)            收藏
针对传统制铝技术,为提高膜层结合力、阻隔性,采用射频磁控溅射镀铝工艺,制备纯铝高阻隔性膜层,在PET塑料薄膜表面沉积纯铝的实验。通过对射频电源功率和溅射气压等参数的改变,探究射频功率、溅射气压对薄膜结合力、阻隔性的影响。结果表明:薄膜沉积过程中的射频功率和溅射气压对磁控镀铝薄膜性能影响较大,在一定的溅射压力下,膜层的结合力随射频功率的增大而逐渐增大,膜层的阻隔性随射频功率的增大,先提高后降低,射频功率为85W时,氧气透过率最小为1.11cm3/(m2·day·atm);在射频功率相同的情况下,结合力随着溅射气压的增大,先增大后降低,膜层的阻隔性随着溅射气压的增大而逐渐降低,溅射气压为0.5Pa时,结合力最高为1.68N/mm。较传统铝膜结合力提高2倍,阻隔性提高5倍。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
20. 钛合金Ti6Al4V表面离子注入铜的阻燃性研究
汪阳, 张高会, 汪凯, 杨镕菲, 李想, 孙启轩
真空    2021, 58 (5): 98-103.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.18
摘要103)            收藏
针对钛合金在一定条件下易发生钛火的问题,对钛合金的阻燃性能进行优化研究。在Ti6Al4V表面进行离子注铜,采用金相显微镜对表面形貌进行观察和分析,使用X射线衍射仪分析改性层中的物相组成,利用飞秒激光烧蚀研究阻燃性能,并用扫描电子显微镜对烧蚀区域的形貌与成分进行分析。注铜处理后Ti6Al4V表面形成了含有Ti2Cu合金相的改性层,但仍能观察到表面划痕存在,说明注铜形成的改性层很薄,样品微观形貌没有明显改变;对样品进行激光烧蚀,烧蚀处理后Ti6Al4V样品烧蚀孔洞内没有发现Cu元素,烧蚀孔洞周边区域存在Cu元素,烧蚀斑痕的面积较未处理前的2.39×104μm2减小至1.68×104μm2,根据改性层中存在Ti2Cu合金相,以及Ti-Cu合金相在融化时能够吸收大量的热量的原理,说明改性层具有阻燃效果。随着离子注入能量与剂量的增加,阻燃效果更加明显。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
21. 多口分子泵中检口位置对氦质谱检漏仪性能的影响研究
李博, 侯德峰, 王晓冬, 巴德纯
真空    2021, 58 (6): 1-7.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.06.01
摘要101)            收藏
在氦质谱检漏技术中,多口复合分子泵通过接入不同的抽气口可以适应不同的检漏需求,这拓宽了传统分子泵的应用范围。抽气口的位置影响分子泵的抽气能力,而分子泵的抽气能力决定检漏仪的性能,本文基于分子泵抽气基本理论,建立了多口复合分子泵计算模型,在分子泵牵引级选取不同位置设置中检阀的抽气口,并结合质谱仪实际使用情况对抽气特性进行研究,分析了中检口位置对氦质谱检漏仪性能的影响,得到了不同检漏工况下的最优开口位置,为检漏用多口复合分子泵结构优化设计提供了理论依据。结果表明,在牵引级选择高度为15~20mm处设立中检阀,既可以获得较优的检测性能又可以保证质谱室的许可压力,以及较宽的工作压力范围。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
22. 《荧光检测分析用干涉滤光片》标准解析
任少鹏, 高鹏, 王瑞生, 金秀, 王忠连, 张轶
真空    2021, 58 (4): 25-29.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.05
摘要101)            收藏
干涉滤光片广泛应用于荧光检测分析仪器中,是仪器的核心光学元件。行业标准JB/T 13360—2018《荧光检测分析用干涉滤光片》对这类荧光滤光片产品的各项要求进行了系统规定。本文针对该标准中的一些重要内容进行了解读:介绍了荧光滤光片的名称术语和它们在光路中的作用;介绍了表述荧光滤光片光谱性能的2种主要方式和相应的优点;介绍了标准中给出的I类和II类荧光滤光片光谱参数的界定依据。本文旨在引导读者更深入地了解以及更好地使用该标准。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
23. 模糊神经网络锅炉温度控制系统*
许丽, 吴泽明, 刘旭, 李豪
真空    2021, 58 (4): 77-80.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.14
摘要101)            收藏
