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    ISSN 1002-0322
    CN 21-1174/TB
    1964年创刊(双月刊)
本期目录
2020年 第57卷 第6期 刊出日期:2020-11-25
  • 薄膜
    金刚石薄膜连续制备的热丝化学气相沉积设备研制
    刘鲁生, 翟朝峰, 杨兵, 宋昊哲, 于岐, 史丹, 袁子尧, 卢志刚, 陈滨, 周美琪, 李海宁, 喻彪, 黄楠, 姜辛
    真空. 2020, (6):  1-4.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.01
    摘要 ( 167 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    根据目前热丝化学气相沉积(Hot Filament Chemical Vapour Deposition, HFCVD )金刚石薄膜制备设备现状:存在热丝多为水平放置碳化变脆后易发生断裂、不能实现CVD金刚石薄膜的连续制备、生产成本高及制备效率低等缺点,依据热丝化学气相沉积法制备金刚石薄膜的原理,应用Solidework三维设计软件进行三维建模,结合机械设计软件制图,研制出了该型金刚石薄膜连续制备HFCVD设备,并给出了连续镀膜的工艺流程,采用该设备成功批量生长出质量良好的金刚石薄膜。
    霍尔源溅射清洗工艺对离子镀TiN涂层结合性能的影响
    钟利, 但敏, 沈丽如, 金凡亚, 陈美艳, 刘彤, 邓稚
    真空. 2020, (6):  5-6.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.02
    摘要 ( 179 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了研究溅射清洗工艺对基片表面特性的影响机理和规律,采用霍尔离子源产生氩离子束对基片进行溅射清洗,通过调整真空度来改变离子束的放电电压,以此对比不同放电电压下离子束清洗后基片的表面特性及制备涂层的膜基结合强度。实验结果表明,随着镀膜室内真空度的提高,离子束的放电电压逐渐升高、基片接触角值逐渐减小、基片表面粗糙度先减小后增加。制备涂层的膜基结合强度随离子束放电电压的升高呈现逐渐增加的趋势,最高可达60N。采用高能氩离子束溅射清洗后能够获得润湿性、延展性和清洁度都较为理想的基片表面,能有效提高涂层的结合性能。
    磁控溅射制备不锈钢基耐蚀导电薄膜研究进展
    冯绅绅, 汪亮, 李斌, 余清洲, 干蜀毅
    真空. 2020, (6):  11-17.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.03
    摘要 ( 121 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    不锈钢基耐腐蚀导电薄膜被广泛应用于燃料电池双极板等器件,要求具有高的耐腐蚀性和导电性、良好的机械性能、加工成本低等特点。然而,目前的不锈钢基薄膜耐腐蚀性和导电性难以兼得,实现这两种性能的合理匹配,降低生产成本,是金属基薄膜商业化的关键环节之一。本文系统总结了磁控溅射制备不锈钢基耐腐蚀导电薄膜的研究进展,并从制备材料种类、工艺参数等方面进行了详细分析。文末还展望了不锈钢基耐腐蚀导电薄膜的发展方向。
    红外测温成像系统光学薄膜滤光片设计与镀制工艺研究
    郭志帅, 费书国, 阴晓俊, 高鹏, 赵帅锋, 王银河, 宋光辉
    真空. 2020, (6):  18-22.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.04
    摘要 ( 152 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    研究了人体红外测温、成像系统光学薄膜滤光片的光谱特性参数、膜系设计及镀膜工艺。根据黑体辐射理论计算人体红外辐射光谱分布,提出滤光片光谱特性参数要求:截止波长5.5μm,透射区波段7μm~12μm,平均透射率大于85%,截止波段UV-5μm,平均截止背景大于OD3。采用单晶硅片为基底,锗、硫化锌为镀膜材料,设计滤光片膜系,研究提出真空镀制工艺。
    不同Si含量掺杂的ZTO薄膜的制备与研究
    戴永喜, 杨倩倩, 邓金祥, 孔乐, 刘红梅, 杨凯华, 王吉有
    真空. 2020, (6):  23-26.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.05
    摘要 ( 114 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文采用磁控溅射法制备Si元素掺杂的ZnSnO薄膜(SZTO),研究Si元素掺杂对薄膜样品性能的影响。XRD衍射图谱表明,不同Si掺杂含量的薄膜均呈现非晶态。利用原子力显微镜表征薄膜的表面形貌,随着Si含量的增加,薄膜样品的表面粗糙度呈现出单调递增的趋势,Si掺杂使薄膜样品的平整度降低。透射谱测试表明不同Si含量掺杂的SZTO薄膜在可见光波段均具有较高的透射率,利用Si元素掺杂可以提高在可见光范围的透射率,并有效增加ZnSnO(ZTO)薄膜的光学带隙。PL谱测试表明,随着Si掺杂浓度的升高,PL谱的强度呈现出不同程度的增大,且展宽变宽,这表明Si掺杂的ZTO薄膜样品中引入了一些深能级缺陷。
    真空冶金
    真空高温热处理炉石墨炉胆结构优化
    王颖, 明悦, 代玉博, 车恩林, 王标
    真空. 2020, (6):  27-30.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.06
