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金属掺杂MoS_(2)基复合薄膜的微观结构与真空摩擦学性能研究
1
作者 郑玉刚 苟世宁 +5 位作者 冯兴国 汪科良 赵蒙 张凯锋 周晖 李林 《材料导报》 北大核心 2025年第15期42-48,共7页
采用非平衡磁控溅射技术在Si片和9Cr18钢表面分别沉积了纯MoS_(2)、MoS_(2)-Ag、MoS_(2)-Ti和MoS_(2)-(Ti+Ag)四种不同类型的薄膜,并对这四种薄膜进行了对比分析研究。结果表明,四种薄膜的表面形貌为颗粒状,断面形貌为柱状晶,掺杂Ti和A... 采用非平衡磁控溅射技术在Si片和9Cr18钢表面分别沉积了纯MoS_(2)、MoS_(2)-Ag、MoS_(2)-Ti和MoS_(2)-(Ti+Ag)四种不同类型的薄膜,并对这四种薄膜进行了对比分析研究。结果表明,四种薄膜的表面形貌为颗粒状,断面形貌为柱状晶,掺杂Ti和Ag能显著提升薄膜的致密性,掺杂Ti还产生衍射峰宽化和晶粒细化。力学性能测试结果表明,掺杂Ti和(Ti+Ag)共掺杂能大幅度提升薄膜的硬度和附着力,硬度相较纯MoS_(2)薄膜分别提升了5.9倍和5.1倍,附着力分别增大了3.5倍和3.2倍。真空摩擦学性能实验分析发现,与磨损率为1.63×10^(-15)m^(3)/(N·m)的纯MoS_(2)薄膜相比,Ti掺杂及(Ti+Ag)共掺杂均能显著提高耐磨性能,MoS_(2)-(Ti+Ag)磨损率仅为0.9×10^(-17)m^(3)/(N·m),降低了2个数量级,表现出优异的摩擦学性能。本研究为改善金属掺杂MoS_(2)基复合薄膜的真空摩擦学性能提供了理论依据和实验数据。 展开更多
关键词 二硫化钼薄膜 金属掺杂 硬度 真空摩擦学性能
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含杂质超临界CO_(2)输送管道水膜生成模拟及腐蚀威胁预测
2
作者 陈兵 张萧玉 +3 位作者 房启超 唐春丽 齐文娇 王香增 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第3期68-76,共9页
以延长油田一期管网工程中榆林能化-乔家洼干线CO_(2)输送管道为例,结合热力学分析了该实际管网工程中杂质水凝析过程及其腐蚀威胁,使用OLGA软件模拟了管线的水膜生成并预测了腐蚀威胁,分析了稳态工况和不同瞬态工况下水膜含量及存在位... 以延长油田一期管网工程中榆林能化-乔家洼干线CO_(2)输送管道为例,结合热力学分析了该实际管网工程中杂质水凝析过程及其腐蚀威胁,使用OLGA软件模拟了管线的水膜生成并预测了腐蚀威胁,分析了稳态工况和不同瞬态工况下水膜含量及存在位置变化,并基于试验数据验证了模拟方法的适用性。结果表明:在稳态运行过程中,该管线前22.3 km存在一定量的连续水膜,管内存在腐蚀威胁;随管线输量波动,水膜体积增加,低输量下存在水膜的管段更长;低压运行时水膜体积减少,但在压力恢复过程中,水膜体积迅速增加,被水膜覆盖的管线长度达到37 km;在停输/再启动工况下,水膜体积和存在水膜的管段长度均减小,但停输可能导致前8 km管线中的静态水膜发生聚集,造成管壁严重腐蚀;在泄漏工况下,管内水膜体积增加,存在水膜的管段长度增加至30 km,管内腐蚀威胁较大。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 腐蚀 水膜 存在位置
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纳米TiO_(2)复合膜在食品包装中的应用研究进展
3
作者 范文广 郑海君 +4 位作者 田辉 任海伟 田亚琴 潘立超 杨伟霞 《食品工业科技》 北大核心 2025年第7期425-434,共10页
近年来,纳米材料因其独特的性能在食品包装中具有优势而引起了人们的极大兴趣,纳米二氧化钛(titanium dioxide,TiO_(2))由于其优异的生物相容性、光催化和抗菌性能,被公认为是生物可降解食品包装膜中的功能性纳米填料。本文介绍了纳米Ti... 近年来,纳米材料因其独特的性能在食品包装中具有优势而引起了人们的极大兴趣,纳米二氧化钛(titanium dioxide,TiO_(2))由于其优异的生物相容性、光催化和抗菌性能,被公认为是生物可降解食品包装膜中的功能性纳米填料。本文介绍了纳米TiO_(2)复合膜的制备方法,分析了复合膜在紫外屏蔽、抗菌、乙烯清除、智能响应等方面发挥的多元化功能,总结了在果蔬保鲜和肉类包装领域应用较广泛的纳米TiO_(2)复合膜的最新研究进展,讨论了纳米TiO_(2)应用在食品包装中存在的安全隐患,并对其发展前景进行了展望,以期为纳米TiO_(2)复合膜在未来功能化以及智能化食品包装领域中的研究提供理论参考和新思路。 展开更多
关键词 纳米二氧化钛(TiO_(2)) 复合膜 应用 食品包装
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射频磁控溅射法制备MoS_(2)纳米薄膜的光学性能研究
