在柔性电子领域,如有机薄膜太阳能电池、OLED显示、量子点显示等封装时都需要对水氧具有超高阻隔性的薄膜。针对超高水氧阻隔膜制备工艺现状,为提高阻隔膜性能指标,满足快速发展的柔性电子封装技术需求,本文分析了基底材料对水氧阻隔膜性能指标的影响,综述了超高阻隔膜叠层制备技术,为开展超高阻隔膜研究与产业开发提供依据,并对后续技术发展进行了展望。

作为一种理想的海洋工程材料,钛合金以其质轻、比强度高、耐海水腐蚀等优异性能成功应用于深潜器、海上油气开采及海水淡化装置等领域。本文首先阐述了钛合金的真空熔炼工艺,分析了海洋工程用钛合金的主要性能特点。接着介绍了国内外海洋工程用钛合金体系,重点梳理了我国部分海洋工程用钛合金的牌号、性能及主要应用领域。最后详细阐述和总结了钛合金在海洋工程设施上的研究进展和应用现状,并对其应用前景进行了展望,旨在为钛合金的进一步应用提供理论参考与实践指导。

多孔金属材料是一类具有优异性能的新型材料。本文首先简述了多孔金属材料的几种常用制备方法及应用领域。然后对多孔钨材料在微波真空器件、核聚变及空间电推进技术等领域的应用进行了介绍,指出了多孔钨材料及零件制备中存在的问题,针对这些问题对多孔钨材料及零件制备工艺进行了深入研究。利用射流分级技术对钨粉进行了分级,激光粒径测试仪的分析结果表明,分级后的钨粉颗粒度分布更加集中。采用气体纯化装置对烧结用氢气中残余的水和氧进行了净化,使氢气的露点从纯化前的-50℃降到纯化后的-90℃以下,为制备出无氧化的多孔钨材料及零件提供了很好的烧结环境。利用冷等静压技术和高温烧结技术制备出多孔钨材料,压汞仪分析表明钨粉分级使多孔钨材料的比表面积增大,闭孔率大大降低,孔度更加均匀一致。采用真空浸铜的方法制备出多孔钨铜合金材料,与传统氢气浸铜方法相比,真空浸铜的浸渍率提高了4%以上。采用真空去铜法净化了多孔钨铜零件,结果表明该方法具有处理时间短、去铜彻底、对环境无污染等优点。

铁电薄膜的研究多集中于钙钛矿结构材料,然而,这些传统的铁电材料存在与硅Si兼容性差、含铅而污染环境、物理厚度大、电阻低、带隙小等问题。不同的掺杂剂,如Si、Zr、Al、Y、Gd、Sr和La可以在HfO₂薄膜中诱导铁电或反铁电性,使其剩余极化率达到45 µC·cm^-2,矫顽力（1~2 MV·cm^-1）比传统铁电薄膜大约1个数量级。同时,HfO₂薄膜厚度可以非常薄（低于10 nm）,并具有很大的带隙（约5 eV）。这些优于传统铁电材料的特质可以克服包括铁电场效应晶体管和三维电容传统铁电材料等在薄膜存储器应用中的障碍。除此之外,反铁电薄膜的热电耦合性将有望用于能量收集、存储、固态冷却和红外传感器等多种应用中。HfO₂掺杂薄膜可以通过不同的沉积技术如ALD、溅射和CSD来制备,其中ALD技术沉积的薄膜优势更加明显。本文综述了近年来掺杂HfO₂薄膜材料铁电性和反铁电性的研究进展,详细介绍了不同掺杂元素、薄膜厚度、晶粒尺寸、电极、退火及应力等对薄膜铁电性的影响。

由于干式双螺杆真空泵具有工作压强范围宽、抽速大、可抽除水蒸气和固体粉尘、性能稳定等独特优势,目前已广泛应用于半导体、石油化工、光伏新能源等热门行业,具有广阔的市场前景,引起了国内外的广泛关注。本文基于国内外研究论文和专利资料,从螺杆转子端面型线设计、变螺距和变截面的内压缩设计、动平衡设计、计算流体力学和热力学工作性能分析等研究角度,全面综述了干式双螺杆真空泵的理论研究进展,为螺杆真空泵领域的研究工作提供参考。

随着科技的发展进步,镍基高温合金在航空航天、核电等高精尖领域得到广泛应用,其性能要求也不断提高。熔炼作为镍基高温合金制备过程中的一个关键环节,直接影响合金材料的整体品质和性能,选择适宜的熔炼工艺非常重要。目前常用的熔炼工艺包括真空感应熔炼（VIM）和真空自耗重熔（VAR）等,在实际应用中各有优势和不足之处,需进行合理选择、搭配,精确控制其参数,从而满足镍基高温合金越来越高的熔炼要求。本文对镍基高温合金的熔炼方法进行了详细的分析研究,以期为相关冶炼工作提供参考。