    摘要 ( 129 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文建立了真空高温热处理加热炉石墨炉胆流体区域的数值模拟模型,并基于CFD建立了石墨炉胆内部流体的仿真模型,对其内部流场进行分析,通过不同结构的分析,得出流场结构的最优解,为设计提供理论依据。
    真空热处理对42CrMo转子显微组织和耐磨性能的影响研究
    包四平, 赵毅红, 周晓进, 王自力, 何玉龙, 耿浩然, 王锴, 史敏杰, 陈荣发
    真空. 2020, (6):  31-34.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.07
    摘要 ( 116 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用真空油淬加真空回火的热处理工艺,对42CrMo空压机转子进行了热处理,分析了其显微组织和耐磨性能。研究结果表明:转子真空回火后的金相组织是保持马氏体位向的回火索氏体。在不同载荷下的磨损为黏着磨损和磨粒磨损,载荷越高,磨粒磨损越严重;在5N载荷下的磨损形式为磨粒磨损并伴有黏着磨损,在10N载荷下主要为磨粒磨损。
    磷化工副产物磷铁加钴真空制备一磷化钴的热力学研究
    李秋霞, 刘关彪, 荆碧
    真空. 2020, (6):  35-38.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.08
    摘要 ( 125 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    应用“物质吉布斯自由能法”对磷化工副产物磷铁(FeP,Fe2P)为磷源加钴制备一磷化钴的热力学进行了理论计算。结果表明:在(298~1500)K,FeP,Fe2P与Co反应的吉布斯自由能ΔGT分别由-20.265kJ·mol-1变化到-75.444kJ·mol-1,13.149kJ·mol-1变化到-54.889kJ·mol-1;FeP与Co制备CoP反应的最低温度为-133K,自由能与温度的关系式为ΔGT=-0.0462T-6.1592,其平衡常数与温度的关系式lgKθ=0.3389+0.0024;Fe2P与Co制备CoP反应的最低温度566K,反应的自由能与温度的关系式ΔGT=-0.0558T+31.5781,其平衡常数与温度的关系式lgKθ=-1.5346+0.0028。计算结果为真空实制备验研究提供了热力学依据,同时为磷铁的循环利用制备过渡金属磷化物提出了新思路。
    谈我国凝壳炉及供电电源的发展
    李宏, 王秋博, 杨箫, 张爱博
    真空. 2020, (6):  39-44.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.09
    摘要 ( 78 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文在简单回顾我国凝壳炉及供电电源的发展历史基础上,介绍了这一领域的发展现状,探讨了其发展方向和技术难点,指明了其发展趋势。
    电子束熔炼工艺对Ta铸锭表面质量的影响
    马晶, 李蛟, 龚小涛, 耿佩, 周超
    真空. 2020, (6):  45-47.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.10
    摘要 ( 133 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文通过固定熔速调整功率的试验,研究了电子束熔炼工艺对Ø100mm钽锭的表面质量影响。试验结果表明:熔炼速度一定时,熔炼功率减小,比电能减少,钽铸锭表面易生成冷隔、夹生等缺陷;熔炼功率过大,熔池温度过高导致过热过熔,对产品的结晶组织不利甚至产生严重的金属瘤疤;当电子束熔炼炉的真空度为2×10-2Pa,熔炼速度30kg/h,熔炼功率为160kW,冷却时间4h时,有利于杂质元素的扩散和挥发,钽铸锭提纯效果好。
    测量与控制
    基于LabVIEW的朗缪尔单探针数据处理系统
    殷冀平, 乔宏, 蔺增, 巴德纯
    真空. 2020, (6):  48-53.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.11
    摘要 ( 135 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    朗缪尔单探针处理系统是使用单探针对符合麦克斯韦电子分布的等离子体放电进行测量诊断的基于LabVIEW运行的处理软件。该系统通过格拉布斯准则实现了对大误差数据的剔除。使用Savitzky-Golay滤波器对V-I曲线进行平滑处理,在将离子流排除后,对过渡区曲线进行处理与计算,得到等离子体放电相关参数。使用该套处理系统能够快捷准确地将繁杂的探针数据处理工作变得更为简单,为朗缪尔探针的实际应用提供了基础。使用该套探针处理系统处理了电子回旋共振波等离子体放电随功率变化的V-I曲线并得到准确的结果。
    复合材料筒体泄漏率测试方法研究
    贺平
    真空. 2020, (6):  54-58.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.12
