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氣相沉積樹脂薄膜

發布時間:2022-04-09 05:28:09

『壹』 隱形戰機在飛行時用肉眼能看到嗎

這個問題 .... 真是 。
當然能看見啦 又不是科幻片

所謂隱形只是通過反射和吸收雷達波的方式讓雷達無法發現而已

隱身材料是實現武器隱身的物質基礎。武器裝 備如飛機、艦船、導彈等使用隱身材料後,可大大減小自身的信號特徵,提高生存能力。隱身材料按頻譜可分 為聲、雷達、紅外、可見光、激光隱身材料、按材料用途可分為隱身塗層材料和隱身結構材料。聲隱身材料包 括消聲材料,隔聲材料,吸聲材料及消聲、隔聲、吸聲的復合體。主要用於新一代潛艇。雷達隱身材料能吸收雷 達波,使反射波減弱甚至不反射雷達波,從而達到隱身的目的。如日本研製的一種由電阻抗變換層和低阻抗諧振 層組成的寬頻帶高效吸波塗料,其中變換層由鐵氧體和樹脂混合組成,諧振層由鐵氧體導電短纖維和樹脂組成 ,在1~20吉赫的雷達波段上吸收率達20分貝以上。另外,一些由硅、碳、硼、玻璃纖維,以及某些陶瓷與有機聚 合物構成的復合材料,有很高的機械強度,可用於製作部分結構件,如飛機蒙皮、雷達天線罩等,同時又具有隱身 功能,這類材料稱為隱身結構材料。紅外隱射材料主要用於車輛、艦艇、軍用飛機及其他軍用設施,使這些裝 備和設施的紅外輻射與背景基本達到一致,敵人的紅外探測器難以分辨。用鋁粉及含有二價鐵離子的材料作為 填充料,加到能透過紅外線的粘結劑中,可構成紅外隱身塗料。可見光隱身材料通常由鋁粉、多屬氧化物粉和有 機物復合而成,或由摻雜的半導體材料構成,可形成與背景顏色相匹配的迷彩圖案,滿足可見光隱身的要求。激 光隱身材料用來對抗激光制導武器、激光雷達和激光測距機,要求這些材料對激光的反射率低可吸收率高。對 隱身材料來說,對某種探測手段的隱身性能好,往往對另一種探測手段的隱身性能就不好。例如,對激光探測的 隱身性能好,對紅外探測就不能隱身。這就是隱身材料的相容性問題。為解決這一問題,研製了兼容型隱身材 料,如雷達波、紅外兼容隱身材料,紅外、激光兼容隱身材料,雷達波、紅外、激光等多種兼容的隱身材料等。 這是當前隱身材料的發展方向。
1.雷達吸波材料〔1〕
雷達吸波材料是最重要的隱身材料,其中尤以結構型雷達吸波材料和吸波塗料最為重要,國外目前已實用的主要也是這兩類隱身材料。
(1)結構型雷達吸波材料
結構型雷達吸波材料是一種多功能復合材料,它既能承載作結構件,具備復合材料質輕、高強的優點,又能較好地吸收或透過電磁波,已成為當前隱身材料重要的發展方向。
國外的一些軍機和導彈均採用了結構型RAM,如SRAM導彈的水平安定面,A-12機身邊緣、機翼前緣和升降副翼,F-111飛機整流罩,B-1B和美英聯合研製的鷂-Ⅱ飛機的進氣道,以及日本三菱重工研製的空艦彈ASM-1和地艦彈SSM-1的彈翼等均採用了結構型RAM。近年來,復合材料的高速發展為結構吸波材料的研製提供了保障。新型熱塑性PEEK(聚醚醚酮)、PES(聚醚碸)、PPS(聚苯硫醚)以及熱固性的環氧樹脂、雙馬來醯亞胺、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺和異氰酸酯等都具有比較好的介電性能,由它們製成的復合材料具有較好的雷達傳輸和透射性。採用的纖維包括有良好介電透射性的石英纖維、電磁波透射率高的聚乙烯纖維、聚四氟乙烯纖維、陶瓷纖維,以及玻纖、聚醯胺纖維。碳纖維對吸波結構具有特殊意義,近年來,國外對碳纖維作了大量改良工作,如改變碳纖維的橫截面形狀和大小,對碳纖維表面進行表面處理,從而改善碳纖維的電磁特性,以用於吸波結構。
美國空軍研究發現將PEEK、PEK和PPS抽拉的單絲製成復絲分別與碳纖維、陶瓷纖維等按一定比例交替混雜成紗束,編織成各種織物後再與PEEK或PPS製成復合材料,具有優良的吸收雷達波性能,又兼具有重量輕、強度大、韌性好等特點。據稱美國先進戰術戰斗機(ATF)結構的50%將採用這一類結構吸波材料,材料牌號為APC(HTX)。
國外典型的產品有用於B-2飛機機身和機翼蒙皮的雷達吸波結構,其使用了非圓截面(三葉形、C形)碳纖維和蜂窩夾芯復合材料結構。在該結構中,吸波物質的密度從外向內遞增,並把多層透波蒙皮作面層,多層蒙皮與蜂窩芯之間嵌入電阻片,使雷達波照射在B-2的機身和機翼時,首先由多層透波蒙皮導入,進入的雷達在蜂窩芯內被吸收。該吸波材料的密度為0.032g/cm,蜂窩芯材在6-18GHz時,衰減達20dB;其它的產品如英國Plessey公司的"泡沫LA-1型"吸波結構以及在這一基礎上發展的LA-3、LA-4、LA-1沿長度方向厚度在3.8~7.6cm變化,厚12mm時重2.8kg/m2,用輕質聚氨酯泡沫構成,在4.6~30GHz內入射波衰減大於10dB;Plessey公司的另一產品K-RAM由含磁損填料的芳醯胺纖維組成,厚5~10mm,重7~15kg/m2,在2~18GHz衰減大於7dB。美國Emerson公司的Eccosorb CR和Eccosorb MC系列有較好的吸波性,其中CR-114及CR-124已用於SRAM導彈的水平安定面,密度為1.6~4.6kg/m2,耐熱180℃,彎曲強度1050kg/cm2,在工作頻帶內的衰減為20dB左右。日本防衛廳技術研究所與東麗株式會社研製的吸波結構,由吸波層(由碳纖維或硅化硅纖維與樹脂復合而成)、匹配層(由氧化鋯、氧化鋁、氮化硅或其它陶瓷製成)、反射層(由金屬、薄膜或碳纖維織物製成)構成,厚2mm,10GHz時復介電數為14-j24、樣品在7~17GHz內反射衰減>10dB。
在結構吸波材料領域,西方國家中以美國和日本的技術最為先進,尤其在復合材料、碳纖維、陶瓷纖維等研究領域,日本顯示出強大的技術實力。英國的Plesey公司也是該領域的主要研究機構。
(2)雷達吸波塗料
雷達吸波塗料主要包括磁損性塗料和電損性塗料
磁損性塗料主要由鐵氧體等磁性填料分散在介電聚合物中組成。目前國外航空器的雷達吸波塗層大都屬於這一類。這種塗層在低頻段內有較好的吸收性。美國Condictron公司的鐵氧體系列塗料,厚1mm,在2~10GHz內衰減達10~12dB,耐熱達500℃;Emerson公司的Eccosorb Coating 268E厚度1.27mm,重4.9kg/m2,在常用雷達頻段內(1~16GHz)有良好的衰減性能(10dB)。磁損型塗料的實際重量通常為8~16kg/m2,因而降低重量是亟待解決的重要問題。
電損性塗料通常以各種形式的碳、SiC粉、金屬或鍍金屬纖維為吸收劑,以介電聚合物為粘接劑所組成。這種塗料重量較輕(一般可低於4kg/m2),高頻吸收好,但厚度大,難以做到薄層寬頻吸收,尚未見純電損型塗層用於飛行器的報道。90年代美國Carnegie-Mellon大學發現了一系列非鐵氧體型高效吸收劑,主要是一些視黃基席夫鹼鹽聚合物,其線型多烯主鏈上含有連接二價基的雙鏈碳-氮結構,據稱塗層可使雷達反射降低80%,比重只有鐵氧體的1/10,有報道說這種塗層已用於B-2飛機。
(3)電路模擬吸收體和R卡
電路模擬吸收體是西方80年代研究的一種吸波機理和方法,它運用等鏟電路技術對電阻片的電感、電容等參數進行分析和設計,以衰減大部分入射能量。與電路模擬吸收體相關的設計問題是頻率選擇表面(FSS)設計。電路模擬吸收體可以由吸波材料中周期性金屬條、柵、片構成的電阻片製成,也可以採用帶有刻蝕成專門設計的格網圖案的金屬或金屬陶瓷塗層的介質薄膜或薄纖維織物,塗層材料和厚度決定電路模擬薄膜網格單元的有效電阻值;網格單元的循環間隔以及薄膜厚度的電性能可決定吸波體的電感和電容值。這種塗層可採用氣相沉積或濺射方法敷於介質薄膜表面。典型的FSS有振子型、條帶型、正交線型、矩型、圓形等形狀。電路模擬吸收體圖案比較復雜,一般由多個薄膜層組成。每層的設計不同且沿整個吸波體厚度變化,層間距離由設計頻率確定。這種吸波體一般用於吸收寬頻帶電磁波,目前已用於隱身飛機座艙蓋、隱身雷達天線罩的設計。
另一類吸波材料是稱為R卡的電阻性薄膜和纖維織物。這些材料由介質基體材料與非常薄的真空沉積層、濺塗金屬或金屬陶瓷組成。R卡可利用沉積厚度逐漸變化和/或電阻率逐漸變化的材料構成分級塗層。R卡用於機翼時,能較好地滿足氣動外形的要求。在吸收前緣表面的次行波方面也很有效。
2.紅外隱身材料〔1〕
紅外隱身材料作為熱紅外隱身材料中最重要的品種,因其堅固耐用、成本低廉、製造施工方便,且不受目標幾何形狀限制等優點一直受到各國的重視,是近年來發展最快的熱隱身材料,如美國陸軍裝備研究司令部、英國BTRRLC公司材料系統部、澳大利亞國防科技組織的材料研究室、德國PUSH GUNTER和瑞典巴拉居達公司均已開發了第二代產品,有些可兼容紅外、毫米波和可見光。
近年來美國等西方國家在探索新型顏料和粘接劑等領域作了大量工作。新一代的熱隱身塗料大多採用熱紅外透明度