首先介绍了液态金属冷却（LMC）定向凝固/单晶炉的主流形式、技术特点及使用现状,然后讨论了以Sn与Al作为介质的LMC定向凝固设备的发展情况,最后对比分析了Sn冷与Al冷定向凝固设备的发展前景。

罗茨泵转子型线的研究是罗茨泵设计的核心部分,圆弧型转子型线为广泛应用的罗茨泵转子型线之一。圆弧转子型线的设计中,首先实现转子理论型线的设计,然后基于理论型线,设计转子的实际型线和铸造毛坯型线。本文在实际型线和铸件毛坯型线的设计过程中,提出基于共轭特性的圆弧线实际型线和铸件毛坯型线设计方法,大幅简化了分析设计过程,并以此为基础,设计了70L/s罗茨泵圆弧转子型线及其粗加工和精加工方法。

介绍了硅功率器件Cu电极保护钝化膜层氧化铝的制备方法。采用热法ALD工艺和等离子增强ALD工艺在铜上沉积氧化铝薄膜,研究了不同ALD工艺、氧化剂种类、沉积温度和载气对氧化铝膜层质量及铜抗氧化保护效果的影响。结果表明：氧化剂对原子层沉积氧化铝薄膜的质量和铜电极的保护性能起着决定性作用;以臭氧（O₃）作为氧化剂,氧化铝薄膜极易脱落,与铜表面的结合力很差;以氧等离子体（O-）作为氧化剂,铜表面被氧化形成了氧化铜（CuO_x）层;而以水蒸气（H₂O）作为氧化剂,在低温100℃下,得到的Al₂O₃薄膜致密,无明显缺陷,且与铜金属层的结合力较优,对铜抗氧化保护效果良好;当沉积温度高于200℃时,原子层沉积氧化铝薄膜的缺陷明显增多;等离子增强ALD工艺中,当载气为Ar时,所得氧化铝膜厚度不均匀,铜电极发生强烈氧化。

以SiO₂气凝胶和玻璃纤维短切丝为主要原料,分别采用湿法和干法成型技术制备了SiO₂气凝胶基复合芯材,然后采用真空封装技术得到纳米SiO₂气凝胶复合芯材真空绝热板（VIP）。研究了不同含量（质量分数）SiO₂气凝胶复合芯材的微观结构,对比分析了两种工艺对VIP在热物理性能上的差异。结果表明：SiO₂气凝胶的加入使短切丝纤维芯材的三维网状结构变得紧凑,但气凝胶含量过高会导致气凝胶与纤维结合性变差;随着SiO₂气凝胶含量的增加,复合芯材的密度下降,真空绝热板的压缩率和回弹率也呈下降趋势;湿法工艺制备的复合芯材,气凝胶质量分数为35%时均匀性稍差,干法工艺制备的复合芯材厚度变化均≤0.04 mm,均匀性较好;湿法工艺制备的复合芯材VIP导热系数随SiO₂气凝胶含量增加而显著上升,而干法工艺下VIP导热系数增幅相对较小,导热系数更为稳定。

微波真空电子器件广泛应用于卫星通信及未来军事前沿的高功率微波武器等领域,热阴极作为真空电子器件的核心,其性能将直接影响微波器件的寿命及输出性能,这对阴极提出了很高的要求。温度对热阴极发射性能会产生非常大的影响,因此准确地确定热阴极的温度非常重要。本研究介绍了热阴极的发展历史,总结对比了不同阴极及其热电子发射性能,包括纳米粒子薄膜阴极和传统覆膜阴极热电子发射均匀性的对比,以及传统覆膜阴极、浸渍阴极和纳米粒子薄膜阴极蒸发速率与温度的关系等。并且利用光学测温仪、红外测温仪、热电偶测温仪（铂铑–铂）对覆膜阴极表面、扩散阴极表面及阴极侧面（钼）的温度进行了对比测试研究。

月球环境模拟设备能够模拟月球表面的温度、真空及月尘等环境因素,以便在地面开展相关科学研究和试验验证。本文对月球环境模拟设备的发展现状进行了跟踪研究,结合国内外月球环境模拟设备的研制和使用情况,梳理出月球环境模拟设备研制的关键技术,并针对未来载人月球探测活动所需的月球环境模拟设备提出了发展建议。

飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）和脉冲射频辉光放电发射光谱（Pulsed-RF-GDOES）是两种重要的深度剖析技术,前者广泛应用于半导体工业的质量控制,后者主要应用于工业涂层及表面氧（氮）化层的分析。Mo/Si纳米多层膜由于其出色的反射特性被广泛应用于纳米光刻、极紫外显微镜等领域。本文利用原子混合-粗糙度-信息深度（MRI）模型分辨率函数,通过卷积及反卷积方法分别对Mo（3.5nm）/Si（3.5nm）多层膜的TOF-SIMS和Pulsed-RF-GDOES深度谱数据进行了定量分析,获得了相应的膜层结构、膜层间界面粗糙度及深度分辨率等信息。结果表明：GDOES深度剖析产生了较大的溅射诱导粗糙度,SIMS的深度分辨率优于GDOES。

硅通孔技术（TSV）是当前非常热门的高密度封装技术,但由于常规薄膜沉积技术很难在高深宽比的硅孔内沉积铜、钨等金属种子层,硅通孔技术中存在深硅孔金属化困难的工艺问题。通过对倾斜溅射时铜原子二维非对心碰撞前后入射角度的变化关系进行模拟计算发现,当原子碰撞有能量损失时,入射到硅孔内的铜原子角度会发生改变,有助于其沉积在硅孔深处。本文利用负偏压辅助多个铜靶共焦溅射的方式,在不同深宽比的硅盲孔中沉积铜种子层,验证了该方法的可行性,并通过三靶共焦溅射成功在深宽比8∶1的硅孔内实现了铜种子层的沉积。

柔性应变传感器作为可穿戴设备的核心部件,在各个领域发挥着尤为重要的作用。但现有传感器功能受限于传统导电层结构,故研究人员将自然界动植物微纳结构引入到传感器中赋予其更为优异的性能。本文从功能层结构、制备方法及仿生结构等方面对仿生柔性应变传感器的研究进展进行了综述。首先归纳了柔性应变传感器的导电层结构和提升其耐用性的方法;其次总结了仿生柔性应变传感器的多种制备方法;最后从动物、植物及构件三方面论述了传感器的仿生结构类型。未来应致力于开发更有效复制动植物微结构的生产制备工艺,完善应用于应变传感器的仿生种类,以期使应变传感器在提升优异电学性能的同时获得与生物更为相近的仿生功能。

过渡金属氮化物硬质涂层在切削刀具、精密模具和机械零部件等领域有着广泛的应用。随着切削技术的进步和难加工材料的增多,硬质涂层已由传统的二元涂层向着三元、四元涂层不断发展。（Cr,Ti,Al）N四元涂层因其优异的综合性能而备受研究人员的关注。本文从磁控溅射镀膜的基本原理和技术特点出发,介绍了制备（Cr,Ti,Al）N涂层常见的磁控溅射镀膜技术,分析了采用单质靶与合金靶沉积镀膜的效果及其各自的优缺点,研究了磁控溅射工艺参数对（Cr,Ti,Al）N涂层机械性能的影响,最后讨论了（Cr,Ti,Al）N梯度涂层的作用及其制备方法。本文可为设计（Cr,Ti,Al）N涂层制备工艺、改善（Cr,Ti,Al）N涂层性能提供理论参考与指导。

为改善锂离子电池用镀铜复合集流体的电学性能,通过控制卷绕磁控溅射走带速度、阴极功率、工艺压强、线性离子源前处理参数、NiCr打底层厚度等工艺条件,在有机基材表面沉积铜膜,通过四探针方阻测量仪测定镀铜层方阻值,得到了不同工艺参数对镀铜层方阻的影响规律。结果表明：随走带速度增加,方阻值呈二次方增大;随阴极功率增加,方阻值呈幂次方降低;工艺压强0.13~0.45Pa范围内,方阻值在0.2Pa时达到最低;离子源电流0~0.7A范围内,方阻值随离子源电流增大线性降低;NiCr打底层能够改善镀铜层的方阻,6.7nm厚的NiCr打底样品较无打底层样品方阻值降低23.2%。