4
作者 樊志琴 邢淑涵 +2 位作者 李瑞 张丽英 张俊峰 《化工新型材料》 北大核心 2025年第2期131-134,共4页
采用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底表面沉积不同厚度的MoS_(2)纳米薄膜,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光分光光谱(UV-Vis)和荧光光谱等手段对MoS_(2)薄膜结构及光谱性质进行表征。结果表明:溅射时间越长,MoS_(2)薄膜的... 采用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底表面沉积不同厚度的MoS_(2)纳米薄膜,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光分光光谱(UV-Vis)和荧光光谱等手段对MoS_(2)薄膜结构及光谱性质进行表征。结果表明:溅射时间越长,MoS_(2)薄膜的结晶性越好。薄膜形成条状纳米结构相互交叠的表面形貌,样品表面形貌均匀致密。MoS_(2)纳米薄膜在可见光波段对短波长光源吸收较强,对长波长光源透射较强。随着溅射时间的增加,薄膜厚度增加,导致MoS_(2)纳米薄膜的吸收系数增加,透射率减小,光学带隙也逐渐减少。在MoS_(2)薄膜的发射谱中,位于675nm的A激子峰,对应的带隙为1.8eV。发射峰的强度随着MoS_(2)薄膜层数的增加而减小,发射峰的位置随着MoS_(2)薄膜层数的增加而蓝移。 展开更多
关键词 MoS_(2)薄膜 射频磁控溅射 光学性能 激子峰
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N_(2)/Ar流量比对TiZrN/TiN纳米多层薄膜微观结构和性能的影响
5
作者 魏永强 张华森 +5 位作者 张晓晓 顾艳阳 刘畅 吕怿东 韦春贝 钟素娟 《表面技术》 北大核心 2025年第14期92-104,共13页
目的 通过改变N2/Ar流量比,研究TiZrN/TiN纳米多层薄膜微观结构和性能的变化规律。方法采用电弧离子镀(Arc Ion Plating,AIP)和高功率脉冲磁控溅射(High Power Pulsed Magnetron Sputtering,Hi PIMS)复合方法,通过调节N_(2)/Ar流量比,... 目的 通过改变N2/Ar流量比,研究TiZrN/TiN纳米多层薄膜微观结构和性能的变化规律。方法采用电弧离子镀(Arc Ion Plating,AIP)和高功率脉冲磁控溅射(High Power Pulsed Magnetron Sputtering,Hi PIMS)复合方法,通过调节N_(2)/Ar流量比,分别在M2高速钢和单晶硅片(100)上制备TiZrN/TiN纳米多层薄膜。研究N2/Ar流量比对TiZrN/TiN纳米多层薄膜形貌结构、元素成分、相结构、纳米硬度、膜基结合力、摩擦磨损性能和耐腐蚀性能的影响。结果在N2/Ar流量比为35/65时,薄膜表面粗糙度最低达到0.298μm;在N2/Ar流量比为40/60时,薄膜总厚度最高达574 nm;TiZrN/TiN纳米多层薄膜均以(111)晶面为择优取向,硬度在22.95~27.15 GPa。在N2/Ar流量比为25/75时,TiZrN/TiN纳米多层薄膜离子轰击作用最强,Zr/(Ti+Zr)的值较大(0.088),硬度和弹性模量最高分别达到27.15 GPa和271.14 GPa。在N_(2)/Ar流量比为25/75和30/70时,TiZrN/TiN纳米多层薄膜的膜基结合力最好,达到HF1等级。TiZrN/TiN纳米多层薄膜稳定摩擦系数均在0.8左右,磨损率先增大后减小。N_(2)/Ar流量比为25/75时,TiZrN/TiN纳米多层薄膜的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为-0.546 V和1.167μA/cm^(2),薄膜对M2高速钢基体的保护率最高达到87.9%。结论采用电弧离子镀和高功率脉冲磁控溅射复合方法,大幅改善了薄膜表面质量;N_(2)/Ar流量比可改变离子轰击强度的强弱,随着N_(2)/Ar流量比的增加,沉积离子轰击强度逐渐减弱,薄膜硬度和耐腐蚀性能逐渐下降;在N_(2)/Ar流量比为25/75时,薄膜综合性能最优。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 电弧离子镀 TiZrN/TiN纳米多层薄膜 N_(2)/Ar流量比 纳米硬度 耐磨性
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Z型异质结复合薄膜UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni的可见光催化性能及机理
6
作者 赵娣 刘洪燕 +4 位作者 王树军 孙欣语 张紫璇 齐学宇 刘子帆 《材料导报》 北大核心 2025年第8期153-158,共6页