采用模糊神经网络和PID控制相结合的控制方式,设计了一种现代电站锅炉的温度监测系统。通过BP模糊神经网络实现对数据的模糊化处理,再通过PID控制器调节,最终实现对温度实时控制,利用Simulink软件建模,并进行电站锅炉温度监测,仿真和监测结果证明BP模糊神经网络采用梯度下降法逐层调节权值系数,实现误差均方值大幅度减小,模糊神经网络PID控制能够加快系统的运算速度,提高控制精度,获得更快的响应速度以及较小的超调量。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
24. 柔性电子器件疲劳特性的研究进展*
李建鹏, 张驰, 李建昌
真空    2021, 58 (5): 11-15.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.02
摘要101)            收藏
柔性电子器件因其柔韧性好、集成度高、可设计性强和在可穿戴方面的潜在应用,成为近年来微电子的研究热点之一。目前,研究重点进展到器件在疲劳过程中的具体失效情况及在不影响电学性能的同时提高柔性,本文从基底材料类型、器件电学性能影响因素和疲劳损伤等方面进行综述。首先,归纳了不同基底材料与器件类型;其次,对比了膜/基结构器件的电学性能与界面裂纹监测;重点讨论了拉伸、弯折对薄膜失效过程的影响及微裂纹萌生、扩展和饱和阶段的主要特点。结果表明:裂纹失效形式有张开型、滑开型与撕开型三类;加载速率使脆韧性断裂相互转换并分别对应发生穿晶与沿晶裂纹;基底刚度与裂纹颈缩呈正相关。进一步分析发现疲劳损伤大小与机械形变位错有关,结合模型验证了拉伸与弯折均符合此结论。未来应致力于提高材料的膜基匹配与耐拉弯性,完善原位观测并扩展直接观测器件疲劳失效机理的手段,对裂纹萌生进行可调控,提高理论模型精度并与疲劳实验更好结合,以期为开发超柔抗疲劳电子器件提供基础。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
25. 等静压石墨表面SiC涂层的制备与性能表征
吴忠举, 白枭, 成洋洋, 周社柱
真空    2021, 58 (5): 62-65.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.10
摘要97)            收藏
为提高炭素材料的抗氧化性能,采用喷涂法在等静压石墨基体上制备了SiC涂层,研究了涂层浆料中硅、碳比例对SiC涂层物相组成、微观形貌以及抗氧化性能的影响。通过XRD、SEM和氧化实验分析表明:喷涂法制备的SiC涂层主要由3C-SiC、C和少量Si组成,且随着反应浆料中碳粉比例的升高,涂层与基体之间的渗入比例逐渐降低。当硅、碳比为1∶0.3时,基体表面可生成较为充足的SiC产物,且结合性较好,在1500℃下氧化120min的氧化失重率为7.5%。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
26. CF4流量及射频功率等对反应离子刻蚀硅基材料的影响*
廖荣, 崔继耀, 董景尚, 陈栋, 何蔚筠
真空    2021, 58 (4): 93-97.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.17
摘要95)            收藏
通过一系列的刻蚀实验,研究了在反应离子刻蚀(RIE)过程中,CF4流量及射频功率等工艺参数对刻蚀硅基材料的影响,采用不同工艺条件,得出了对应的刻蚀速率、均匀性、选择比等刻蚀参数,并对结果进行了比较与分析,得到了相对最佳的工艺条件,能较好地实现硅的各向异性刻蚀,为硅基材料刻蚀技术在半导体工艺中的应用做了一定的实验探索。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
27. 聚变堆第一壁材料溅射装置真空系统设计研究*
王俊儒, 余耀伟, 曹斌, 庄会东, 胡建生
真空    2021, 58 (5): 32-36.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.04
摘要95)            收藏
直线等离子体装置(Linear Plasma Device,LPD)是研究托卡马克上边界等离子体与材料相互作用的重要平台。本文针对新建LPD的真空系统设计研制开展了相关研究。该真空系统设计为两级隔断式结构,等离子体放电和材料预处理可以在各自真空腔室同步进行、互不干扰。通过真空测试实验,真空控制系统运行稳定,短时间烘烤后系统极限真空达1.4×10-5Pa,满足LPD对洁净真空环境的要求。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