介绍了适用于光伏行业砷化镓（GaAs）薄膜电池制备所需的大尺寸方形载板金属有机化学气相沉积（MOCVD）反应腔的多级分气系统,以及该反应腔结构设计过程中的核心参数：喷淋盘孔尺寸、载板与喷淋盘间距（简称“腔室间距”）。基于自研的容量为36×4寸的MOCVD反应腔模型,应用计算流体力学（CFD）方法,同时考虑GaAs沉积过程中的气相反应和表面反应,对不同孔参数和腔室间距时的气流分配和薄膜化学气相沉积过程进行了数值模拟。考察了跨孔压差与气流量分配均匀性的关系,以及腔室间距对反应区气体流动以及GaAs薄膜沉积的影响。结果表明：初级“蜘蛛”形分气盘将主进气口分配成64个子进气口后的分气均匀性较好,质量流量值波动幅度仅为0.22%;增加喷淋盘孔深度可缓慢且线性提高孔压差,而缩小孔径对于压差的增加非常迅速;增加喷淋盘孔压差可提高次级分气均匀性,但提升效果趋缓;大腔室间距下的沉积速率低,且均匀性差;随着腔室间距缩小,沉积速率持续增加的同时,沉积均匀性先变好,后逐渐由于气流震荡而变差。

水凝胶作为一种结构与生物组织类似的柔性材料,被广泛地应用在柔性传感器等领域。但其内部含水量较大导致力学性能较差,且在低温环境下易结冰失效。本文从增韧机理、抗冻方法以及疲劳特性等方面对增韧抗冻水凝胶进行了综述。首先,对不同增韧机理水凝胶的力学性能以及内部结构进行了对比;其次,讨论了低温环境下水凝胶的抗冻方法;最后,总结了水凝胶在长时间静态或循环加载情况下的疲劳损伤特性。未来应致力于增加水凝胶的保水抗冻性能,深入研究水凝胶疲劳失效机理,以期为耐低温、抗疲劳水凝胶传感器的应用提供理论基础。

为测量电导率较低材料的二次电子发射系数,设计了一种能量在0~2keV之间可调、束斑直径可调、可偏转、可脉冲的高性能电子枪。根据电子枪的性能指标对其电子发射、电子光学系统和电位关系进行物理设计,通过对控制极施加脉冲电压,实现电子束的脉冲发射。利用CST软件对电子枪建模并进行仿真分析,得到不同聚焦极电压对束斑尺寸的影响。仿真结果表明,在阴极电压为-1000V、控制极为-1005V、第一阳极为-880V时,随着聚焦电压由-400V增加到1000V,束斑直径由0.2mm增加到10mm,两者几乎成正比例关系。通过对比两种偏转组件,得出四极静电偏转器更适合在同一空间内使用,在工作距离为30mm、偏转电压为200V时,偏转灵敏度可达到34mm/kV,对应的偏转角为12.8°。

深入探讨了真空熔炼在高纯度金属材料制备中的关键技术与应用。首先介绍了高纯度金属材料的定义、特点及应用领域,随后详细阐述了真空熔炼技术的基本原理、分类和特点。在关键技术部分,探讨了真空环境控制、设备与工艺参数控制、渣液分离与净化、精炼与净化等技术。介绍了真空熔炼在钨、钛合金和铜基合金制备中的应用。最后,对真空熔炼技术在特定金属制备中可能面临的问题,如污染源、工艺参数优化难点和适用性局限进行了深入剖析。

简要介绍了等离子去胶和清洗的化学、物理变化过程;系统分析了决定去胶效果和去胶均匀性的因素,并给出了相应的方案和最优参数匹配原理,通过实验研究了不同工艺条件下微米级及纳米级Ar-F光刻胶的最优去除工艺参数;探讨了等离子体清洗反应原理、工艺过程,以及等离子体清洗在材料表面改性方面的应用。

本文提出一种真空用O型橡胶密封圈设计计算方法。通过推导O型橡胶密封圈弹性变形压力的近似计算公式,结合已实际工程应用的O型密封圈设计参数,计算出O型橡胶密封圈受压弹性力及其在真空环境下承受的大气压力,并以多项式拟合的方法得到两者的对应关系。以待求解的O型橡胶密封圈承载的大气压力为输入条件,利用密封圈弹性变形弹性力近似公式反向求解得到O型橡胶密封圈的几何参数。为验证该计算方法的可靠性,采用Mooeny-Rivlin模型对算例结果进行仿真分析,结果表明通径7500mm的法兰O型橡胶密封圈在大气压力作用下最大应力为7.01MPa左右,不会发生永久损坏,证明O型橡胶密封圈设计计算方法可行。

利用电子束蒸镀设备沉积高质量铝膜是薄膜工艺的一个难题。为此,提出一种采用改造的三氧化二铝坩埚作为蒸镀铝膜的衬锅,通过三次添加物料预熔再蒸镀来沉积铝膜的方法,研究了不同蒸镀速度对铝膜电阻率、晶粒形貌和成分组成的影响。结果表明：凸起状的熔融铝液面能有效增大其与坩埚壁的接触角,基本消除铝膜中的三氧化二铝杂质;随着蒸镀速度的增加,铝膜晶粒尺寸逐渐增大,而平均电阻率呈下降趋势;采用本方法能够制备出纯度99.9%,电阻率最低为3.4×10^-6 Ω·cm的铝膜。