设计和合成高效光催化剂需要实现反应位点的精确调控、光诱导载流子的快速迁移以及可见光的有效吸收。本工作采用恒流电沉积法制备了UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜。UIO-66-NH_(2)和Ag_(3)PO_(4)的能带结构匹配良好,同时纳... 设计和合成高效光催化剂需要实现反应位点的精确调控、光诱导载流子的快速迁移以及可见光的有效吸收。本工作采用恒流电沉积法制备了UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜。UIO-66-NH_(2)和Ag_(3)PO_(4)的能带结构匹配良好,同时纳米Ag作为光生载流子分离中心,形成了由Ag_(3)PO_(4)、Ag和UIO-66-NH_(2)组成的Z型异质结光催化体系,有效地分离了光生电子-空穴对,保留了强氧化-还原活性位点,因而UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜在可见光下表现出优异的光催化性能。此外,光电化学测试结果表明,UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜具有更高的载流子分离速率和更低的催化还原溶解O_(2)的反应势垒。活性物种实验结果表明,·O_(2)^(-)和空穴(h^(+))在光催化降解中起主要作用,进一步证实了系统的Z型异质结光催化降解机制。 展开更多
关键词 UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜 Z型异质结 恒流电沉积 可见光 光催化
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衬底修饰层诱导的高覆盖率单层MoS_(2)晶圆生长研究
7
作者 左浩松 刘一禾 +4 位作者 陈匡磊 胥如峰 张铮 张先坤 张跃 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第8期628-634,共7页
作为后摩尔时代集成电路发展的关键候选材料之一,二维二硫化钼(MoS_(2))晶圆级高质量制备是其产业化应用的重要基础。当前基于蓝宝石衬底的化学气相沉积(CVD)法虽可实现大尺寸MoS_(2)薄膜生长,但受限于气相MoO_(3)在蓝宝石Al-O界面上吸... 作为后摩尔时代集成电路发展的关键候选材料之一,二维二硫化钼(MoS_(2))晶圆级高质量制备是其产业化应用的重要基础。当前基于蓝宝石衬底的化学气相沉积(CVD)法虽可实现大尺寸MoS_(2)薄膜生长,但受限于气相MoO_(3)在蓝宝石Al-O界面上吸附能力较弱导致的钼源不均匀沉积,造成了薄膜翘曲和裂纹缺陷等问题。研究提出了一种蓝宝石衬底表面预制备Al-O-Mo-O化学键合修饰层的生长策略,成功生长出均匀连续、高覆盖率的2英寸单层MoS_(2)晶圆。该方法通过在预退火沉积的过程中,提供稳定的氧气氛围,有效减弱了蓝宝石表面悬挂键,同时在蓝宝石衬底表面构筑了Al-O-Mo-O修饰层,为气相MoO_(3)沉积提供稳固的锚定位点,增强了MoO_(3)反应源在界面上的吸附作用,促进了气相钼源在衬底上的均匀吸附沉积和均匀硫化,最终获得高覆盖率单层MoS_(2)薄膜。基于此薄膜构建的顶栅晶体管阵列性能展现出优异的一致性,最高开关比达10^(7),最大开态电流达10^(−5)A,器件良率超过96%。研究提出的衬底修饰方法为蓝宝石基高质量MoS_(2)薄膜的可控制备提供了新方案,优化了现有制备工艺体系,对推动二维材料在集成电路中的应用具有积极意义。 展开更多
关键词 MoS_(2) 前驱体 MoO_(3) 薄膜覆盖率 化学气相沉积
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MoTe_(2)量子点薄膜的制备及椭圆偏振光谱研究
8
作者 李国彬 胡坤 +9 位作者 张泰玮 杨奥 夏溢坪 李学铭 唐利斌 杨培志 王善力 陈晟迪 杨丽 张艳 《红外与毫米波学报》 北大核心 2025年第2期153-160,共8页
量子点薄膜的制备和光学常数的准确测定对推动量子点在光电领域的应用发展具有重要意义。目前,对于通过机械剥离法和化学气相沉积法制备的二碲化钼(MoTe₂)单晶薄膜,其光学常数表征技术已较为成熟;然而,关于2HMoTe₂量子点薄膜的光学常数... 量子点薄膜的制备和光学常数的准确测定对推动量子点在光电领域的应用发展具有重要意义。目前,对于通过机械剥离法和化学气相沉积法制备的二碲化钼(MoTe₂)单晶薄膜,其光学常数表征技术已较为成熟;然而,关于2HMoTe₂量子点薄膜的光学常数研究仍鲜见报道。采用超声辅助液相剥离的方法制备出2H-MoTe_(2)量子点,并通过改变辅助溶剂的种类与超声顺序,成功制备了两种尺寸的MoTe_(2)量子点;基于椭圆偏振光谱技术,采用Bspline模型和TaucLorentz模型分别研究了两种尺寸量子点薄膜的折射率、消光系数与介电常数等光学常数。结果显示,两种尺寸的2H-MoTe_(2)量子点在可见光到红外波段内具有相近的折射率、消光系数和较宽的光谱吸收区,并且与MoTe_(2)体材料相比,具有较低的介电常数。 展开更多