[影響] 隱身材料是隱身技術的重要組成部分。武器系統採用隱身材料可以降低被探測率,提高自身的生存率,增加攻擊性,獲得最直接的軍事效益。因此隱身材料的發展及其在飛機、主戰坦克、艦船、箭彈上應用,將成為國防高技術的重要組成部分。

『貳』 太陽能電池工藝

太陽能電池片的生產工藝流程分為矽片檢測——表面制絨及酸洗——擴散制結——去磷硅玻璃——等離子刻蝕及酸洗——鍍減反射膜——絲網印刷——快速燒結等。具體介紹如下:
一、矽片檢測
矽片是太陽能電池片的載體,矽片質量的好壞直接決定了太陽能電池片轉換效率的高低,因此需要對來料矽片進行檢測。該工序主要用來對矽片的一些技術參數進行在線測量,這些參數主要包括矽片表面不平整度、少子壽命、電阻率、P/N型和微裂紋等。該組設備分自動上下料、矽片傳輸、系統整合部分和四個檢測模塊。其中,光伏矽片檢測儀對矽片表面不平整度進行檢測,同時檢測矽片的尺寸和對角線等外觀參數;微裂紋檢測模塊用來檢測矽片的內部微裂紋;另外還有兩個檢測模組,其中一個在線測試模組主要測試矽片體電阻率和矽片類型,另一個模塊用於檢測矽片的少子壽命。在進行少子壽命和電阻率檢測之前,需要先對矽片的對角線、微裂紋進行檢測,並自動剔除破損矽片。矽片檢測設備能夠自動裝片和卸片,並且能夠將不合格品放到固定位置,從而提高檢測精度和效率。
二、表面制絨
單晶硅絨面的制備是利用硅的各向異性腐蝕,在每平方厘米硅表面形成幾百萬個四面方錐體也即金字塔結構。由於入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了電池的短路電流和轉換效率。硅的各向異性腐蝕液通常用熱的鹼性溶液,可用的鹼有氫氧化鈉,氫氧化鉀、氫氧化鋰和乙二胺等。大多使用廉價的濃度約為1%的氫氧化鈉稀溶液來制備絨面硅,腐蝕溫度為70-85℃。為了獲得均勻的絨面,還應在溶液中酌量添加醇類如乙醇和異丙醇等作為絡合劑,以加快硅的腐蝕。制備絨面前,矽片須先進行初步表面腐蝕,用鹼性或酸性腐蝕液蝕去約20~25μm,在腐蝕絨面後,進行一般的化學清洗。經過表面准備的矽片都不宜在水中久存,以防沾污,應盡快擴散制結。
三、擴散制結
太陽能電池需要一個大面積的PN結以實現光能到電能的轉換,而擴散爐即為製造太陽能電池PN結的專用設備。管式擴散爐主要由石英舟的上下載部分、廢氣室、爐體部分和氣櫃部分等四大部分組成。擴散一般用三氯氧磷液態源作為擴散源。把P型矽片放在管式擴散爐的石英容器內,在850---900攝氏度高溫下使用氮氣將三氯氧磷帶入石英容器,通過三氯氧磷和矽片進行反應,得到磷原子。經過一定時間,磷原子從四周進入矽片的表面層,並且通過硅原子之間的空隙向矽片內部滲透擴散,形成了N型半導體和P型半導體的交界面,也就是PN結。這種方法制出的PN結均勻性好,方塊電阻的不均勻性小於百分之十,少子壽命可大於10ms。製造PN結是太陽電池生產最基本也是最關鍵的工序。因為正是PN結的形成,才使電子和空穴在流動後不再回到原處,這樣就形成了電流,用導線將電流引出,就是直流電。
四、去磷硅玻璃
該工藝用於太陽能電池片生產製造過程中,通過化學腐蝕法也即把矽片放在氫氟酸溶液中浸泡,使其產生化學反應生成可溶性的絡和物六氟硅酸,以去除擴散制結後在矽片表面形成的一層磷硅玻璃。在擴散過程中,POCL3與O2反應生成P2O5淀積在矽片表面。P2O5與Si反應又生成SiO2和磷原子,
這樣就在矽片表面形成一層含有磷元素的SiO2,稱之為磷硅玻璃。去磷硅玻璃的設備一般由本體、清洗槽、伺服驅動系統、機械臂、電氣控制系統和自動配酸系統等部分組成,主要動力源有氫氟酸、氮氣、壓縮空氣、純水,熱排風和廢水。氫氟酸能夠溶解二氧化硅是因為氫氟酸與二氧化硅反應生成易揮發的四氟化硅氣體。若氫氟酸過量,反應生成的四氟化硅會進一步與氫氟酸反應生成可溶性的絡和物六氟硅酸。
五、等離子刻蝕
由於在擴散過程中,即使採用背靠背擴散,矽片的所有表麵包括邊緣都將不可避免地擴散上磷。PN結的正面所收集到的光生電子會沿著邊緣擴散有磷的區域流到PN結的背面,而造成短路。因此,必須對太陽能電池周邊的摻雜硅進行刻蝕,以去除電池邊緣的PN結。通常採用等離子刻蝕技術完成這一工藝。等離子刻蝕是在低壓狀態下,反應氣體CF4的母體分子在射頻功率的激發下,產生電離並形成等離子體。等離子體是由帶電的電子和離子組成,反應腔體中的氣體在電子的撞擊下,除了轉變成離子外,還能吸收能量並形成大量的活性基團。活性反應基團由於擴散或者在電場作用下到達SiO2表面,在那裡與被刻蝕材料表面發生化學反應,並形成揮發性的反應生成物脫離被刻蝕物質表面,被真空系統抽出腔體。
六、鍍減反射膜
拋光硅表面的反射率為35%,為了減少表面反射,提高電池的轉換效率,需要沉積一層氮化硅減反射膜。工業生產中常採用PECVD設備制備減反射膜。PECVD即等離子增強型化學氣相沉積。它的技術原理是利用低溫等離子體作能量源,樣品置於低氣壓下輝光放電的陰極上,利用輝光放電使樣品升溫到預定的溫度,然後通入適量的反應氣體SiH4和NH3,氣體經一系列化學反應和等離子體反應,在樣品表面形成固態薄膜即氮化硅薄膜。一般情況下,使用這種等離子增強型化學氣相沉積的方法沉積的薄膜厚度在70nm左右。這樣厚度的薄膜具有光學的功能性。利用薄膜干涉原理,可以使光的反射大為減少,電池的短路電流和輸出就有很大增加,效率也有相當的提高。
七、絲網印刷
太陽電池經過制絨、擴散及PECVD等工序後,已經製成PN結,可以在光照下產生電流,為了將產生的電流導出,需要在電池表面上製作正、負兩個電極。製造電極的方法很多,而絲網印刷是目前製作太陽電池電極最普遍的一種生產工藝。絲網印刷是採用壓印的方式將預定的圖形印刷在基板上,該設備由電池背面銀鋁漿印刷、電池背面鋁漿印刷和電池正面銀漿印刷三部分組成。其工作原理為:利用絲網圖形部分網孔透過漿料,用刮刀在絲網的漿料部位施加一定壓力,同時朝絲網另一端移動。油墨在移動中被刮刀從圖形部分的網孔中擠壓到基片上。由於漿料的粘性作用使印跡固著在一定范圍內,印刷中刮板始終與絲網印版和基片呈線性接觸,接觸線隨刮刀移動而移動,從而完成印刷行程。
八、快速燒結
經過絲網印刷後的矽片,不能直接使用,需經燒結爐快速燒結,將有機樹脂粘合劑燃燒掉,剩下幾乎純粹的、由於玻璃質作用而密合在矽片上的銀電極。當銀電極和晶體硅在溫度達到共晶溫度時,晶體硅原子以一定的比例融入到熔融的銀電極材料中去,從而形成上下電極的歐姆接觸,提高電池片的開路電壓和填充因子兩個關鍵參數,使其具有電阻特性,以提高電池片的轉換效率。
燒結爐分為預燒結、燒結、降溫冷卻三個階段。預燒結階段目的是使漿料中的高分子粘合劑分解、燃燒掉,此階段溫度慢慢上升;燒結階段中燒結體內完成各種物理化學反應,形成電阻膜結構,使其真正具有電阻特性,該階段溫度達到峰值;降溫冷卻階段,玻璃冷卻硬化並凝固,使電阻膜結構固定地粘附於基片上。