从20世纪60年代GaAs被首次发现具有负的电子亲和势起,负电子亲和势材料便被广泛地研究并应用于光电发射、二次电子发射以及冷阴极的制备中。相较于传统发射材料,负电子亲和势材料内部导带底高于表面真空能级,使得材料导带中的电子更易于从表面发射到真空中,因此该类型材料成为电子发射的理想材料。本文从定义、主要材料分类以及在冷阴极中的应用三个部分介绍了负电子亲和势材料,并对该材料应用的瓶颈和未来发展方向做了简要总结。

利用等离子体增强原子层沉积技术（PE-ALD）在涂覆聚丙烯酸酯多元醇树脂有机涂膜的PET基底上沉积一层无机薄膜得到功能性PET复合膜。通过水蒸气透过率测试仪和紫外可见近红外分光光度计研究了有机涂膜厚度、PE-ALD镀膜种类和PE-ALD镀膜温度对PET复合膜水蒸气阻隔性和透光性能的影响。结果表明：聚丙烯酸酯多元醇有机涂膜厚度对PET复合膜的水汽阻隔性和透光率基本无影响;PE-ALD沉积的Al₂O₃薄膜可大幅提高PET复合膜的水蒸气阻隔性,且PE-ALD镀膜温度为100℃时,水蒸气阻隔性能最优,可达0.17g·m^-2·d^-1。

近年来新一代TiAl合金涡轮叶片开始大面积应用在国内外航空发动机上,随着TiAl叶片需求的增长,作为TiAl叶片生产的关键设备——冷坩埚感应凝壳炉的发展也进入了新阶段。在此背景下,本文介绍了真空冷坩埚感应凝壳炉的结构形式、技术特点及使用现状;然后解释了冷坩埚熔炼与悬浮熔炼的区别,阐述了真空冷坩埚感应凝壳炉适用的应用范围;最后分析了真空冷坩埚感应凝壳炉的发展趋势与前景。

介绍了上海光源二期线站工程机械真空辅助实验室研制的一套基于双通道气路转换法的真空材料放气率高精度测量装置,对同步辐射真空系统中常见的无氧铜材料样品开展放气率测试研究。实验测量并计算得出样品与本底和本底在不同温度状态、排气时间、气路转换后的放气量。结果显示,经72h,150℃高温烘烤后的无氧铜放气率为3.06×10^-12Pa·m³·s^-1·cm^-2,表明装置具有较高的放气率测试精度,可以满足同步辐射装置对超高真空材料放气率的测量要求。

采用高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）工艺制备出铜（Cu）箔,研究了溅射电压对Cu箔微观结构和性能的影响。结果表明：在溅射电压700~950V范围内,Cu箔均呈现出明显的（111）晶面择优取向,其晶粒尺寸在27.7~36.5nm之间,相对密度在96.1%~98.5%之间,明显优于普通直流磁控溅射制备的Cu箔;随着溅射电压的增大,Cu箔由韧性逐渐向脆性转变,其电阻率逐渐降低至2.38μΩ·cm,接近纯Cu的本体电阻率。

开发了一种可用于模拟太空环境,并实现宇航材料释气量精确检测的装置。本文主要介绍了该热真空释气装置的设备组成、装置研制过程中理论计算、热真空释气试验方法以及真空泵组选型设计。针对某宇航材料进行了热真空释气试验并测量了TML（总质量损失）和CVCM（收集到的可凝挥发物）。与已有测试数据对比表明,该材料TML和CVCM误差均满足相关标准中可信度的要求,本试验装置适用于热真空释气试验。

浮空器产品的一个重要技术指标是囊体气密性。为了对产品实际加工后的囊体材料气密性进行研究,模拟实际加工工况,对Vectran、尼龙、聚酰亚胺三种不同织物为承力层的囊体材料本体揉搓前后及片幅之间连接处的透氦率进行测试,分析了透氦率变化情况。结果表明：囊体材料透氦率随着揉搓次数及热合缝隙面积增加而增大,含外热合条的缝隙处透氦率与本体材料相当。该结果可用于指导囊体材料的选择、产品的加工及整体泄漏量的评估。