关键词 光学常数 椭圆偏振光谱 MoTe_(2)量子点薄膜
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酸催化溶胶-凝胶法制备SiO_(2)减反射膜及其防雾性能
9
作者 代成成 王军 +2 位作者 向军淮 胡瑾瑜 王智睿 《涂料工业》 北大核心 2025年第7期14-19,26,共7页
【目的】提高BK7玻璃的透过率和防雾性能。【方法】在利用TFCalc光学薄膜设计软件分析厚度对光学性质影响的基础上,采用酸催化溶胶-凝胶法在BK7玻璃表面制备了SiO_(2)减反射膜。通过X射线衍射仪(XRD)表征了SiO_(2)的相结构,采用扫描电... 【目的】提高BK7玻璃的透过率和防雾性能。【方法】在利用TFCalc光学薄膜设计软件分析厚度对光学性质影响的基础上,采用酸催化溶胶-凝胶法在BK7玻璃表面制备了SiO_(2)减反射膜。通过X射线衍射仪(XRD)表征了SiO_(2)的相结构,采用扫描电子显微镜(SEM)和白光干涉仪表征了SiO_(2)薄膜表面形貌和粗糙度;采用紫外-可见-近红外分光光度计测试了SiO_(2)薄膜不同入射角(0°、15°和30°)的透过率;通过接触角测试仪测试了SiO_(2)薄膜的接触角,记录了接触角随固-液接触时间的变化,分析了薄膜的润湿性;通过自制防雾测试装置,评价了SiO_(2)薄膜的防雾性能。【结果】酸催化溶胶-凝胶法制备的SiO_(2)为非晶相,在BK7玻璃表面制备的SiO_(2)薄膜均匀、无裂纹,与未镀膜玻璃相比,制备SiO_(2)薄膜后,表面粗糙度显著增大。不同厚度的SiO_(2)薄膜均具有减反射性能,其中,入射角为0°时,波长在380~1100 nm范围内,采用提拉速度3 cm/min制备的SiO_(2)薄膜平均透过率为93.39%,高于未镀膜玻璃1.62%;当入射角增加到30°时,镀膜前后BK7玻璃的透过率均下降,但采用提拉速度3 cm/min制备的SiO_(2)薄膜平均透过率为90.89%,比未镀膜玻璃的高2.42%。制备SiO_(2)薄膜后,BK7玻璃表面由亲水性(水接触角约47°)转变为超亲水性(水接触角约3°)。防雾性能测试表明,BK7玻璃表面制备超亲水SiO_(2)薄膜后,水蒸气冷凝形成的小液滴能够快速铺展开,具有较好的防雾性能。【结论】在玻璃表面采用酸催化溶胶-凝胶法制备SiO_(2)薄膜,能够实现减反射防雾性能,在光电子器件和光伏设备中具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 SiO_(2)薄膜 溶胶-凝胶 酸催化 光学性质 防雾
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聚丙烯酸酯-纳米TiO_(2)/聚碳酸酯薄膜的制备及性能
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作者 杨旭冰 张晋 +5 位作者 刘威 秦梓瑜 刘钟馨 嵇向阳 王敦 尹学琼 《精细化工》 北大核心 2025年第2期324-331,共8页
以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)为单体制备了聚丙烯酸酯(PA)乳液,将其与纳米TiO_(2)分散液混合制备了PA-T乳液,采用旋涂法以PA-T乳液对聚碳酸酯(PC)薄膜进行表面改性,制备了一系列PA-纳米TiO_(2)/PC(PA-T/PC)薄膜... 以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)为单体制备了聚丙烯酸酯(PA)乳液,将其与纳米TiO_(2)分散液混合制备了PA-T乳液,采用旋涂法以PA-T乳液对聚碳酸酯(PC)薄膜进行表面改性,制备了一系列PA-纳米TiO_(2)/PC(PA-T/PC)薄膜。基于FTIR、SEM、粒径测定、TGA和人工加速紫外老化实验,考察了纳米TiO_(2)含量(以PA单体MMA、BA、AA的总质量为基准,下同)对制备的PA-T乳液、PA-T/PC薄膜性能的影响。结果表明,纳米TiO_(2)含量0.10%的PA-T乳液(PA-T_(0.10))平均粒径93.9 nm,多分散系数为0.073,由其制备的PA-T_(0.10)/PC薄膜较为光滑平整,其表面上纳米TiO_(2)颗粒分散比较均匀;PA-T_(0.10)/PC保持了优异的高透光性能(透过率89.5%),初始分解温度为389.6℃,峰值分解温度471.2℃,水接触角22.3°;PA-T_(0.10)/PC的表面硬度(2H)最高,摩擦系数(0.02)最小,断裂伸长率(174.84%)明显高于PC薄膜(124.00%),表明PA-T_(0.10)/PC中含量0.10%的纳米TiO_(2)足以形成较有效的保护,提高了复合薄膜的表面硬度和耐磨性能;PA-T_(0.10)/PC在人工加速紫外老化实验中,前48 h的PC分子链并未明显断裂,老化程度不明显,120 h时PA-T_(0.10)/PC的黄变指数增至2.1,其比PC薄膜表现出更强的抗黄变能力。 展开更多