28. 电子束增材制造设备及应用进展*
吴凡, 林博超, 权银洙, 陈玮, 杨洋
真空    2022, 59 (1): 79-85.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2022.01.15
摘要93)            收藏
电子束增材制造是增材制造技术的主要方向之一,它在真空中进行,具有能量利用率高、零件残余应力低等优势,在航空航天、医疗领域获得较为广泛的应用。介绍了两种电子束增材制造方法——电子束选区熔化和电子束熔丝沉积,总结了设备、电子枪、工艺、材料组织调控等方面的研究与应用进展,并对电子束增材制造技术的发展进行了展望。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
29. 磷化工副产物磷铁加钴真空制备三磷化钴的热力学
李秋霞, 普杰, 荆碧
真空    2021, 58 (5): 93-97.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.17
摘要92)            收藏
本文应用“物质吉布斯自由能法”对磷铁制备三磷化钴CoP3进行了系统的热力学研究。在298~1600K范围内,Fe2P与Co反应生成三磷化钴CoP3的ΔG由196.12kJ·mol-1变化至146.22 kJ·mol-1,Fe3P与Co反应生成三磷化钴CoP3的ΔG由442.38kJ·mol-1 变化至399.21kJ·mol-1,在所计算温度范围不可能制备三磷化钴CoP3;加入适量的CaO和SiO2后,相同温度下反应生成(3CaO·2SiO2)和CoP3的ΔG对应为-42.45kJ·mol-1至-108.42kJ·mol-1,同时计算了温度T从298K变化到700K时,其平衡常数Kθ为:2.73×107至1.03×104。研究结果表明:利用磷铁加Co和适量的CaO与SiO2在温度低于700K真空条件下制备三磷化钴CoP3,不仅可行而且反应彻底,为实验研究提供了热力学参数。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
30. 螺旋波等离子体源中离子能量及其诊断*
姜开银, 杨丽珍, 刘忠伟, 张海宝, 陈强
真空    2021, 58 (4): 67-76.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.13
摘要86)            收藏
介绍了一种具有广泛应用前景的新型等离子体源—螺旋波等离子体源,其特点是结构简单,可以产生高密度的等离子体。论文首先简述了螺旋波等离子体产生基本原理,并对螺旋波等离子体源的结构、加热机制以及天线形式与其能量耦合方式进行了介绍。然后,概述了螺旋波等离子体源的特性和诊断方式,主要介绍迟滞能量分析仪(RFEA)对螺旋波等离子体中的离子能量分布(IED)诊断,并对影响IED的因素进行分析。随后介绍了螺旋波等离子体源在刻蚀、薄膜沉积以及电推进三个领域的应用进展。最后指出螺旋波等离子体源的未来发展以及存在的一些问题。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
31. 热丝CVD法制备金刚石涂层刀具的研究现状*
万书宏, 林晶, 冯帅
真空    2022, 59 (1): 40-47.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2022.01.08
摘要85)            收藏
金刚石涂层刀具具有优异的硬度、耐磨性及导热性,在军事、航空航天等高精尖应用领域加工石墨、高硅铝合金、碳纤维增强塑料等难切削材料时无可替代,但目前金刚石涂层刀具存在两个问题:一是涂层与刀具间膜基结合力较差,导致涂层在使用中过早脱落;二是涂层表面粗糙度较大,难以保证被加工面的平整度与尺寸精度。本文从增强涂层结合力与降低涂层粗糙度两方面,将近年来科研人员对HFCVD法制备金刚石涂层的研究成果加以综述,并分析了各种因素对金刚石涂层刀具性能的影响。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
32. 基于半导体器件钎焊技术的温度场研究
解永强, 靳丽岩, 杨晓东, 王成君, 夏丹, 苏春
真空    2021, 58 (4): 58-62.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.11
摘要84)            收藏