微型化真空泵对于微机电系统和真空微电子器件的真空封装极具意义。本文从工作原理和工艺实现方面,分析了常见传统真空泵实现微型化的可行性,介绍了膜片泵、射流/扩散泵、努森泵和离子泵的微型化进展,并总结了当前存在的技术障碍。结果表明,目前热点研究的微型化真空泵已经可以构建从大气状态至高真空的真空系统。虽然真空泵微型化后,其性能和工作稳定性相对传统宏观真空泵有较大降低,但具有低功耗、可集成优势,对便携式系统和高真空微系统十分必要。

降温时间、最低工作压力、抽速和抽气容量是低温泵的关键性能参数,本文设计并搭建了综合性能测试平台对200mm口径低温泵ICP200N进行了系统测量和分析。结果表明,ICP200N低温泵降温时间小于90min;无烘烤条件下最低工作压力可达10^-7Pa量级,此时主要残留气体成分为H₂O和H₂。给出了低温泵在PVD实际应用中比较重要的30s恢复容量的测量方法,测得ICP200N低温泵氩气和氮气30s恢复容量分别为820L和590L。设计了一种简易流量校准装置提高了抽速测量精度,测试表明ICP200N低温泵氮气、氩气抽速与国际主流竞品低温泵相当。目前ICP200N低温泵已在国内半导体客户产线PVD装备上获得了批量应用。

硬质TiAlN薄膜作为最有前途的TiN薄膜替代材料,具有比TiN薄膜更高的硬度、低摩擦因数、良好的高温稳定性和耐腐蚀性等优异性能,在石油、刀具、模具、电力、航空发动机等领域得到广泛应用。本文综述了TiAlN薄膜近年来国内外的应用及发展情况,着重阐述了TiAlN薄膜的制备方法,以及工艺参数对TiAlN薄膜性能的影响。同时对TiAlN硬质涂层的结构和性能进行了全面介绍,指出了TiAlN硬质薄膜性能优化的方法,并对TiAlN硬质薄膜的研究以及应用方向进行了展望。TiAlN硬质薄膜会随着科研人员的进一步深入研究以及应用的需求向复合化、多元化、纳米多层结构方向发展。

电子束熔炼作为一种优异的真空冶炼技术,其核心部件水冷坩埚的结构设计尤为重要,坩埚的冷却性能将直接影响电子束熔炼的效果及安全。通过理论分析、数值模拟、试验考核,研究了坩埚水道结构、熔池形貌对坩埚冷却能力的影响。通过坩埚选材、熔池利用率分析、能量损耗分析和冷却计算确定了坩埚结构,建立了数值仿真模型,采用模拟计算方式对比了两种熔池形貌的坩埚在不同装料量下的冷却性能,并针对性能优异的坩埚开展了试验考核。结果表明：模拟不同锭厚条件下,坩埚B的冷却水温度和坩埚表面温度较坩埚A均偏低,坩埚B的熔池形状和水道结构匹配更合理,散热效果更好。试验考核过程中坩埚B状态稳定,满足设计要求。

半导体设备的洁净度对器件性能极为重要,真空环境下悬浮颗粒和残余气体含量低,更接近于真正的清洁真空。洁净真空环境的获得与保持是半导体工业生产的关键,涉及多种学科和技术。本文从腔室材料选择、腔室设计和制造、内表面清洗和检测技术、包装和转运等方面详细介绍了洁净真空系统工艺设备的研制过程。所研发的设备在带载情况下可快速获得1×10^-4 Pa工作真空度,残余气体和颗粒度指标均满足工艺要求。

为了更好地发挥电致变色玻璃主动调控光谱的属性,为电致变色玻璃在建筑上的应用提供理论指导,以两玻一腔中空玻璃为例讨论了可见光透过率和遮蔽系数（节能效果）变化。研究发现,获得更大的可见光透过率差（褪色态-着色态）重点是要提高电致变色玻璃透过率,但相比于成本更高的电致变色玻璃,提高Low-E玻璃透过率更为现实。为了更大限度地发挥电致变色玻璃的节能特性,分别将电致变色玻璃放置于中空玻璃的室内侧与室外侧测试,结果表明当电致变色玻璃位于室外侧时,遮蔽系数变化幅度最大（0.46）,更能适应多种场景下的使用,但同时也对电致变色玻璃的膜层性能提出了更高的要求。

螺杆真空泵作为干式中低真空泵,具有抽速范围宽、能耗低、无油污染等诸多优点,广泛应用于各个领域。为了服务于国家碳中和的发展战略,本文将碳足迹的核算与管理方法应用到螺杆真空泵的设计与制造中,通过追踪、分析、核算和管理整个产品全生命周期的碳排放足迹,有针对性地从设计、加工制造、供应链运输角度和制度层面提出减少碳排放的具体举措。此项工作有助于企业制订相关碳中和的目标,完成碳足迹的核算,实现节能减排的目的。