    摘要 ( 72 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    复合材料筒体现采用全复合材料缠绕脱模成型。复合材料是一种多孔、疏松的材料,需要对其气密性进行研究,防止在实际使用中发生气体泄漏导致设备失效。本文主要针对复合材料筒体的管材密封性进行检测方法的研究。通过不同密封方式和不同测量方法的选择,以及不同的误差消除方法,最终寻找到一种利用筒体外壁密封,给内腔充氦气,再在外壁制造真空腔,利用氦质谱探漏仪检测真空腔中氦气含量的探漏方法。该方法可有效地排除不同密封面漏出氦气的干扰。该检测方法可以无损检测复合材料管材的气密性。利用此方法在静态环境下复合材料管材的泄漏率达到10-10Pa·m3·s-1的数量级。
    TVS-2M燃料棒用氦检漏预装盒上料装置研制
    曹晖, 黄帆, 齐世金, 杨佳, 陈耀, 王敏
    真空. 2020, (6):  59-63.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.13
    摘要 ( 76 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    氦检漏预装盒上料装置是使TVS-2M燃料棒从水平工位变换到铅锤工位的重要装置。预装盒上料装置组成包括机架、升降机构、顶料机构、拨料机构、推齐机构、预装盒支撑架以及电气控制系统。机架采用8080型号的铝型材,升降机构选用步进电机搭载减速箱和驱动,拨料机构采用双直线运动、抗变形结构、热处理设计,推齐机构为不等值双推力方式。设备研制后,分别进行了燃料棒无痕实验、拨片准确率和装盒效率实验,结果均符合或优于设计指标。结论新研制的装置可以满足TVS-2M燃料棒预装工作;预装后的燃料棒表面无划伤或划痕;装盒准确率100%;一次装入330支燃料棒用时25min。
    真空获得与设备
    硼中子俘获治疗(BNCT)真空系统
    刘顺明, 欧阳华甫, 胡志良, 宋洪, 黄涛, 王鹏程, 刘佳明, 关玉慧, 谭彪, 刘盛进, 肖永川, 曹秀霞, 吕永佳, 薛康佳, 吴煊, 康明涛, BNCT团队
    真空. 2020, (6):  64-68.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.14
    摘要 ( 212 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    硼中子俘获治疗(BNCT)装置由一台ECR离子源、一条低能传输线(LEBT)、一台3.5MeV射频四极加速器(RFQ)、一条高能传输线(HEBT)和一个靶站组成。本文首先介绍了BNCT真空系统的组成,对比了BNCT与CSNS离子源真空系统的差异,给出了HEBT真空系统设计方案和气载计算方法。利用Molflow软件模拟计算了HEBT真空系统的静态压力分布和打靶时的动态压力分布,并与目前运行的真空状态进行比对。
    活性炭低温低压吸附等温线试验研究
    孙鲁尧, 陈光奇
    真空. 2020, (6):  69-74.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.15
    摘要 ( 122 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    介绍了低温低压下活性炭吸附等温线的试验原理、装置、样品制备、试验步骤及数据处理。对DX-30煤质颗粒状、ZX-15无烟煤粉圆柱状及CH-1椰子壳粒状活性炭做了液氮温区低压下CO2、空气、N2、Ar、H2、He的吸附等温线试验。试验表明:活性炭对CO2、空气、N2、Ar的吸附等温线表现为朗缪尔(Langmuir)I型等温线;H2表现为弗伦德利希(Freundlich)线性等温线;He表现为下凹的Ⅲ型等温线。吸附能力比较:吸附平衡压力10-2Pa时,活性炭对CO2的吸附量最大为10cm3/g~120cm3/g;对N2、空气、Ar次之为0.2cm3/g~1.5cm3/g;对H2较弱,为1.5×10-3cm3/g~2.3×10-3cm3/g;对He极弱,吸附平衡压力10-1Pa时小于3×10-5cm3/g。液氮温度下三种活性炭的综合吸附能力:DX-30型稍强、ZX-15型其次、CH-1型稍弱。文中的吸附等温线可供低温吸附泵及低温容器设计参考。
    大吨位真空吸管器抽真空系统及吸盘的研制应用
    孙克刚, 马征宾, 郭希坤, 孙浩然
    真空. 2020, (6):  75-79.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.16
    摘要 ( 128 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    抽真空系统和吸盘是管道施工真空吸管器的关键部件,对真空吸管器实现管道吊装、布管作业、保障安全起到重要作用。本文简要介绍了真空吸管器的原理、结构和使用特点,根据管道施工吊装作业工况,分析确定了相关设计要求和技术参数,对抽真空系统动力配置、传动和吸盘进行设计,解决了抽真空系统在失去动力后仍可维持吸盘工作的安全性问题。经技术检测和工程现场应用,达到了真空吸管器设计要求。
    3D 打印技术
    电极感应气雾化法制备3D打印用TC4粉末增氧量研究
    谢波, 李建军, 乔忠路
    真空. 2020, (6):  80-83.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.06.17
    摘要 ( 95 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    使用电极感应熔炼气雾化(EIGA)设备制备3D打印用TC4合金粉末,采用氧氮氢分析仪检测粉末的氧含量。本文研究了气雾化设备真空度、升压率以及筛分气氛对粉末增氧量的影响。结果表明:对TC4粉末增氧量的影响,设备升压率>筛分气氛>设备真空度,设备的真空度为0.01Pa,升压率为0.67Pa/h,在手套箱中筛分,15-53μmTC4粉末增氧量为167ppm。
    真空技术应用系列讲座