关键词 聚碳酸酯薄膜 纳米TiO_(2) 聚丙烯酸酯 高透明性 抗紫外性 耐磨性能 功能材料
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基于反应磁控溅射SnO_(2)薄膜的氢气传感器制备工艺与性能测试
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作者 申珣 褚继峰 +3 位作者 杨爱军 潘健彬 荣命哲 王小华 《高电压技术》 北大核心 2025年第7期3201-3212,共12页
配电变压器生产成本低、数量多、安装分散,目前尚缺乏运行状态监测设施,一旦发生停电事故,将直接影响用户侧用电质量。以往研究表明,变压器内部故障所释放氢气的浓度可以有效反映设备的运行状态,但仍缺乏低成本、高精度、宽量程的氢气... 配电变压器生产成本低、数量多、安装分散,目前尚缺乏运行状态监测设施,一旦发生停电事故,将直接影响用户侧用电质量。以往研究表明,变压器内部故障所释放氢气的浓度可以有效反映设备的运行状态,但仍缺乏低成本、高精度、宽量程的氢气传感器。该文采用反应磁控溅射制备氧化锡(Sn O_(2))薄膜,提出了一种高性能氢气传感器的大批量制备方法。研究发现,在氧气和氩气流量比为0.7、衬底温度100℃、反应真空度1 Pa的试验条件下,Sn O_(2)薄膜的致密性好且氢敏性能最优。在体积分数2×10^(–3)量程范围内,氢气传感器线性度良好,非线性误差仅为2.69%。相较于商用氢气传感器,Sn O_(2)薄膜传感器具备更高的灵敏度(3.55%/10^(–6))和超低的检测限(12×10^(–9))。在其他变压器油中溶解气体(CO_(2)、CO、CH_(4)、C_(2)H_(2)、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(6))的干扰下,Sn O_(2)薄膜传感器对氢气的响应值是干扰气体的7倍。此外,磁控溅射兼容MEMS工艺,很容易实现氢气传感器的大批量、低成本生产,有望在配变状态监测领域开展大规模应用。 展开更多
关键词 配电变压器 氢气检测 磁控溅射 氧化锡薄膜 高选择性
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V_(2)O_(5)/MWCNT纳米复合薄膜的制备及其光电特性
12
作者 彭玮烨 李毅 +5 位作者 何伟业 张皓婷 薛畅 王伟 刘红薇 施张庆 《光子学报》 北大核心 2025年第2期189-198,共10页
选用99.99%纯度的V_(2)O_(5)粉末和多壁碳纳米管,采用溶胶凝胶法和后退火工艺在石英基底上制备了V_(2)O_(5)与多壁碳纳米管的纳米复合薄膜。通过场发射扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪等表征了复合薄膜的... 选用99.99%纯度的V_(2)O_(5)粉末和多壁碳纳米管,采用溶胶凝胶法和后退火工艺在石英基底上制备了V_(2)O_(5)与多壁碳纳米管的纳米复合薄膜。通过场发射扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪等表征了复合薄膜的表面形貌、结构、化学组成和元素,利用分光光度计等测试分析了复合薄膜的光电特性。结果表明,多壁碳纳米管的掺入使V_(2)O_(5)薄膜的带隙变宽,当温度从室温升至270℃时,其电阻从52.38 MΩ下降到0.97 MΩ,有近两个数量级的变化;在600~1200 nm波长范围内,复合薄膜的平均透过率达58%,相变前后的透过率变化达2%,在0~7 V的电压调控下透过率随电压的增大而升高。复合薄膜经过多次高低温循环测试,其光电特性具有较好的可逆热致光电特性和稳定性,有望在新型光电器件和传感器等领域得以应用。 展开更多
关键词 复合薄膜 V_(2)O_(5) 多壁碳纳米管 溶胶凝胶 光电特性
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TC-SAW SiO_(2)温补层性能研究
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作者 贺贞 李燕 +3 位作者 田本朗 马晋毅 肖强 梁柳洪 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期88-91,共4页
为制备高性能的TC-SAW SiO_(2)温补层,分别采用电子束蒸发镀膜和反应磁控溅射制备SiO_(2)薄膜,研究两种制备工艺对SiO_(2)薄膜致密性、表面粗糙度及弹性模量的影响。采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X线衍射仪对SiO_(2)薄膜的形貌和... 为制备高性能的TC-SAW SiO_(2)温补层,分别采用电子束蒸发镀膜和反应磁控溅射制备SiO_(2)薄膜,研究两种制备工艺对SiO_(2)薄膜致密性、表面粗糙度及弹性模量的影响。采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X线衍射仪对SiO_(2)薄膜的形貌和晶体结构进行分析。采用椭偏仪测试薄膜折射率及腐蚀后的膜厚变化量,并通过纳米压痕仪测量计算薄膜的硬度和弹性模量。结果表明,反应磁控溅射制备的SiO_(2)薄膜更致密、薄膜表面粗糙度更小、弹性模量更大。采用反应磁控溅射制备的SiO_(2)薄膜作为TC-SAW温补层,可以获得频率温度系数为-8.6×10^(-6)/℃的TC-SAW器件。 展开更多