真空技术可显著降低钢中气体及夹杂物含量,在钢铁制造领域得到了广泛应用,目前已成为制备高品质纯净钢的主要手段。本文重点介绍了真空冶金净化的基本原理以及真空技术在高品质钢生产过程中的应用与发展。真空技术的应用显著提升了我国的钢铁冶金水平,目前高品质钢生产工艺已实现大型真空钢锭总氧含量（T.O）低于10 ppm、特殊钢连铸坯及自耗锭总氧含量不高于5 ppm的控制水平,满足了重点领域对高性能特殊钢的需求。

设计了利用动态法原理测试气体吸附材料吸气性能的系统,可以实现在15~500K温度范围,高真空（5.0×10^-4Pa）至几个大气压压力范围内精确测量多种材料对不同气体的瞬时吸气速率、阶段气体吸附量、累积饱和吸附量等参数。研究表明该测试系统具有本底真空度高、结构合理紧凑、测试数据精确可靠的特点。

4.5wt.%Gd₂O₃-5.5wt.%Yb₂O₃-10.5wt.%Y₂O₃-79.5wt.%ZrO₂（GdYbYSZ）稀土复合氧化物陶瓷是一类适用于更高温度下潜在应用的新型热障涂层（TBCs）材料。采用高温固相合成法制备了GdYbYSZ陶瓷粉体和陶瓷块材,在1 100 ℃和1 300 ℃煅烧不同时间后GdYbYSZ陶瓷粉末无相变,具有非常优异的高温相稳定性。在1 200 ℃时,GdYbYSZ陶瓷块材的平均热扩散系数和平均热导率分别比同等温度下YSZ陶瓷块材降低了2.1%和5.1%。采用电子束物理气相沉积（EB-PVD）工艺在单晶合金(Ni,Pt)Al粘结层表面制备了GdYbYSZ新型热障涂层。沉积态GdYbYSZ陶瓷涂层的主相结构为立方相,有少量游离态Y₂O₃和ZrO₂共存,其Y和Zr元素的相对含量均比靶材中的高,而Gd和Yb元素含量相当。经1 100 ℃长期冷热交替循环后,GdYbYSZ陶瓷层表面出现大量规则分布的“泥巴状”微观裂纹,陶瓷层内滋长的横向裂纹已经扩展到陶瓷层与TGO层的界面处,并引起该界面退化分离。陶瓷涂层的剥落位置主要出现在TGO层上下两个临域的界面处。TGO层严重的褶皱、波动起伏、扭曲交联、凸面尖端应力积聚和快速松弛是引起GdYbYSZ/(Ni,Pt)Al热障涂层体系层间界面分离和剥落失效的关键性因素。

大尺寸碳化硅（SiC）单晶是制备高质量功率器件和射频器件的关键,其主流生长方法为物理气相输运,而生长腔温度场直接影响其生长速率和质量。本文对12寸SiC单晶生长真空感应炉炉内温度场进行数值仿真,研究了感应线圈尺寸和布局参数对温度场的影响。结果表明：降低线圈位置或减小线圈与坩埚高度比,可减小籽晶的径向温度梯度,增加生长腔轴向温度梯度,从而改善晶体质量,并提高晶体生长速率;相比于0 mm的线圈位置,当线圈位于-200 mm时,籽晶径向温度梯度减小约13%,生长腔轴向温度梯度增加8%;随线圈与坩埚高度比从2减小到0.75,籽晶径向温度梯度减小5.4%,生长腔轴向温度梯度增加2.1%;而线圈的匝高占比、直径和匝宽对炉内温度场的影响较小。

本文首先介绍了目前真空冷坩埚感应凝壳炉的发展现状,分析了特殊工艺下传统型真空冷坩埚感应凝壳炉存在的问题。基于此,提出一种新型真空冷坩埚感应凝壳炉（连续型炉）的设计构型,简要介绍了其结构特点及工作流程。最后分析了该型设备相比传统构型的优点与未来发展前景。

介绍了AMS2750F各章节相较于AMS2750E的主要修订内容,重点分析了第3章技术要求的修订,包括温度传感器、仪表、热处理炉、系统精度校验、温度均匀性测试等方面。此外,详细阐述了符合该标准的温度传感器的开发进展和应用情况,包括高精度热电偶丝和补偿导线的开发与选择、TUS传感器的寿命及强度研究、SAT配套装置的开发、真空炉用温度传感器的开发等。