随着半导体器件封装向小型化、高密度化、高可靠性的方向发展,半导体等行业对钎焊热场提出了高温度均匀性的要求。本文以半导体器件钎焊设备为研究对象,利用有限元仿真技术分析炉体内部温度场分布及其变化规律。文中分析温度场有限元分析的基本流程;以评估真空钎焊设备工作区温度分布均匀性为目标,根据工程实际数据完成真空钎焊设备有限元仿真建模,开展不同工况下温度场分布及其演变规律分析;通过与实测数据对比,验证模型以及仿真流程的准确性与可行性。研究结果表明,真空钎焊设备温度场分布符合设计要求。此外,仿真结果为此类设备的优化与改进提供了理论依据和有效手段。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
33. 专用电子束熔炼炉真空抽气系统设计
张志平, 许忠政, 张黎源, 姜正鹤
真空    2021, 58 (5): 42-45.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.06
摘要83)            收藏
专用电子束熔炼炉需要大抽速、可靠性较高的真空系统,本文简要介绍了专用电子束熔炼炉真空抽气系统的主要性能指标、设计思路和方法、系统组成,对此真空抽气系统进行了详细的计算,并为类似真空设备的研制提供有益参考。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
34. 230MeV超导回旋加速器束流测量装置的设计研究*
郑侠, 管锋平, 温立鹏, 冀鲁豫, 邢建升, 解怀东
真空    2021, 58 (4): 54-57.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.10
摘要83)            收藏
在230MeV超导回旋加速器调束的过程中,需要对束流的大小形状和对中情况进行测量分析,束流测量装置可以满足上述要求。本装置利用径向靶和包络靶可以测量半径150mm到850mm范围内的束流,采用了双X型圈密封结构,大大缩短了径向空间,密封性能好。直线驱动装置运动平稳可靠,靶杆带动靶头运动精度高,可为后续的束流测量装置的设计提供参考依据。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
35. 超高真空大抽速复合分子泵的设计*
郁晋军, 董欣, 刘敏强
真空    2021, 58 (4): 36-41.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.07
摘要79)            收藏
本文介绍了一种超高真空大抽速复合分子泵的研制,该型分子泵转子采用了涡轮叶片与螺旋槽式牵引级的复合结构,由整体加工而成。文中重点介绍了复合转子的设计及优化,并对定片隔环一体型结构与复合底盘结构的设计以及改进进行简要介绍。该型复合分子泵的抽速比同口径涡轮分子泵高10%左右,同时具有更高的压缩比与抗前级压力,可以在100Pa的真空压力下启动,排气端不需要匹配较大的前级泵就可满足抽气要求。该型分子泵动平衡性较好,结构简单,集成性较高,整机的制造成本相对涡轮分子泵更低。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
36. KM6容器粗抽过程的CFX模拟与分析*
常冬林, 任晓宇, 杜春林, 杜鹏, 武越, 许忠旭, 李培印
真空    2021, 58 (4): 42-48.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.08
摘要78)            收藏
KM6空间环境模拟器(简称 “KM6容器”)作为我国载人航天事业重要的大型试验设备已服役超过20年,完成了100次系统级真空热试验。粗抽真空系统是 KM6容器重要的组成部分之一,主要作用是将KM6容器从大气压抽真空至 5Pa以下。为了深入了解粗抽过程中的压力变化规律,为粗抽系统的稳定运行及后续的升级改造提供理论参考,同时验证CFX用于大型容器抽气过程模拟分析的适用性,本文结合5组真空热试验粗抽过程中的数据开展了分析工作,给出了抽气过程各阶段的压力变化规律。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
37. 基于磁控溅射的纳米金属薄膜沉积工艺研究*
朱蓓蓓, 倪昌, 秦琳, 楚建宁, 陈肖, 许剑锋
真空    2021, 58 (6): 21-26.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.06.04
摘要77)            收藏