『叄』 什麼是PVD

PVD是英文Physical Vapor Deposition的縮寫,中文意思是「物理氣相沉積」,是指在真空條件下,用物理的方法使材料沉積在被鍍工件上的薄膜制備技術。 2. PVD鍍膜和PVD鍍膜機 — PVD(物理氣相沉積)鍍膜技術主要分為三類, (有離子鍍、磁控濺射鍍、蒸發鍍)

真空蒸鍍法是在高度真空條件下加熱金屬,使其熔融、蒸發,冷卻後在塑料表面形成金屬薄膜的方法。常用的金屬是鋁等低熔點金屬。
加熱金屬的方法:有利用電阻產生的熱能,也有利用電子束的。
在對塑料製品實施蒸鍍時,為了確保金屬冷卻時所散發出的熱量不使樹脂變形,必須對蒸鍍時間進行調整。此外,熔點、沸點太高的金屬或合金不適合於蒸鍍。

置待鍍金屬和被鍍塑料製品於真空室內,採用一定方法加熱待鍍材料,使金屬蒸發或升華,金屬蒸汽遇到冷的塑料製品表面凝聚成金屬薄膜。
在真空條件下可減少蒸發材料的原子、分子在飛向塑料製品過程中和其他分子的碰撞,減少氣體中的活性分子和蒸發源材料間的化學反應(如氧化等),從而提供膜層的緻密度、純度、沉積速率和與附著力。通常真空蒸鍍要求成膜室內壓力等於或低於10-2Pa,對於蒸發源與被鍍製品和薄膜質量要求很高的場合,則要求壓力更低( 10-5Pa )。
鍍層厚度0.04-0.1um,太薄,反射率低;太厚,附著力差,易脫落。厚度0.04時反射率為90%

『肆』 新型材料的開發及前景

Xag0001 新型金屬注射成形催化脫脂型粘結劑的催化快速分解研究
脫脂是金屬注射成形(MIM)工藝中最困難和最重要的因素,費時最多、最難控制。脫脂工藝對於保證產品質量極為重要,在脫脂過程中成形坯極易出現宏觀和微觀缺陷,至今粘結劑的脫脂仍是一個阻礙MIM發展的重要問題。Meta-mold法是德國BASF公司90年代初開發出來的一種催化脫脂方法,它綜合了熱脫脂和溶劑脫脂的優點,快速而不易產生缺陷和變形,是目前最先進的脫脂方法。筆者利用聚合物共混改性技術開發了一種能催化脫脂的新型粘結劑體系,本文研究了該粘結劑體系以HNO3為催化劑進行催化脫脂以及各種因素對催化脫脂效果的影響。

AXag0002 金屬零件激光快速成型技術研究
詳細介紹了金屬零件激光快速成型的原理,技術特點、系統組成及國外最新研究成果。我們建成了金屬零件激光快速成型的專用系統,研究了663錫青銅及316L不銹鋼的激光快速成型工藝及零件的組織性能,成功制備出具有一定復雜外形的零件,所制零件組織緻密,力學性能與鑄造及鍛造退火態相當,顯示出廣闊的發展前景。

AXag0003 新型生物醫用金屬材料的研究和進展
目前用於臨床的生物醫用材料主要包括生物醫用金屬材料、生物醫用有機材料(主要指有機高分子材料)、生物醫用無機非金屬材料(主要指生物陶瓷、生物玻璃和碳素材料)以及生物醫用復合材料等。
與生物陶瓷及生物高分子材料相比,生物醫用金屬材料,如不銹鋼、鈷基合金、鈦和鈦合金以及貴金屬等具有高的強度、良好的韌性及抗彎曲疲勞強度、優異的加工性能等許多其它醫用材料不可替代的優良性能。生物醫用金屬材料在應用中面臨的主要問題,是由於生理環境的腐蝕而造成的金屬離子向周圍組織擴散以及植入材料自身性質的退變,前者可能導致毒副作用,後者可能導致植入失效。因此研究和開發性能更優、生物相容性更好的新型生物醫用金屬材料依然是材料工作者和醫務工作者共同關心的課題。

AXag0004 電磁場作用下的金屬凝固與成形
綜述了電磁場在金屬凝固成形過程中的主要應用及其基本原理,指出了應用計算數值模擬方法求解材料電磁加工問題重要性及其今後的發展方向。
對金屬的凝固成形過程進行控制是獲得高性能優質鑄件的關鍵。對凝固過程進行控制,一方面是要獲得晶粒細小、組織緻密、性能優良的產品;另一方面是綜合利用各種手段開發新的凝固成形工藝,改進金屬的熔煉、凝固、成形過程,以滿足不同情況下的特殊要求。

AXag0005 自蔓延離子法研究
在分析離心法、自蔓延高溫合成技術的發展和優缺點的基礎上,對自蔓延離心法在鑄管業中的發展和應用進行了分析和論述。
離心鑄造法具有設備簡單,生產效率高,可指生產,能制備高緻密度、高穩定性材料等特點。多年來一直為人們所採用,在生產過程中,由於合金元素密度不同,鑄件易產生偏析現象,力學性能因此發生明顯變化。洛和三雄研究含 1.5%Cu的鑄鋼發現,離心力使Cu偏 析增加0.15%,力學性能比普通鑄造提高15%。鈴木章等也發現,離心鑄造的鋁青銅組織中銅產生1%偏析的同時,力學性能也發生明顯變化。竹內宏昌等進下研究含4.5%Cu的鋁合金離民鑄造組織,發現沿鑄件內外徑方向產生宏觀偏析,且力學性能與普通鑄件相比有了明顯變化。顯然,單一的離心鑄造管很難滿足冶金、化工和礦山的各種需要。
隨著自蔓延高溫合成技術(Self-propagating High-tem-perature Synthesis,簡稱SHS,美、日又稱燃燒合成,Com-bustion Synthesis,簡稱CS)的出現,在離心法的基礎上,逐步發展成SHS-離心法,或稱鋁熱-離心法鑄造工藝。自蔓延離心法是制備復合的一種新方法,與傳統的軋制復合、燒結復合、爆炸復合相比,具有簡單、節能的特點;成本僅為傳統方法的1/3。SHS---離心法根據需要可進行陶瓷---鋼管、不銹鋼---鋼管、陶瓷----陶瓷管的復合,其中前兩個已產業化或接近產業化。本文對SHS-離心法的發展、研究現狀及應用進行扼要介紹與論述。

AXag0006 電磁技術在冶金中的應用
回顧了電磁冶金的發展,論述了電磁在冶金中的應用原理,著重說明了電磁在熔煉、鑄造、制動和凈化方面的應用,並對電磁冶金的前景作了展望。

AXag0007 韌性雙相材料研究進展
韌性雙相合金問題是近年來人們感興趣的問題之一。回顧了有關韌性雙相合金研究的情況,包括韌性雙相合金的力學行為、細觀力學模型及復相材料的組織設計,並對各種觀點進行了初步的評述。

AXag0008 MoSi2材料摩擦損特性的研究與發展
金屬間化合物二硅化鉬(MoSi2)兼具金屬和陶瓷材料的雙重特性,成為開發和研究的重點。從耐磨性角度出發,重點評述了MoSi2基復合材料以及MoSi2增強陶瓷材料的摩擦磨損性的研究現狀,並展望了MoSi2材料作為耐磨材料的前景。

AXag0009 噴射成形技術產品的研究現狀
噴射成形是一種快速凝固近終成形材料制坯技術,利用該技術制備的材料具有優異的性能,噴射成形技術產品在特定的領域中正在逐步取代一些傳統材料,簡要闡述了噴射成形技術和產品的研究發展現狀。