关键词 TC-SAW SiO_(2)温补层 反应磁控溅射
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聚酰亚胺/米粒状HfO_(2) 复合薄膜的制备及其性能研究
14
作者 董军乐 刘婉婉 +5 位作者 李佳怡 赵勇 黄玲艳 刘一军 冯永强 黄剑锋 《陕西科技大学学报》 北大核心 2025年第3期105-110,共6页
以智能电动汽车为代表的新一代科技革命的快速发展,给汽车电机绝缘漆包线的耐温性能提出了更高要求.因此,耐高温高性能漆包线漆膜受到行业的高度关注.本文通过原位聚合法将米粒状HfO_(2)纳米粒子复合到聚酰亚胺(PI)基体中,得益于HfO_(2... 以智能电动汽车为代表的新一代科技革命的快速发展,给汽车电机绝缘漆包线的耐温性能提出了更高要求.因此,耐高温高性能漆包线漆膜受到行业的高度关注.本文通过原位聚合法将米粒状HfO_(2)纳米粒子复合到聚酰亚胺(PI)基体中,得益于HfO_(2)纳米粒子独特的微观形貌、较小的尺寸特征及单一的单斜晶相,所得PI/HfO_(2)(米粒状)复合薄膜可见光区透过率达到90%,水接触角增加到91.4°,失重率为10%时的热分解温度由纯PI膜492℃提高至522℃,介电常数提升至4.4(200 kHz).本工作对开发新型高性能漆包线新配方具有重要指导意义. 展开更多
关键词 HfO_(2) 聚酰亚胺 复合薄膜 漆包线
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MBE同质外延生长Sn掺杂β-Ga_(2)O_(3)(010)薄膜的电子输运性质研究
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作者 张子琦 杨珍妮 +5 位作者 况思良 魏盛龙 徐文静 陈端阳 齐红基 张洪良 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期244-254,共11页
本文研究了利用分子束外延技术生长的非故意掺杂(UID)和锡掺杂的β-Ga_(2)O_(3)同质外延薄膜的电子输运性质。薄膜载流子浓度范围为3.2×10^(16)至2.9×10^(19) cm^(-3),载流子浓度为3.2×10^(16) cm^(-3)的非故意掺杂薄膜... 本文研究了利用分子束外延技术生长的非故意掺杂(UID)和锡掺杂的β-Ga_(2)O_(3)同质外延薄膜的电子输运性质。薄膜载流子浓度范围为3.2×10^(16)至2.9×10^(19) cm^(-3),载流子浓度为3.2×10^(16) cm^(-3)的非故意掺杂薄膜显示出优异的室温迁移率,为125 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),在80 K时的峰值迁移率为875 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),达到了当前MBE生长的Ga_(2)O_(3)薄膜的先进水平。利用温度相关霍尔测试表征同质外延薄膜的电子输运性质,计算得到锡掺杂剂的激活能为76.2 meV。通过散射模型的拟合计算,分析了这一系列同质外延薄膜的电子散射性质,在低温到高温过程中,来自本征缺陷的电离杂质散射及晶体中阴阳离子库仑力的极性光学声子(POP)散射限制了迁移率的增长。 展开更多
关键词 β-Ga_(2)O_(3) 外延薄膜 掺杂 激活能 迁移率 输运性质
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Al/Ca(IO_(3))_(2 )/PVDF基高能杀菌“三明治”结构薄膜的构建及其燃烧性能机理
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作者 陈苏杭 唐魁 +5 位作者 谢晓 唐振华 柯香 秦钊 徐抗震 赵凤起 《火炸药学报》 北大核心 2025年第1期78-87,I0006,共11页