半球谐振子金属化镀膜是半球谐振陀螺研制过程中的重要工艺环节,针对半球谐振子金属化镀膜后保持高Q值的要求,需实现纳米金属薄膜的高精度制备。本文以高纯Al为靶材,高纯Ar为溅射气体,采用DC磁控溅射方法在石英玻璃基片上制备纳米铝膜,并对不同溅射功率和腔室气压下沉积薄膜的厚度、表面粗糙度、表面形貌等进行了测试与表征,探讨了工艺参数对Al薄膜沉积速率、表面粗糙度及微观形貌的影响。研究结果表明:Al膜的沉积速率随着溅射功率的增大而增大;随着腔室气压的增大,沉积速率呈现先增大后减小的趋势;随着溅射功率的增大,沉积薄膜的晶粒尺寸亦随之增大;随着腔室气压的增大,薄膜的颗粒直径先增大后减小;在100W溅射功率和1.6Pa腔室气压条件下镀制的薄膜最均匀致密。上述结论对于半球谐振子曲面纳米薄膜的高质量制备具有重要的指导意义。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
38. 等离子体接触器放电振荡的频谱分析研究*
冯杰, 成荣, 赵勇, 王彦龙, 王尚民, 张宏, 贾艳辉
真空    2021, 58 (5): 72-76.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.12
摘要75)            收藏
为了验证接触器工作时发生振荡的主要区域,设计试验寻找接触器进入羽流工况的阈值条件,确认当“供气工质流量—放电电流”的比值超过10sccm/A时,接触器将会进入到羽流工作模式。在该区域中接触器将会发生较为剧烈的振荡,放电电压峰-峰值一般超过5V。经频谱分析(FFT),导致该放电不稳定性的原因是需要用较少供气工质产生较多放电电流时的电离不稳定性,这种不稳定性对应的频率分量约在1MHz左右,采用增加供气流量或者降低放电电流的方法可以有效地抑制该种振荡的发生。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
39. 水蒸气等离子体发生器工作特性实验研究
涂军, 宋文杰, 张斌, 余德平, 李裔红
真空    2021, 58 (4): 87-92.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.16
摘要73)            收藏
水蒸气等离子体射流具有较高的安全性、富含羟基组分、良好的环保特性、工作介质廉价等优点,在危废处理和化学合成等领域具有显著应用前景。但由于水蒸气在输运过程中易冷凝,严重影响水蒸气等离子体发生器的稳定性及电极使用寿命,制约着水蒸气等离子体发生器的工业化应用。本文针对水蒸气易冷凝的特点,提出了一系列防止水蒸气冷凝的措施,并设计了专用的水蒸气等离子体发生器,采用数据采集卡与光谱分析仪等对水蒸气等离子体发生器的工作特性进行了实验研究。实验结果表明:与常规的水蒸气等离子体发生器相比,经本文防冷凝优化后的水蒸气等离子体发生器电弧电压稳定性明显较好,同时等离子体发生器的电弧电压随电弧电流或水蒸气流量的增大而增大。羟基作为水蒸气等离子体射流中特有的还原性物质,其相对含量随电弧电流的增大而增大,但增大水蒸气流量,羟基自由基相对含量反而减少。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
40. 纸质条码对燃料棒的氦检漏输出值影响及解决方法
黄帆, 李斌, 刘轶群, 曹晖
真空    2021, 58 (5): 89-92.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.16
摘要72)            收藏
探究带有纸质条码的燃料棒在氦检漏过程中输出值的影响。分别选取带激光条码和纸质条码的燃料棒作为对照组和实验组,通过分析漏率输出值,确定了纸质条码对燃料棒的氦检漏输出值有影响。进行了试验和分析,找到了消除纸质条码造成的伪显示的方法。得出以下结论:带纸质条码燃料棒的氦检漏输出值高,接近判废值;纸质条码放气和气体逸散是造成燃料棒的氦检漏输出值接近判废值的主要原因;通过延长抽空时间,可使纸质条码对燃料棒的氦检漏输出值几乎无影响,不造成误判。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
41. 约瑟夫森结工艺系统*
熊康林, 冯加贵, 夏慧枝, 杨慧永, 赵宇坤, 陆书龙, 张永红
真空    2022, 59 (2): 1-5.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2022.02.01
摘要71)            收藏
超导电子学和超导量子信息等领域的核心元器件是约瑟夫森结,这是一种超导体/介质层/超导体三层结构的非线性器件。超导量子比特常用铝/氧化铝/铝结构的结,在量子芯片上制备这种约瑟夫森结,需要在衬底不离开真空环境的条件下,实施离子束刻蚀、样品方位角可调的电子束蒸发、气氛可控氧化等工艺过程。自主研发的约瑟夫森结工艺系统是一套集成了三个工艺腔室的超高真空系统,样品可以自动在不同腔室中传输并完成三种工艺过程,系统的工艺性能经过了验证。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