AXag0010 新型金屬材料及其加工技術的研究進展
論述了當前金屬材料及其加工工藝的最新研究和應用進展。指出了目前需要進一步開展新型材料的基礎研究和應用研究,不斷完善其制備工藝,開發產品,使新型材料的性能得到充分、廣泛的發揮和應用。
金屬材料具有優越的性能價格比,且資源豐富,對國民經濟發展起著極大的推動作用,因而受到世界各國的普通重視,應用非常廣泛。同時,金屬材料及其制備技術的發展也為現有的高技術產業開發了市場,因此世界各國都把金屬材料的研究列入首要發展的對象。隨著科學技術突飛猛進的發展,材料科學家們不斷地研製開發了越來越多的新型金屬材料及其制備和成形工藝。如復合材料、功能材料,以及半固態合金鑄造技術和快速凝固技術,等等。本文主要討論近些年新型金屬材料研究應用的現狀及前景。

AXag0011 反向凝固連鑄薄帶技術及其若干基本問題探討
簡述了反向凝固薄帶連鑄技術的工藝原理,了反向判罪技術的特點、競爭力,介紹了其研究現狀,討論了反向凝固技術所涉及的若干基本問題。
近二十年來,鋼鐵工業最重要的進展之一是研究開發成功了更薄的鹿茸平材連鑄技術----近終形連鑄技術。最先在工業規模意義上獲得成功的近終形連鑄技術,是1989年6月美國Nucor Co.在其Crawforsville廠採用的CSP薄板坯連鑄技術。如今作為成熟的先進工藝,薄板坯連鑄技術已發展有CPS、ISP、FTSP、CONROLL等工藝形式。與薄板坯連鑄相比,採用薄帶連鑄技術可以生產出更接近於最終產品形狀的鋼帶,例如可以將鋼水直接澆鑄出1~10mm厚的鋼帶,不經熱軋或銷經熱軋(1~2個機架),即可進入冷軋機軋成冷軋帶鋼。與其它扁平材連鑄生產工藝技術相比,由於薄帶連鑄技術在投資、工藝流程的緊湊化、生產成本、高性能材料的開發以及環保等方面具有或可能具有更大的競爭潛力,所以幾乎世界各主要鋼鐵強國都在薄帶連鑄技術研究領域中投入巨資,現已開發出多種實驗室或半薄帶連鑄技術,如雙輥法、單輥法、輥帶法等。
80年代末德國的大學、研究機構和鋼鐵企業開始從事實驗室研究,聯合開發反向凝固連鑄薄帶技術,目的在於以一種比目前已有的近終形連鑄技術更短的流程、生產成本更低的工藝技術製造薄帶。反向凝固連鑄技術思想突破了傳統的連鑄和軋制模式,其原理簡單,可實現性高,可望成為連續生產薄帶的革命性工藝。

AXag0012 金屬在液固兩相流中的沖刷腐蝕
液固兩相流體的沖刷腐蝕行為較單相流體更為復雜、在相同液相介質的情況下,其沖刷腐蝕對材料的破壞程度更為嚴重。綜述了國內外對液固兩相流的沖刷腐蝕體系開展的研究,對沖刷腐蝕的過程有了進一步的認識,對沖刷腐蝕的影響規律和危害性進行了論述,從而為材料的選用提供了一定的參考依據。

AXag0013 金屬材料的開發及應用
簡要敘述了金屬材料發展方向及應用,主要介紹了微合金鋼、超高強度鋼、不銹鋼、空冷貝氏體鋼、非晶態體鋼、非晶態合金、粉末治金黃色材料及超塑性合金的開發及應用。

AXag0014 PVC金屬板貼塑技術及其應用

AXag0015 影響黃銅化學轉化膜質量的因素
採用鹼式碳酸銅-氨水溶液對黃銅製品進行化學氧化。介紹了氧化工藝參數,前、後處理工作,黃銅基體材質狀況等對黃銅化學轉化膜質量的影響。

AXag0016 液態金屬雙頻電磁約束成形過程研究
利用高頻-超音頻和雙高頻的電磁場實現了液態金屬雙頻電磁約束成形的工藝過程,達到了固態試樣無接觸加熱熔化、初步約束成形和復雜無模殼電磁成形的目的。在雙頻電磁成形過程中發現:高頻-超音頻雙頻電磁成形控制不僅優於單頻電磁成形,而且比雙磁成形控制容易,2種頻率的電磁不同加熱熔化和電磁成形功能都能加以發揮,並可單獨加以調節。在試驗中利用高頻-超音頻雙頻電磁成形工藝過程成功獲得了扁橢圓截面和彎月截面復雜開頭的雙頻無模電磁盛開樣件。

AXag0017 人工模擬體液中pH值對離子注N人體醫用合金腐蝕行為的影響
採用電化學測試技術研究了在人工模擬體液中pH值變化對離子注N人體用SUS316L不銹鋼,Co-Cr合金,工業純Ti和Ti-6Al-4V合金腐蝕行為的影響。結果表明,隨著pH值的降低,試樣的腐蝕電位負移,SUS316L不銹鋼和Co-Cr合金的點蝕電位與縫隙腐蝕電位降低,使材料發生局部腐蝕的提高;工業純Ti和Ti-6Al-4V合金的腐蝕電流密度增大,提高離子釋放速度,加工對人體的潛在生理危害。

AXag0018 金屬功能材料"十五"市場需求
分析預測了十五期間某些金屬功能材料例如彩管材料、集成電路引線框架用Ni42Fe合金、稀土永磁、音頻和計算機硬碟驅動器用磁頭材料、非晶和納米晶軟磁材料以及貯氫合金等的市場需求。

AXag0019 噴射沉積及熔體霧化領域研究展望
首屆"噴射沉積及熔體霧化國際會議"(Spray Deposition and Melt Atomization)於2000年6月26~28日在德國布來梅大學成功舉行。這次會計旨在交流各國噴射沉積及熔體霧化領域最新的科研成果,側重點在基礎研究和應用基礎研究方面。這和英國Ospray(Neath,UK)公司每逢單年組織的噴射沉積成形材料研討會側重生產性應用研究有較大的區別。

AXag0020 熔體溫度處理細化金屬凝固組織的研究進展
隨著凝固技術和團簇物理學的發展,人們越來越關注熔體的結構對最終凝固組織的影響,發現液態結構變化對凝固以後材料的組織、性質和質量有著直接、重要的影響,對凝固過程的研究已逐步延伸到凝固開始前的液態金屬結構對凝固組織的作用上來。隨著人們對生態環境保護的日益重視,目前生產中一直沿用的化學法細化凝固組織工藝逐漸暴露出弊端,因此人們正在致力於尋求一種工藝更簡單、成本更低廉、對環境影響更小的細化金屬凝固組織的生產工藝。基於此,本文綜述了一種新型的凝固組織細化工藝---熔體溫度處理工藝的研究現狀和應用前景。

AXag0021 微波瓷用金水的研製
分析了微波瓷用金水研製的原理,研究了復合改劑、增黃劑及樹脂的作用,研製了能在750-850℃燒烤的微波金水。

AXag0022 Nd2Fe12P7單相合金的制備及晶體結構
採用機械合金化方法得到了Nd-Fe-P3元合金,然後用鹽酸(1:1)進行後處理,得到Nd2Fe12P7單相粉粒。其晶格參數為α=9.280A,c=3.705A。通過對晶體衍射譜強度的計算,給出了Nd2Fe12P7晶體中各原子的具體位置。

AXag0023 鉻酸鉛沉澱-亞鐵滴定法測定銅合金中鉛的研究
對鉻酸鉛淀劑-亞鐵滴定法測定銅合金中鉛的實驗方法進行了研究,從試驗條件上進行了改進,從而提高了實驗方法的准確度和穩定性。

AXag0024 無序hcp Tix Al(1-x)合金的單原子操縱設計
依據hcp TiAl系的特徵原子和特徵晶體序的結構參數和性質,應用計算機技術進行無序hcp TixAl(1-x)合金單原子操縱設計,求得它們的電子結構參數、物理性質和熱力學性質,並存入住處庫中,為復雜合金的設計、制備和應用提供基礎資料。

AXag0025 金屬材料激光立體成形技術
對激光立體成形技術的基本原理、發展狀況以及成形特性、凝固組織形成規律進行了系統深入的研究 ,發現要獲得理想的成形效果 ,就必須對單層塗覆厚度、單道塗覆寬度、搭接率等主要參數進行精確控制。在工藝研究的同時 ,對成形件微觀組織形成規律進行了研究 ,發現其內部組織主要由外延生長的細長枝晶構成 ,其枝晶一次間距在 10~30 μm之間。在進一步嚴格控制工藝條件的基礎上 ,獲得了具有定向乃至單晶組織的試樣。結合成形特性方面的研究結果 ,通過總結優化工藝 ,獲得了不同合金的激光立體成形件 ,成形件內部緻密 ,表面質量良好 ,無缺陷。

AXag0026 硼含量對Ti-50Al-xB合金中TiB2微觀形貌的影響
用XRD,SEM對原位自生法制備的Ti-50Al-xB(at%)合金的相組成的微觀組織進行了研究。結果表明:該合金主要由TiAl和TiB2兩相組成;TiB2主要以片狀、板片狀、細棒狀和塊狀形式存在;TiB2微觀形貌隨著合金中B含量的變化而發生顯著變化。