为了提高杀菌高能薄膜的燃烧性能和碘含量,使用Al/Ca(IO_(3))_(2)/30%PVDF膜(30PVDF)封装39%Al/Ca(IO_(3))/(5%或10%)PVDF铝热剂(5PVDF或10PVDF)得到“三明治”结构的3、5、7和9层薄膜,并通过燃速和火焰温度测试以及DSC-TG热分析研究了... 为了提高杀菌高能薄膜的燃烧性能和碘含量,使用Al/Ca(IO_(3))_(2)/30%PVDF膜(30PVDF)封装39%Al/Ca(IO_(3))/(5%或10%)PVDF铝热剂(5PVDF或10PVDF)得到“三明治”结构的3、5、7和9层薄膜,并通过燃速和火焰温度测试以及DSC-TG热分析研究了铝热剂层活性及其分布结构(层数和厚度)对“三明治”结构薄膜燃烧性能和释能效应的影响规律,同时探究了薄膜各组分间的反应温度和反应机理。结果表明,封装39%5PVDF铝热剂“三明治”结构薄膜比封装10PVDF的燃速高18%~35%,表现出更好的燃烧性能,其中5层薄膜具有最大燃速,二者分别为10.2 cm/s和8.6 cm/s,综合了30PVDF膜层的厚度、低燃速和膜-铝热剂层在界面的传质传热效率的影响;并且多层薄膜的平均火焰温度随着铝热剂厚度的减小而增加。DSC-TG结果表明,Al/Ca(IO_(3))_(2)/PVDF基多层薄膜主要在330~410℃发生Al-Ca(IO_(3))_(2)-PVDF释碘放热反应,Ca(IO_(3))_(2)/PVDF(质量为1.55∶1)在320~350℃的剧烈放热反应和燃烧产物中的AlF 3、CaF 2、CaO等进一步证实了该反应的发生。 展开更多
关键词 物理化学 杀菌多层薄膜 静电喷雾沉积 燃烧性能调控 Al/Ca(IO_(3))_(2)/PVDF “三明治”结构 铝热剂
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2Cr13基体表面粗糙度对Ti掺杂MoS_(2)薄膜摩擦磨损性能的影响
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作者 丁子珊 赖泽标 +4 位作者 李一治 江小辉 刘京周 吉利 Ermakov Boris Sergeevich 《表面技术》 北大核心 2025年第13期96-106,共11页
目的探究基体表面粗糙度对Ti掺杂MoS_(2)薄膜摩擦磨损性能的影响及其磨损机理,为后续2Cr13基体配磨副表面状态设计提供参考。方法通过磁控溅射法在表面粗糙度(Ra)范围为0.2~0.7μm的2Cr13基体表面制备Ti掺杂的MoS_(2)薄膜,并在大气环境... 目的探究基体表面粗糙度对Ti掺杂MoS_(2)薄膜摩擦磨损性能的影响及其磨损机理,为后续2Cr13基体配磨副表面状态设计提供参考。方法通过磁控溅射法在表面粗糙度(Ra)范围为0.2~0.7μm的2Cr13基体表面制备Ti掺杂的MoS_(2)薄膜,并在大气环境下进行干摩擦摩擦磨损实验。通过扫描电子显微镜、金相显微镜、能谱仪、白光干涉仪对实验后的薄膜磨痕形貌及对摩球的磨斑形貌进行观察分析。结果通过分析基体粗糙度为0.2μm的薄膜的磨痕表面形貌可知,主要为黏着磨损,其平均摩擦因数和对摩球磨斑面积最大,而其磨损率在所有试样中处于居中位置;当基体的粗糙度增至0.5~0.6μm范围时,其平均摩擦因数、薄膜磨损率及对摩球磨斑面积都最小;当基体粗糙度进一步升至0.7μm时,薄膜的磨损率(8.79301×10^(-7)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1))最大,而其平均摩擦因数(0.092)较小,对摩球磨斑面积(4.125×10^(4)μm^(2))略有升高,但比Ra 0.2μm下的对摩球的磨斑面积小。结论基于分子-机械摩擦理论,揭示了基体不同粗糙度对镀膜后表面摩擦磨损的影响机制,在低粗糙度(0.2μm)下,分子间的作用力主导摩擦阻力,黏着磨损显著;在中粗糙度(0.4~0.6μm),工件在不同摩擦阻力的作用下,其磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损,其中Ra 0.4μm的工件仍以黏着磨损为主。随着基体粗糙度的增加,Ra 0.6μm工件表面的磨损机制逐渐转变为以磨粒磨损为主,在Ra 0.5~0.6μm范围内制备的Ti掺杂MoS_(2)薄膜展现出最优的综合性能;在高粗糙度(0.7μm)下,由机械啮合阻力主导,薄膜磨损剧烈,磨损机制主要为磨粒磨损。在不同基体表面粗糙度状态下,薄膜的摩擦磨损机制存在显著差别,为提升以摩擦磨损性能为目标的基体表面状态提供了关键依据。 展开更多
关键词 基体表面粗糙度 Ti掺杂MoS_(2)薄膜 2Cr13基体 摩擦磨损 磨损机制 干摩擦
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添加CaCl_(2)对细菌纤维素/热塑性淀粉复合膜性能的影响
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作者 梁锡宏 钟建江 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