42. 利用遗传算法定量分析Ni/Cr多层膜俄歇深度谱*
李静, 谭张华, 刘星星, 陈颖琳, 李豪文, 杨浩, 王昌林, 王江涌, 徐从康
真空    2021, 58 (4): 6-11.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.02
摘要70)            收藏
在MRI模型框架下,将遗传算法与卷积及TV-Tikhonov正则化反卷积方法结合,对Ni/Cr多层膜样品在旋转和非旋转条件下测量的俄歇(AES)深度谱进行了定量分析,确定了膜层间的界面粗糙度,重构的原始膜层结构与高分辨透射电镜测量的结果非常好的吻合。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
43. 原子层沉积法制备Al2O3薄膜研究近况和发展趋势
段珊珊, 施昌勇, 杨丽珍, 刘忠伟, 张海宝, 陈强
真空    2021, 58 (6): 13-20.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.06.03
摘要69)            收藏
原子层沉积(atomic layer deposition,ALD)是基于自限制界面反应的薄膜生长技术。采用原子层技术可以制备结构致密、高保形、低缺陷密度、性能优异、均匀性好的薄膜。氧化铝是原子层沉积最常见的薄膜(ALD-Al2O3),具有高透明度、高禁带宽度、高介电常数、高阻隔性以及良好的化学和热稳定性,因而作为钝化层、气体渗透阻隔层和栅极介电层等广泛应用于太阳能电池钝化、OLED封装、有机太阳能电池介质层、印刷电子和微电子封装等领域。本文综述了ALD-Al2O3原理、在线诊断和应用发展现状,主要包括氧化铝薄膜的生长机理、单体选择、沉积方法、原位诊断,同时对ALD-Al2O3应用以及未来的发展趋势进行预测。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
44. 磁控溅射制备大面积ZnO薄膜性能的研究
刘沅东
真空    2022, 59 (1): 29-32.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2022.01.06
摘要69)            收藏
通过磁控溅射氧化锌陶瓷靶材的方法在玻璃基片上制备ZnO薄膜,研究了溅射功率、溅射气压以及基片温度对ZnO薄膜相结构、禁带宽度及光学性能的影响。使用X射线衍射仪(XRD)分析了薄膜相结构,使用台阶仪测试薄膜厚度,采用薄膜测试仪测试薄膜的透过率,采用扫描电镜(SEM)观察薄膜表面形貌。结果表明:不同制备条件下均形成具有(002)择优取向的ZnO薄膜;工艺参数主要对薄膜的透过率造成影响;溅射功率的大小影响生成薄膜的完整性。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
45. 第二十一讲 真空卷绕镀膜
张以忱
真空    2022, 59 (1): 86-88.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2022.01.16
摘要67)            收藏
相关文章 | 多维度评价
46. 管道断面外形对亚音速真空管道磁浮系统气动特性的影响*
宋嘉源, 李田, 张继业, 张卫华
真空    2022, 59 (1): 7-12.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2022.01.02
摘要66)            收藏
亚音速真空管道磁浮系统内部流场复杂,研究管道断面外形对气动效应的影响至关重要。基于计算流体力学,考虑流体粘性与列车悬浮间隙建立了三维亚音速真空管道列车空气动力学模型,数值模拟并对比分析了四种不同断面外形管道内的气动力、流场和气动热效应。4种典型的管道外形为圆形、马蹄形、矩形和拱形。研究结果表明:当阻塞比一定时,列车在拱形管道中受到的气动阻力最小,其次为圆形管道,矩形管道内的列车气动阻力最大;圆形管道内垂直方向的压力梯度最小,管道表面压力最低;亚音速真空管道磁浮系统中最高温度分布在列车鼓包两侧,最低温度分布在管道表面;不同断面外形对温度分布的影响较小。在管道断面面积一定的情况下,优先推荐选用拱形管道,其次为圆形管道。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