AXag0027 金屬注射成形技術的研究現狀
金屬注射成形(MIM)已成為國際粉末冶金領域發展迅速,最有前途的一種新型近凈成形技術。綜述了MIM技術的研究現狀,指出了MIM的發展趨勢。

AXag0028 微重力場下金屬材料制備的發展現狀
近年來微重力下制備金屬材料的研究越來越引起人們的重視。簡述了形成微重力的幾種實驗方法,綜述了微重力下制備金屬材料的發展現狀。

AXag0029 Nb-Si系金屬間化合物的研究進展
介紹了Nb-Si系金屬間化合物及其復合材料的制備工藝 、力學性能和物理性能,綜述了Nb-Si系金屬間化合物作為高溫結構的最新研究進展和發展趨勢,作為輕質高溫結構材料的有力競爭者,Nb-Si系金屬間化合物及其復合材料,特別是具有低溫韌性和高溫強度優良均衡的Nb-Nb5Si3原位復合材料,有望在下一代航空航天發動機上(≥1600℃)應用。

AXag0030 新型合金磨球的組織與性能
針對磁性材料等行業砂磨機用研磨體存在的問題,開發了一種新型的鑄造合金磨球。研究了該合金磨球的組織與性能特點,並與軸承鋼球進行了對比。結果表明,鑄造合金磨球具有比軸承鋼球更有利的組織和性能,其硬度可以達到HRC63~67,且斷面硬度極差僅HRC0.5;抵抗沖擊疲勞破壞的軸承鋼球高10倍以上;耐磨性特別是在濕磨條件下的耐磨性比軸承球至少提高4倍以上。因此在砂磨機內使用具有明顯的優勢。

AXag0031 灰色GM(1,1)模型在金屬材料疲勞試驗數據預測中的應用
提出用灰色系統理論中的GM(1,1)模型對金屬材料的疲勞壽命試驗數據進行預測,目的是大幅度縮短試驗時間,節約試驗費用,快速獲得可靠性指標。實例計算結果說明,將灰色系統理論用於金屬材料的疲勞壽命試驗數據預測有較高的精度,為有效縮短金屬材料疲勞壽命試驗時間提供了一個值得探討的方法。

AXag0032 Al-Mn柱撐蒙脫石的制備和微結構變化研究
以遼寧某地的鈣基膨潤土為原料,首先對其鈉化改型得到適合制備柱撐蒙脫石的基質,然後採用取代法合成Al-Mn柱化劑、紅外光譜分析及煅燒試驗等手段研究了Al-Mn柱撐蒙脫石的微結構變化和熱穩定性。結果表明:n(Mn2+):n(Al3+)為0.5時,可得到層間距d(001)值為1.8987nm,300℃煅燒後其層間距穩定在1.7859nm,具有較好的熱穩定性;鈉基膨潤土經柱撐反應後,柱化劑進入了蒙脫石層間,同時蒙脫石骨架〔Si4O10〕n與層間柱化劑離子之間發生了成鏈反應,形成了Si-O-Al或Si-O-Mn鍵。

AXag0033 新型金屬材料及其加工技術的研究進展
論述了當前金屬材料及其加工工藝的最新研究和應用進展。指出了目前需要進一步開展新型材料的基礎研究和應用研究,不斷完善其制備工藝,開發產品,使新型材料的性能得到充分,廣泛的發揮和應用。

AXag0035 含Zr多組元摻雜石黑材料的性能研究
以天然石墨為原料,通過熱壓工藝,制備了含Zr多組元摻雜石墨材料。研究了摻雜元素對材料性能的影響。實驗結果表明:隨著Zr含量增加,基體石墨的強度、導電和導熱性成線性增加;但是過量的ZrO2會消耗基體炭原子,生成金屬Zr蒸汽逸出基體,形成孔隙和缺陷,導致材料的性能下降,因此應控制ZrO2的加入量。另外,採用SEM、XRD等分析手段研究了材料微觀結構,探討了微觀結構對其性能的影響。

AXag0036 貯氫合金機械合金化制備的研究進展
機械合金化技術 (MA)是一種制備材料的新興工藝 ,用它可以制備一般方法難以制備的和性能優越的貯氫合金。本文詳細概述了近幾年來機械合金化技術在貯氫合金制備上的應用狀況 ,並就今後機械合金化技術在貯氫合金制備上的應用研究提出了方向。

AXag0037 噴射成形技術產品的研究現狀
噴射成形是一種快速凝固近終成形材料制坯技術,利用該技術制備的材料具有優異的性能,噴射成形技術產品在特定的領域中正在逐步取代一些傳統材料,簡要闡述了噴射成形技術和產品的研究發展現狀。

AXag0038 快速成形技術中材料成形性的研究進展
簡要介紹了幾種典型的快速成型技術的基本原理,分析了快速成形技術中材料的研究和應用現狀,討論了快速成形中材料的快速成形性問題,並指出研究和開發快速成形材料和對新材料的快速成形性的研究是材料與製造工程科學的一個重要發展方向。

AXag0039 鑄造合金的微觀組織模擬研究進展
凝固過程的數值模擬正在由宏觀向微觀轉變。微觀模擬不僅可以得到材料的凝固組織,而且還能為宏觀模擬提供准確的潛熱釋放信息。針對目前微觀組織模擬的研究現狀,介紹了幾種主要的模擬研究方法,如確定性模擬方法、隨機性模擬方法和相場方法等,闡述了其主要特徵和模擬微觀組織時存在的優缺點。最後對微觀模擬中現存的問題及發展方向了分析。

AXag0040-01 金屬功能材料研究和開發的某些最新進展*
簡要介紹了金屬功能材料的發展概況,重點敘述了幾種主要功能材料的研究開發情況,如結合國外情況介紹了中國的精密合金和電工鋼、稀土永磁材料、非晶態合金、納米晶材料、儲氫材料和電池、超磁致伸縮材料等研發情況,對近期研究開發的新型金屬功能材料如磁性形狀記憶合金等進行了介紹。

AXag0041-02 等離子噴塗制備Fe-B系非晶合金塗層的工藝研究*
非晶合金(俗稱金屬玻璃)具有獨特而優異的性能,如高強度、高韌性、高硬度、極高抗腐蝕性能、軟磁特性等,是一類很有發展前途的新型金屬材料。但是,非晶合金在實際中仍還沒有得到大范圍應用,其性能優勢遠未能夠充分發揮出來,限制非晶合金應用的最主要因素是其產品形態,如薄帶、細絲、粉末等,厚度或直徑只有數十個微米,應用范圍是很有限的。開發熔體急冷制備新技術是當前非晶合金材料研究領域里的前沿性重要課題,採用現代先進熱噴塗技術,如等離子噴塗、超音速火焰噴塗等制備表面非晶塗層就是對非晶合金制備技術的新開拓。熱噴塗技術的顯著特點之一是:噴塗粒子具有很高的冷卻速度,單個熔融粒子的典型冷卻速度大於106K/s,只要噴塗合金成分適宜、工藝適當,就能夠形成非晶塗層。Fe-B系非晶合金往往具有優異的高硬、高強和高韌性能,將其應用於表面塗層領域則有可能成為一種優良的耐磨抗蝕材料。
一種Fe-B基非晶合金粉末(含Cr,Ni,Si等)被用於大氣等離子噴塗試驗,研究表明,採用本文設計的等離子噴塗工藝能夠制備出非晶合金塗層,塗層基本上由非晶相組成,在非晶塗層中分布著少量的淬態核結晶相,其尺寸在2~5μm。塗層由變形良好的帶狀粒子相互搭接堆積而成,球形噴塗粒子高度變形為扁平狀保證了粒子各區域的非晶化和非晶塗層的順利形成。塗層緻密高,孔隙率低,氧化物含量較少,但在塗層中的粒子邊界包含著少量的孔隙、微細的球形粒子等缺陷。塗層具有很高的硬度,顯微硬度在800~950GHv0.1范圍內。隨塗層厚度增大,塗層與基材的結合強度、塗層的抗開裂韌性均降低,採用200℃-4h保護氣氛熱處理可以有效提高塗層的硬度和抗開裂韌性,塗層仍保持非晶態結構。

AXag0042-02 離子束輔助沉積非晶合金薄膜的研究*
目前離子束輔助沉積技術廣泛用於各種超硬薄膜的制備,如類金剛石薄膜,但在二元合金系統中制備非晶和亞穩晶相方面鮮有報道。本文報道了作者所在的研究組最近幾年用離子束混合技術制備非晶合金薄膜的研究結果。實驗結果表明,離子束混合技術制備可用於多種二元合金系統非晶薄膜的制備,非晶合金薄膜的厚度不受實驗條件的限制。在具有正混和熱的二元合金系統里,已獲得獲得Cu-Ta和Cu-Nb非晶薄膜,在混和熱為負的二元合金系統里,已獲得 Fe-Zr、Fe-Nb、Fe-Tb、Co-Nb、Ni-Mo和Ni-Nb等非晶薄膜,採用多層膜離子束混合的方法在正混和熱的系統里所獲得的非晶成分范圍小於在負混和熱的系統非晶形成范圍。