细菌纤维素(BC)/热塑性淀粉(TPS)复合膜具有良好的应用潜力,但其断裂伸长率有待改善。为考察添加CaCl_(2)对BC/TPS复合膜性能的影响,以添加不同含量(0%~10%)CaCl_(2),制备获得各种BC/TPS复合膜,通过检测其机械性能、含水率、分子间相互... 细菌纤维素(BC)/热塑性淀粉(TPS)复合膜具有良好的应用潜力,但其断裂伸长率有待改善。为考察添加CaCl_(2)对BC/TPS复合膜性能的影响,以添加不同含量(0%~10%)CaCl_(2),制备获得各种BC/TPS复合膜,通过检测其机械性能、含水率、分子间相互作用力、结晶度、热稳定性、水蒸气透过率与氧气透过率,探讨CaCl_(2)对BC/TPS复合材料的影响与机理。研究结果表明,0.5%CaCl_(2)可在保持复合膜抗拉强度与杨氏模量的同时,使断裂伸长率增加1倍。CaCl_(2)会与体系中的羟基产生配位效应,取代部分氢键相互作用,从而提高BC/TPS复合膜的断裂伸长率,并影响结晶度、热稳定性与阻隔性能。另外,CaCl_(2)的添加还提高了该复合膜对草莓的保鲜效果。 展开更多
关键词 CaCl_(2) 细菌纤维素 热塑性淀粉 复合膜 机械性能
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镀铜Ti_(3)SiC_(2)和石墨双相增强铜基复合材料的制备及摩擦学性能研究
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作者 易美荣 刘子钲 +3 位作者 雷锦 覃靖国 冯柏晨 郭烈恩 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期537-547,共11页
采用电化学镀方法在石墨和钛碳化硅(Ti_(3)SiC_(2))颗粒表面镀覆铜层以提高其与铜基体的界面结合强度,进一步,通过热压烧结制备了镀铜石墨和镀铜Ti_(3)SiC_(2)单相或双相增强的铜基复合材料,并对复合材料的组织结构、物理力学性能和摩... 采用电化学镀方法在石墨和钛碳化硅(Ti_(3)SiC_(2))颗粒表面镀覆铜层以提高其与铜基体的界面结合强度,进一步,通过热压烧结制备了镀铜石墨和镀铜Ti_(3)SiC_(2)单相或双相增强的铜基复合材料,并对复合材料的组织结构、物理力学性能和摩擦学性能进行研究.研究发现:镀铜石墨单相增强的铜基复合材料具有最低的摩擦系数(0.26),但物理力学性能和耐磨性[1.86×10^(-6) cm^(3)/(N·m)]较差.添加镀铜Ti_(3)SiC_(2)能显著提高铜基复合材料的物理力学性能和耐磨性[0.88×10^(-6) cm^(3)/(N·m)],但摩擦系数降低程度较小(0.49).镀铜Ti_(3)SiC_(2)和镀铜石墨双相增强铜基复合材料具有优异的物理力学性能和减摩耐磨性.此外,研究发现:小尺寸石墨(40μm)使材料的均匀性得到提高,有利于基体中的石墨在摩擦过程中均匀的向摩擦接触面提供润滑介质,从而提高材料的摩擦学性能和物理力学性能.而大尺寸石墨在摩擦过程中,石墨易发生剥落形成三体磨损,从而增加摩擦系数和磨损率.摩擦过程中,Ti_(3)SiC_(2)氧化分解与石墨一起在摩擦表面形成润滑膜从而起到较好的减摩耐磨效果,但当载荷过高时,摩擦表面的润滑膜遭到破坏,磨损加剧. 展开更多
关键词 摩擦 复合材料 Ti_(3)SiC_(2) 石墨 润滑膜
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BOPP/SiO_(2)@TiO_(2)纳米复合膜的制备及其水性油墨印刷性能研究
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作者 刘振中 陈利红 +6 位作者 赵曈曈 王静 毛海梅 杨国芳 吕洪香 朱明新 钟淦基 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期123-128,共6页
双向拉伸聚丙烯(BOPP)膜广泛应用于软包装材料领域。由于BOPP膜是一种非极性亲油高分子材料,通常导致水性油墨在其表面印刷性能较差。采用电晕处理法在BOPP膜表面修饰羟基,将聚丙烯酸(PAA)接枝在BOPP电晕膜表面,通过氢键作用将SiO_(2)@T... 双向拉伸聚丙烯(BOPP)膜广泛应用于软包装材料领域。由于BOPP膜是一种非极性亲油高分子材料,通常导致水性油墨在其表面印刷性能较差。采用电晕处理法在BOPP膜表面修饰羟基,将聚丙烯酸(PAA)接枝在BOPP电晕膜表面,通过氢键作用将SiO_(2)@TiO_(2)纳米涂层牢固结合在BOPP/PAA接枝膜表面,制备出具有高透光性和优异印刷性能的BOPP/SiO_(2)@TiO_(2)纳米复合膜。通过拉曼光谱仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜等对纳米复合膜的结构和形貌进行表征,通过滚涂和丝网印刷工艺研究了稀释和未稀释水性油墨对BOPP/SiO_(2)@TiO_(2)纳米复合膜印刷效果的影响。结果表明:SiO_(2)@TiO_(2)纳米涂层可以均匀、牢固地附着在BOPP/PAA接枝膜上,且硅钛摩尔比为1∶1的纳米复合膜透光率超过90%;水性油墨在纳米复合膜上的印刷精度和附着性能相较于其他BOPP膜都得到显著提升。 展开更多
关键词 双向拉伸聚丙烯膜 电晕处理 SiO_(2)@TiO_(2)纳米涂层 水性油墨 丝网印刷
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