47. 大功率真空电子束冷床熔炼炉拉锭机构振动仿真分析
马强, 孙足来, 张哲魁, 牟鑫, 李建军, 王秋博
真空    2021, 58 (5): 104-109.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.19
摘要65)            收藏
拉锭装置是真空电子束熔炼炉的核心部件之一,其运动的模式及速度对拉锭工作的稳定性及铸锭的组织结构有明显影响。一定的振动对铸锭的表面质量及晶粒细化程度有改善作用。在振动冲击下,结构将产生附加变形影响位移监测,相关零部件的强度也需要校核。在前期开发阶段,本文结合简化模型的理论分析与真实物理模型的仿真分析,对拉锭机构连接台三维模型的振动特性进行研究,分析了位移传感器的振动位移放大效应,提出优化方案降低测量误差,并分工况对结构强度进行校核,可为后续相关结构设计提供参考。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
48. β-Ga2O3/p-SiNWs异质结光学特性与电学性质研究
张杰, 邓金祥, 徐智洋, 孔乐, 段苹, 王晓蕾, 孟军华, 李瑞东, 张晓霞, 孙旭鹏, 杨子淑
真空    2022, 59 (1): 33-39.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2022.01.07
摘要63)            收藏
氧化镓(Ga2O3)是一种宽禁带的半导体材料,超大的禁带宽度(4.9eV)、较高击穿电场强度和高热稳定性,使其成为一种很有应用前景的材料。本文以p型硅纳线阵列(p-SiNWs)为衬底,使用磁控溅射法制备了β-Ga2O3/p-SiNWs异质结,探究了其光学与电学性质。与纯Si相比,p-SiNWs表现出优良的“陷光”特性,其反射系数约为纯Si的1/6,且随着p-SiNWs长度的增加,反射系数逐渐降低。室温下光致发光光谱(PL)测试发现,异质结在551nm附近出现典型的绿色发射峰。β-Ga2O3/p-SiNWs异质结具有明显的整流特性,在V=1.40V时其整流系数高达1724,随着p-SiNWs长度增加异质结理想因子逐渐增加,最佳理性因子为1.98。通过计算 logI-logV图对其电荷传输机制进行了探究。退火可以提高β-Ga2O3薄膜的结晶度,从而提高异质结的电学特性。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
49. 真空涂层设备SIS设计及应用
游锦山
真空    2021, 58 (5): 80-84.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.05.14
摘要61)            收藏
研究了真空涂层设备控制系统和工艺安全要求的特性,提出以IEC 62061标准完成设备的SIL评估、SIS设计和SIL验证,完成了整套SIS的集成和应用研发,并实现了SIS与总控系统的信息交互和联锁保护,研发的SIS已经使用到多套真空涂层设备之中,有效地保护了人身和财产安全。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
50. 基体偏压模式对CrN薄膜结构和阻氢性能的影响*
张辉, 王晓波, 张炜鑫, 巩春志, 田修波
真空    2022, 59 (1): 18-23.   doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2022.01.04
摘要60)            收藏
为了避免金属材料因为氢扩散而导致的失效,通常在其表面制备氧化物或氮化物等的阻氢薄膜,而薄膜的微观组织、晶体结构等对其阻氢性能的影响显著。本文在不锈钢基体上制备出CrN阻氢薄膜,系统研究了高/低基体偏压调制模式对CrN薄膜结构和阻氢等性能的影响。采用高功率磁控溅射技术在四组基体偏压模式下分别制备了具备一定高温抗氧化性的CrN阻氢薄膜。结果表明:20min×3模式下薄膜为双层结构,其余均为单层薄膜;基体偏压为100V和500V时,膜层受离子的轰击效果差别很大;10min×6模式下因为频繁地变换基体偏压,柱状晶来不及生长就被打碎,膜层最薄,但晶粒细化,膜层致密度最高;20min×3模式下,薄膜的氢抑制率最高,达到95.7%,氢原子的扩散系数最小,相比于316L不锈钢基体降低了3个数量级;四种基体偏压模式下,CrN薄膜的高温抗氧化性能区别不大,其单位面积氧增重均约为316L不锈钢基体的一半,即实验制备的CrN薄膜抗氧化性能比316L不锈钢基体提高1倍,其均具备优异的高温抗氧化性能。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价