AXag0043-02 放電等離子燒結技術及其在粉末新材料研究中應用*
介紹了放電等離子燒結(Saprk Plasma Sintering,簡稱SPS)技術的原理、發展與特點,並結合SPS新材料的研究進展,闡述高性能靶材、稀土磁性材料、超細或納米晶硬質材料和熱電轉換材料的合成制備、性能與應用。

AXag0044-02 金屬熱變形過程中的微觀組織預測*
對大型體積成型軟體DEFORM3D進行二次開發,將我所在90年代提出的一組熱剛粘塑性本構模型以用戶子程序的方式插入到DEFORM3D中。並針對FMV拔長工藝,進行數值模擬和實驗驗證的比較。

AXag0045-02 亞微米級Fe-Cr-Cu金屬纖維的研究*
從Cu-Fe-Cr原位復合材料中提取了金屬纖維,對其組織結構進行了研究。X射線衍射分析結果表明,金屬纖維為bcc結構的鐵素體。

AXag0046-01 氣相沉積Ni薄膜的微結構和力學性能*
氣相沉積純金屬薄膜在微電子、光學、防腐蝕、表面裝飾等領域已得到廣泛應用。但由於研究上的困難和缺乏應用需求,以往對純金屬薄膜的力學性能的研究關注不夠,應用中常以塊體材料的性能對其進行粗略的估計。近年來,微機械技術迅速崛起,成為高技術發展的重要方向之一。在微機械技術中,薄膜的刻蝕加工是核心工藝之一,純金屬薄膜由於其刻蝕工藝成熟,質量穩定,易於保證微機械零部件的加工精度而成為微機械技術的主要材料,因而需對其力學性質作較為全面系統的研究。
Ni薄膜具有優良的抗氧化性和綜合機械性能,並且具有鐵磁性,是微機械技術中的重要材料。本文研究了不同基片溫度下的Ni薄膜的微結構和力學性質。

AXag0047-01 鉑包鉬攪拌器國產化研究*
本文主要介紹了鉑包鉬攪拌器的結構、應用領域、製造難點、使用注意事項及發展前景。

AXag0048-02 金屬多胞材料反平面應變裂紋的穩態擴展*
金屬多胞材料(也稱為金屬泡沫材料)是一種新型的工程材料,它具有獨特的物理、力學、熱學、電學和聲學等性質,如密度小、傳熱性較好,能吸收能量、聲音等,因而可以廣泛應用於包裝、夾層板的製造、隔音材料、高溫氣體和流體的過濾、汽車的零部件等領域。特別地,金屬多胞材料具有可循環使用的特點。
為了更好地發揮金屬多胞材料的功能,了解其力學性能是必要的。本文應用奇異攝動法研究了DF模型下金屬多胞材料反平面應變裂紋的穩態擴展,並根據裂紋尖端的塑性變形與彈性變形必須相平衡的觀點給出了裂尖附近的最低階漸近解。

AXag0049-02 摻雜對金屬玻璃的形成能力與性能的影響*
塊體金屬玻璃的成功制備不僅使得金屬玻璃作為工程結構材料的應用成為可能,也為金屬玻璃的形成機理與玻璃化轉變這一重要物理問題研究提供了新的思考點。但是到目前為止所發現的塊體金屬玻璃形成體系僅ZrTiCuNiBe、PdNiCuP這兩個體系具有非常好的玻璃形成能力,其它合金體系的金屬玻璃制備仍然需要很苛刻的條件,比如要求原材料的純度高、高的煉真空度、氣氛中的氧含量低等。對於塊體金屬玻璃的制備,摻雜不僅可以改進×的物理和力學等性能,降低材料的生產成本,也是研究金屬玻璃形成的一種有效方法。本文所報道的工作從上述目的出發,採用合金元素添加等方法研究了Y對含Zr基塊體金屬玻璃的形成能力、力學性能的作用。

AXag0050-02 NdAlFeCo金屬玻璃的變形行為*
最近成功的制備出了Nd基多組元大塊金屬玻璃引起人們的廣泛的關注,一是它在室溫具有很高的矯頑力,二是用差示掃描熱分析表現出反常的熱穩定性,在加熱測試過程中該體系在晶化溫度以前沒有表現出顯著的玻璃轉變。但是Tx/T1有很高的值大約為0.9,這又表明有非常穩定的非晶相抑制了晶化,晶化溫度以前沒有表現出顯著的玻璃轉變和Tx/T1有很高的值,這一對矛盾使得該體系不同於其他大塊金屬玻璃,我們以膠的動態力學試驗結果表明在600k時彈性模量迅速衰減和內耗試驗峰,這表明有玻璃轉變發生了。本文中我們將在不同工下測試NdAlFeCo金屬玻璃的變形行為。

AXag0051-02 大型曲軸整體電渣熔鑄若干關鍵技術的研究*
曲軸是柴油機功率輸出的關鍵零部件,它的質量好壞直接關繫到柴油機的性能,目前我國正處在柴油機更新換代的時期,各類柴油機正朝著小型化、大功率、超載能力強、可靠性能高的方向發展,因此對柴油機的要求日益增高,特別是大中型柴油機曲軸,傳統的毛坯製造工藝難以保證其組織成分和機械性能的要求。電渣熔鑄曲軸具有組織純凈、成分均勻、機械性能優良、投入少、產生快等有點,因此可適應大中型柴油機發展的需要。
本文對電渣熔鑄整體大型曲軸所涉及到的一些關鍵技術的研究作了簡要的敘述。

AXag0052-02 新型均勻液滴噴射成形技術

『伍』 sputter coating是一種什麼樣的制膜方法需要什麼儀器嗎

表面處理的意思
表面處理是在基體材料表面上人工形成一層與基體的機械、物理和化學性能不同的表層的工藝方法。根據使用的方法不同,可將表面處理技術分為下述種類。
一、電化學方法
這種方法是利用電極反應,在工件表面形成鍍層。其中主要的方法是:(一)電鍍在電解質溶液中,工件為陰極,在外電流作用下,使其表面形成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍層可為金屬、合金、半導體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。(二)氧化在電解質溶液中,工件為陽極,在外電流作用下,使其表面形成氧化膜層的過程,稱為陽極氧化,如鋁合金的陽極氧化。鋼鐵的氧化處理可用化學或電化學方法。化學方法是將工件放入氧化溶液中,依靠化學作用在工件表面形成氧化膜,如鋼鐵的發藍處理。
二、化學方法
這種方法是無電流作用,利用化學物質相互作用,在工件表面形成鍍覆層。其中主要的方法是:(一)化學轉化膜處理在電解質溶液中,金屬工件在無外電流作用,由溶液中化學物質與工件相互作用從而在其表面形成鍍層的過程,稱為化學轉化膜處理。如金屬表面的發藍、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。(二)化學鍍在電解質溶液中,工件表面經催化處理,無外電流作用,在溶液中由於化學物質的還原作用,將某些物質沉積於工件表面而形成鍍層的過程,稱為化學鍍,如化學鍍鎳、化學鍍銅等。
三、熱加工方法
這種方法是在高溫條件下令材料熔融或熱擴散,在工件表面形成塗層。其主要方法是:(一)熱浸鍍金屬工件放入熔融金屬中,令其表面形成塗層的過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。(二)熱噴塗將熔融金屬霧化,噴塗於工件表面,形成塗層的過程,稱為熱噴塗,如熱噴塗鋅、熱噴塗鋁等。(三)熱燙印將金屬箔加溫、加壓覆蓋於工件表面上,形成塗覆層的過程,稱為熱燙印,如熱燙印鋁箔等。(四)化學熱處理工件與化學物質接觸、加熱,在高溫態下令某種元素進入工件表面的過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲碳等。(五)堆焊以焊接方式,令熔敷金屬堆集於工件表面而形成焊層的過程,稱為堆焊,如堆焊耐磨合金等。
四、真空法
這種方法是在高真空狀態下令材料氣化或離子化沉積於工件表面而形成鍍層的過程。其主要方法是。(一)物理氣相沉積(PVD)在真空條件下,將金屬氣化成原子或分子,或者使其離子化成離子,直接沉積到工件表面,形成塗層的過程,稱為物理氣相沉積,其沉積粒子束來源於非化學因素,如蒸發鍍濺射鍍、離子鍍等。(二)離子注入高電壓下將不同離子注入工件表面令其表面改性的過程,稱為離子注入,如注硼等。(三)化學氣相沉積(CVD)低壓(有時也在常壓)下,氣態物質在工件表面因化學反應而生成固態沉積層的過程,稱為化學氣相鍍,如氣相沉積氧化硅、氮化硅等。
五、其它方法
主要是機械的、化學的、電化學的、物理的方法。其中的主要方法是
(一)塗裝閑噴塗或刷塗方法,將塗料(有機或無機)塗覆於工件表面而形成塗層的過程,稱為塗裝,如噴漆、刷漆等。
(二)沖擊鍍用機械沖擊作用在工件表面形成塗覆層的過程,稱為沖擊鍍,如沖擊鍍鋅等。
(三)激光面表處理用激光對工件表面照射,令其結構改變的過程,稱為激光表面處理,如激光淬火、激光重熔等。
(四)超硬膜技術以物理或化學方法在工件表面制備超硬膜的技術,稱為超硬膜技術。如金剛石薄膜,立方氮化硼薄膜等。
(五)電泳及靜電噴塗:1、電泳工件作為一個電極放入導電的水溶性或水乳化的塗料中,與塗料中另一電極構成解電路。在電場作用下,塗料溶液中已離解成帶電的樹脂離子,陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動。這些帶電荷的樹脂離子,連同被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表面,形成塗層,這一過程稱為電泳。2、靜電噴塗在直流高電壓電場作用,霧化的帶負電的油漆粒子定向飛往接正電的工件上,從而獲得漆膜的過程,稱為靜噴塗。
隨著科學的進步,更多新的表面處理方法不斷產生,一些老的技術也不斷更新。表面處理技術的發展沒有止境,總之,未來會有更加環保、性能更加、成本更低、更加便捷的表面處理技術誕生。