应用计算流体力学（CFD）方法对螺杆干式真空泵进行数值模拟计算,建立了针对螺杆干式真空泵流场的分析方法。对泵腔中流动区域进行三维建模,采用SCORG和ANSYS-ICEM软件对转动域和固定域分别进行了网格划分,利用瞬态模拟方法得到了泵内压力场、速度场和温度场的分布情况,并计算出抽气速率等参数。网格无关性分析结果与理论数据对比表明数值模拟结果可靠,符合预期。

采用阴极电弧离子镀技术在退火态合金钢表面沉积TiN和TiAlN涂层,使用扫描电镜和X射线衍射仪分析了所得涂层的结构、成分与物相组成,利用显微维氏硬度计测试了涂层的硬度,通过压痕法评价了涂层的结合性能,并采用往复式球-盘摩擦磨损试验测试了涂层的耐磨性能。结果表明,TiN和TiAlN两种涂层表面均平整,但TiAlN涂层表面有明显“液滴”缺陷。退火态合金钢表面TiN和TiAlN涂层均发生了择优生长,其中TiN涂层择优生长的晶面为（111）,而TiAlN涂层择优生长的晶面为（200）。沉积TiN和TiAlN涂层后,退火态合金钢的表面硬度分别提高3倍和6倍以上。尽管TiAlN涂层在硬度及摩擦因数上均优于TiN涂层,但由于TiAlN涂层与退火态合金钢结合性能差,导致其在磨损过程中发生剥落,使合金钢耐磨性降低。相比之下,TiN涂层为退火态合金钢提供了更为可靠的保护,显著提高了其表面的耐磨性。

柔性压力传感器因形状易控、体积小、机械性能好等优点,成为柔性电子器件领域的研究热点之一。传统工作原理下,除先进功能材料外,微阵列结构的引入对进一步提升器件灵敏度、响应时间等综合性能具有重要意义。本文从材料选择、微阵列分布方式、构造方法及传感特性等方面对微阵列结构柔性压力传感器的研究进展进行了综述。首先,归纳了微阵列构造常用材料;其次,对比了基于不同分布方式的微阵列结构;随后,总结了微阵列结构的制备工艺;最后,重点讨论了几种常见微阵列柔性压力传感器的传感特性机理。未来应进一步从传感器力-电转换机制、多元环境下器件工作稳定性等方面进行深入探究,以期为开发超高性能柔性传感器件提供理论基础。

本文介绍了共底贮箱氢氧泄漏监测设备的详细结构设计,包括共底抽真空装置、共底气体成分分析装置、发射现场抽空管路和现场使用流程优化等内容。目前,所研制的2套共底氢氧泄漏监测设备已顺利交付使用,并已参与了3次发射任务,确保了火箭发射任务期间的航天器安全和发射人员人身安全,未来将持续服务于新一代中型运载火箭高密度发射任务。

氧化物薄膜晶体管（TFT）是有源矩阵有机发光二极管的核心驱动元件,是现今开发新型显示器的关键技术,在平板显示方面具有广阔的应用前景。但氧化物半导体中存在大量由氧空位引起的缺陷态,从而影响了TFT器件的性能及稳定性,成为其商业化进程的瓶颈。本文通过磁控溅射方法制备了IZO TFT,并将其进行O₂等离子体处理,研究了离子体处理对IZO薄膜及TFT性能的影响。结果表明：O₂等离子体处理后IZO TFT迁移率由8.2cm²/（V·s）提高到9.5cm²/（V·s）,阈值电压由-3.2V减小到-5.1V,亚阈值摆幅由0.45V/decade减小到0.38V/decade,开关比由2.3×10⁷提高到4.4×10⁷;在光照负偏压下,器件的阈值电压漂移量从7.1V降低到3.2V;在100℃老化条件下,器件的阈值电压漂移量从12.5V降低到6.4V;O₂等离子体处理可以有效提高IZO TFT的电学性能和稳定性。

电推进技术是我国航天卫星未来重要的推进系统技术,具有比常规化学推进比冲高、推力小、推进剂利用率高等优点,其中离子推进器主要使用氙气作为推进剂。常规的推进系统密封性测试采用氦气作为示漏气体,检漏结果与实际工质氙气的真实漏率存在换算关系,为了能够准确评估电推进系统的实际泄漏状态和漏率数值,亟需开展相关研究。本文通过搭建多种示漏气体测试系统,验证了氙气原位检漏技术的可行性,并由理论分析和实验研究初步获得氙气与氦气、氪气之间的漏率转换关系,以及转换系数理论上下限数值,为后续电推进的检漏工作提供参考依据。