『陸』 真空鍍膜和光學鍍膜有什麼區別

一、概念的區別

1、真空鍍膜是指在高真空的條件下加熱金屬或非金屬材料,使其蒸發並凝結於鍍件(金屬、半導體或絕緣體)表面而形成薄膜的一種方法。例如,真空鍍鋁、真空鍍鉻等。

2、光學鍍膜是指在光學零件表面上鍍上一層(或多層)金屬(或介質)薄膜的工藝過程。在光學零件表面鍍膜的目的是為了達到減少或增加光的反射、分束、分色、濾光、偏振等要求。常用的鍍膜法有真空鍍膜(物理鍍膜的一種)和化學鍍膜。

二、原理的區別

1、真空鍍膜是真空應用領域的一個重要方面,它是以真空技術為基礎,利用物理或化學方法,並吸收電子束、分子束、離子束、等離子束、射頻和磁控等一系列新技術,為科學研究和實際生產提供薄膜制備的一種新工藝。簡單地說,在真空中把金屬、合金或化合物進行蒸發或濺射,使其在被塗覆的物體(稱基板、基片或基體)上凝固並沉積的方法。

2、光的干涉在薄膜光學中廣泛應用。光學薄膜技術的普遍方法是藉助真空濺射的方式在玻璃基板上塗鍍薄膜,一般用來控制基板對入射光束的反射率和透過率,以滿足不同的需要。為了消除光學零件表面的反射損失,提高成像質量,塗鍍一層或多層透明介質膜,稱為增透膜或減反射膜。

隨著激光技術的發展,對膜層的反射率和透過率有不同的要求,促進了多層高反射膜和寬頻增透膜的發展。為各種應用需要,利用高反射膜製造偏振反光膜、彩色分光膜、冷光膜和干涉濾光片等。光學零件表面鍍膜後,光在膜層層上多次反射和透射,形成多光束干涉,控制膜層的折射率和厚度,可以得到不同的強度分布,這是干涉鍍膜的基本原理。

三、方法和材料的區別

1、真空鍍膜的方法材料:

(1)真空蒸鍍:將需鍍膜的基體清洗後放到鍍膜室,抽空後將膜料加熱到高溫,使蒸氣達到約13.3Pa而使蒸氣分子飛到基體表面,凝結而成薄膜。

(2)陰極濺射鍍:將需鍍膜的基體放在陰極對面,把惰性氣體(如氬)通入已抽空的室內,保持壓強約1.33~13.3Pa,然後將陰極接上2000V的直流電源,便激發輝光放電,帶正電的氬離子撞擊陰極,使其射出原子,濺射出的原子通過惰性氣氛沉積到基體上形成膜。

(3)化學氣相沉積:通過熱分解所選定的金屬化合物或有機化合物,獲得沉積薄膜的過程。

(4)離子鍍:實質上離子鍍系真空蒸鍍和陰極濺射鍍的有機結合,兼有兩者的工藝特點。表6-9列出了各種鍍膜方法的優缺點。

2、光學鍍膜方法材料

(1)氟化鎂:無色四方晶系粉末,純度高,用其制備光學鍍膜可提高透過率,不出崩點。

(2)二氧化硅:無色透明晶體,熔點高,硬度大,化學穩定性好。純度高,用其制備高質量Si02鍍膜,蒸發狀態好,不出現崩點。按使用要求分為紫外、紅外及可見光用。

(3)氧化鋯:白色重質結晶態,具有高的折射率和耐高溫性能,化學性質穩定,純度高,用其制備高質量氧化鋯鍍膜,不出崩點。

『柒』 請問太陽能電池(矽片)的生產工藝原理是怎樣的

太陽能電池片生產製造工藝

太陽能電池片的生產工藝流程分為矽片檢測——表面制絨——擴散制結——去磷硅玻璃——等離子刻蝕——鍍減反射膜——絲網印刷——快速燒結等。具體介紹如下:

一、矽片檢測

矽片是太陽能電池片的載體,矽片質量的好壞直接決定了太陽能電池片轉換效率的高低,因此需要對來料矽片進行檢測。該工序主要用來對矽片的一些技術參數進行在線測量,這些參數主要包括矽片表面不平整度、少子壽命、電阻率、P/N型和微裂紋等。該組設備分自動上下料、矽片傳輸、系統整合部分和四個檢測模塊。其中,光伏矽片檢測儀對矽片表面不平整度進行檢測,同時檢測矽片的尺寸和對角線等外觀參數;微裂紋檢測模塊用來檢測矽片的內部微裂紋;另外還有兩個檢測模組,其中一個在線測試模組主要測試矽片體電阻率和矽片類型,另一個模塊用於檢測矽片的少子壽命。在進行少子壽命和電阻率檢測之前,需要先對矽片的對角線、微裂紋進行檢測,並自動剔除破損矽片。矽片檢測設備能夠自動裝片和卸片,並且能夠將不合格品放到固定位置,從而提高檢測精度和效率。

二、表面制絨

單晶硅絨面的制備是利用硅的各向異性腐蝕,在每平方厘米硅表面形成幾百萬個四面方錐體也即金字塔結構。由於入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了電池的短路電流和轉換效率。硅的各向異性腐蝕液通常用熱的鹼性溶液,可用的鹼有氫氧化鈉,氫氧化鉀、氫氧化鋰和乙二胺等。大多使用廉價的濃度約為1%的氫氧化鈉稀溶液來制備絨面硅,腐蝕溫度為70-85℃。為了獲得均勻的絨面,還應在溶液中酌量添加醇類如乙醇和異丙醇等作為絡合劑,以加快硅的腐蝕。制備絨面前,矽片須先進行初步表面腐蝕,用鹼性或酸性腐蝕液蝕去約20~25μm,在腐蝕絨面後,進行一般的化學清洗。經過表面准備的矽片都不宜在水中久存,以防沾污,應盡快擴散制結。

三、擴散制結

太陽能電池需要一個大面積的PN結以實現光能到電能的轉換,而擴散爐即為製造太陽能電池PN結的專用設備。管式擴散爐主要由石英舟的上下載部分、廢氣室、爐體部分和氣櫃部分等四大部分組成。擴散一般用三氯氧磷液態源作為擴散源。把P型矽片放在管式擴散爐的石英容器內,在850---900攝氏度高溫下使用氮氣將三氯氧磷帶入石英容器,通過三氯氧磷和矽片進行反應,得到磷原子。經過一定時間,磷原子從四周進入矽片的表面層,並且通過硅原子之間的空隙向矽片內部滲透擴散,形成了N型半導體和P型半導體的交界面,也就是PN結。這種方法制出的PN結均勻性好,方塊電阻的不均勻性小於百分之十,少子壽命可大於10ms。製造PN結是太陽電池生產最基本也是最關鍵的工序。因為正是PN結的形成,才使電子和空穴在流動後不再回到原處,這樣就形成了電流,用導線將電流引出,就是直流電。

四、去磷硅玻璃

該工藝用於太陽能電池片生產製造過程中,通過化學腐蝕法也即把矽片放在氫氟酸溶液中浸泡,使其產生化學反應生成可溶性的絡和物六氟硅酸,以去除擴散制結後在矽片表面形成的一層磷硅玻璃。在擴散過程中,POCL3與O2反應生成P2O5淀積在矽片表面。P2O5與Si反應又生成SiO2和磷原子,這樣就在矽片表面形成一層含有磷元素的SiO2,稱之為磷硅玻璃。去磷硅玻璃的設備一般由本體、清洗槽、伺服驅動系統、機械臂、電氣控制系統和自動配酸系統等部分組成,主要動力源有氫氟酸、氮氣、壓縮空氣、純水,熱排風和廢水。氫氟酸能夠溶解二氧化硅是因為氫氟酸與二氧化硅反應生成易揮發的四氟化硅氣體。若氫氟酸過量,反應生成的四氟化硅會進一步與氫氟酸反應生成可溶性的絡和物六氟硅酸。

五、等離子刻蝕

由於在擴散過程中,即使採用背靠背擴散,矽片的所有表麵包括邊緣都將不可避免地擴散上磷。PN結的正面所收集到的光生電子會沿著邊緣擴散有磷的區域流到PN結的背面,而造成短路。因此,必須對太陽能電池周邊的摻雜硅進行刻蝕,以去除電池邊緣的PN結。通常採用等離子刻蝕技術完成這一工藝。等離子刻蝕是在低壓狀態下,反應氣體CF4的母體分子在射頻功率的激發下,產生電離並形成等離子體。等離子體是由帶電的電子和離子組成,反應腔體中的氣體在電子的撞擊下,除了轉變成離子外,還能吸收能量並形成大量的活性基團。活性反應基團由於擴散或者在電場作用下到達SiO2表面,在那裡與被刻蝕材料表面發生化學反應,並形成揮發性的反應生成物脫離被刻蝕物質表面,被真空系統抽出腔體。

六、鍍減反射膜

拋光硅表面的反射率為35%,為了減少表面反射,提高電池的轉換效率,需要沉積一層氮化硅減反射膜。現在工業生產中常採用PECVD設備制備減反射膜。PECVD即等離子增強型化學氣相沉積。它的技術原理是利用低溫等離子體作能量源,樣品置於低氣壓下輝光放電的陰極上,利用輝光放電使樣品升溫到預定的溫度,然後通入適量的反應氣體SiH4和NH3,氣體經一系列化學反應和等離子體反應,在樣品表面形成固態薄膜即氮化硅薄膜。一般情況下,使用這種等離子增強型化學氣相沉積的方法沉積的薄膜厚度在70nm左右。這樣厚度的薄膜具有光學的功能性。利用薄膜干涉原理,可以使光的反射大為減少,電池的短路電流和輸出就有很大增加,效率也有相當的提高。

七、絲網印刷

太陽電池經過制絨、擴散及PECVD等工序後,已經製成PN結,可以在光照下產生電流,為了將產生的電流導出,需要在電池表面上製作正、負兩個電極。製造電極的方法很多,而絲網印刷是目前製作太陽電池電極最普遍的一種生產工藝。絲網印刷是採用壓印的方式將預定的圖形印刷在基板上,該設備由電池背面銀鋁漿印刷、電池背面鋁漿印刷和電池正面銀漿印刷三部分組成。其工作原理為:利用絲網圖形部分網孔透過漿料,用刮刀在絲網的漿料部位施加一定壓力,同時朝絲網另一端移動。油墨在移動中被刮刀從圖形部分的網孔中擠壓到基片上。由於漿料的粘性作用使印跡固著在一定范圍內,印刷中刮板始終與絲網印版和基片呈線性接觸,接觸線隨刮刀移動而移動,從而完成印刷行程。

八、快速燒結

經過絲網印刷後的矽片,不能直接使用,需經燒結爐快速燒結,將有機樹脂粘合劑燃燒掉,剩下幾乎純粹的、由於玻璃質作用而密合在矽片上的銀電極。當銀電極和晶體硅在溫度達到共晶溫度時,晶體硅原子以一定的比例融入到熔融的銀電極材料中去,從而形成上下電極的歐姆接觸,提高電池片的開路電壓和填充因子兩個關鍵參數,使其具有電阻特性,以提高電池片的轉換效率。

燒結爐分為預燒結、燒結、降溫冷卻三個階段。預燒結階段目的是使漿料中的高分子粘合劑分解、燃燒掉,此階段溫度慢慢上升;燒結階段中燒結體內完成各種物理化學反應,形成電阻膜結構,使其真正具有電阻特性,該階段溫度達到峰值;降溫冷卻階段,玻璃冷卻硬化並凝固,使電阻膜結構固定地粘附於基片上。

九、外圍設備

在電池片生產過程中,還需要供電、動力、給水、排水、暖通、真空、特汽等外圍設施。消防和環保設備對於保證安全和持續發展也顯得尤為重要。一條年產50MW能力的太陽能電池片生產線,僅工藝和動力設備用電功率就在1800KW左右。工藝純水的用量在每小時15噸左右,水質要求達到中國電子級水GB/T11446.1-1997中EW-1級技術標准。工藝冷卻水用量也在每小時15噸左右,水質中微粒粒徑不宜大於10微米,供水溫度宜在15-20℃。真空排氣量在300M3/H左右。同時,還需要大約氮氣儲罐20立方米,氧氣儲罐10立方米。考慮到特殊氣體如硅烷的安全因素,還需要單獨設置一個特氣間,以絕對保證生產安全。另外,硅烷燃燒塔、污水處理站等也是電池片生產的必備設施。

『捌』 產品的表面處理有哪些方法

常見的表面處理工藝有

噴塗:利用壓力或靜電力將油漆或粉末附著在工件表面,使工件有防腐和外觀裝飾作用.
烤漆:在基材上打上底漆、面漆,每上一遍漆,都送入無塵衡溫烤房,烘烤。
電鍍:利用電解作用使金屬或其它材料製件的表面附著一層金屬膜的工藝。可以起到防止腐蝕,提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用。
陽極氧化:金屬或合金的電化學氧化。將金屬或合金的製件作為陽極,採用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態和性能,如表面著色,提高耐腐蝕性、增強耐磨性及硬度,保護金屬表面等。
浸滲:是一種微孔(細縫)滲透密封工藝。將密封介質(通常是低粘度液體)通過自然滲透(即微孔自吸)、抽真空和加壓等方法滲入微孔(細縫)中,將縫隙填充滿,然後通過自然(室溫)、冷卻或加熱等方法將縫隙里的密封介質固化,達到密封縫隙的作用。
噴油:將油漆噴在產品表面,自然風乾的方式。
噴砂:是採用壓縮空氣為動力,以形成高速噴射束將噴料(銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海砂)高速噴射到被需處理工件表面,使工件表面的外表面的外表或形狀發生變化,由於磨料對工件表面的沖擊和切削作用,使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度,使工件表面的機械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲勞性,增加了它和塗層之間的附著力,延長了塗膜的耐久性,也有利於塗料的流平和裝飾。

『玖』 電子元件生產工藝流程圖

一、IC生產工藝流程圖

擴展材料:

流程圖的基本符號 

1、設計流程圖的難點在於對業務邏輯的清晰把握。熟悉整個流程的方方面面。這要求設計者自己對任何活動、事件的流程設計,都要事先對該活動、事件本身進行深入分析,研究內在的屬性和規律,

在此基礎上把握流程設計的環節和時序,做出流程的科學設計,研究內在屬性與規律,這是流程設計應該考慮的基本因素。 也是設計一個好的流程圖的前提條件。

2、根據事物內在屬性和規律進行具體分析,將流程的全過程,按每個階段的作用、功能的不同,分解為若干小環節,每一個環節都可以用一個進程來表示。在流程圖中進程使用方框符號來表達。

3、既然是流程,每個環節就會有先後順序,按照每個環節應該經歷的時間順序,將各環節依次排開,並用箭頭線連接起來。 箭頭線在流程圖中表示各環節、步驟在順序中的進程,某環節,按需要可在方框中或方框外,作簡要注釋,也可不作注釋。 

4、經常判斷是非常重要的,用來表示過程中的一項判定或一個分岔點,判定或分岔的說明寫在菱形內,常以問題的形式出現。對該問題的回答決定了判定符號之外引出的路線,每條路線標上相應的回答。

『拾』 塑料表面處理的主要方法有哪些

塑料表面常見的處理有電鍍、噴油、印刷、水轉印等表面處理工藝,在生活中我們較為常見的應該是塑料表面噴油漆。
塑料製品噴塗的目的是使其表面形成牢固的連續塗層,發揮其裝飾、防護及其他的特殊功能作用。塑料有無結晶性對漆膜附著有較大的影響,結晶度高則漆膜的附著力性能差,結晶度低則表面塗層比較好附著。另外塑料的表面能一般比較低(如尼龍及PP等材質),不利於塗層的附著,底材與塗層之間的附著力較差。附著力差最直接的影響就是塗裝掉漆,達不到表面處理所需的效果。
塗裝實際生產中有效提升附著力的方法是通過對底材進行前處理工藝來增進附著力,一般常見的方法有電暈、火焰、打磨、附著力促進劑等方式,相對於電魚以及打磨等處理方式來說,在底材與塗層之間噴塗一層炅盛處理劑附著力促進劑,工藝操作更加簡便,效果更加穩定可控制,因此在塗裝行業被廣泛的應用,百格附著力等測試也可以順利的通過。

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