化学气相沉积陶瓷薄膜高温摩擦磨损性能研究

目的对比研究不同陶瓷薄膜的耐高温磨损性能。方法采用化学气相沉积工艺制备了TiN/TiCN、TiN/Al_(2)O_(3)、TiN/TiCN/Al_(2)O_(3)3种陶瓷薄膜。通过划痕测试、显微硬度测试、高温摩擦磨损试验等测试方法,分别表征并评价3种陶瓷薄膜的附着力、硬度、耐600℃高温磨损性能,并通过扫描电子显微镜和光学显微镜对磨痕形貌进行分析。结果化学气相沉积制备的3种陶瓷薄膜结构致密,无孔隙、裂纹等缺陷,且与基材结合界面良好,其中,TiN/TiCN/Al_(2)O_(3)多层薄膜与基体结合力最佳,为68.53 N,但其表层Al_(2)O_(3)薄膜与中间层TiCN薄膜结合强度较弱。600℃高温摩擦磨损结果表明,TiN/Al_(2)O_(3)薄膜具有最高的高温摩擦因数,平均为0.51,但其耐高温磨损性能最佳,体积磨损率为0.58×10^(‒5)mm^(3)/(N·m);而TiN/TiCN薄膜具有最低的高温摩擦因数,平均为0.37,但其耐高温磨损性能最差,体积磨损率为4.23×10^(‒5) mm^(3)/(N·m)。结论3种陶瓷薄膜高温摩擦磨损的主要损伤形式各异,TiN/TiCN薄膜的主要磨损机制为黏着磨损、氧化磨损和疲劳磨损,TiN/Al_(2)O_(3)薄膜的主要磨损机制为磨粒磨损,TiN/TiCN/Al_(2)O_(3)多层薄膜的主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损。TiN/Al_(2)O_(3)薄膜的耐高温磨损性能最佳是由于其硬度较高,且化学性质稳定,主要磨损形式为磨粒磨损,较难被磨损去除。而TiN/TiCN薄膜耐高温磨损性能最差是由于TiCN薄膜硬度较低,在高温摩擦作用下,会发生氧化磨损、黏着磨损、疲劳磨损等多种损伤形式。

Al_2O_3透明陶瓷薄膜的制备与结构研究

Ａｌ２Ｏ３透明陶瓷薄膜的制备与结构研究苏春辉＊端木庆铎王艳隋智通（长春光学精密机械学院材料系长春１３００２２）（东北大学冶金学院沈阳）关键词Ａｌ２Ｏ３，透明陶瓷，薄膜，制备，结构１９９７－０３－２５收稿，１９９７－０９－０１修回国家自然科学基金资助项...

水热电化学技术及其在陶瓷薄膜制备中的应用

本文概括介绍软溶液工艺技术 (SoftSolutionProcess ing简记为SSP)中的重要工艺技术 水热电化学制备技术的基本原理和特点 ,重点介绍该技术在先进陶瓷薄膜材料 (尤其是具有钙钛矿结构ABO3 型薄膜 )制备中的主要应用及其优势 。

陶瓷薄膜制备及应用

对各种薄膜制备方法的特点(即物理方法、化学方法)进行阐述,并且从氧化物和非氧化物的角度,综述了陶瓷薄膜作为硬质薄膜、气敏薄膜以及铁电、压电等微电子薄膜的应用。

新型高阻隔陶瓷薄膜包装材料及技术

综述了高阻隔性陶瓷包装材料的应用现状、发展进程、镀膜的生产工艺,以及影响其性能的各方面因素,包括基材性能、基材预处理、镀膜技术等。

ZnO陶瓷薄膜的制备及其低压压敏性质

利用新型 Sol- Gel法在镀有 Au底电极的单晶硅片上制备 Bi2 O3、Sb2 O3掺杂的 Zn O陶瓷薄膜。先驱体溶液由 Bi2 O3、Sb2 O3掺杂的 Zn O纳米粉体均匀分散于含有 Zn(CH3COO) 2 、Bi(NO3) 3及 Sb2 O3的溶胶中制成。薄膜由甩胶法制备 ,并由 40 0°C预烧、75 0°C退火。制得的陶瓷薄膜 Zn O结晶良好 ,并存在β- Bi2 O3、Zn2 Sb3Bi3O1 4 及Zn7Sb2 O1 2 相 ,表现出良好的低压压敏性质。厚约为 3μm的 Zn O陶瓷薄膜非线性系数α为 6 .2、压敏电压为 5 V、漏电流为 8μA。

陶瓷薄膜的Sol-Gel法制备

本文从凝胶制备途径，即无机途径和有机途径角度，阐述了各途径溶胶－凝胶化过程的特点以及凝胶膜向陶瓷薄膜转化的过程。

溶胶-凝胶法制备Al_2O_3-SiO_2陶瓷薄膜的研究

研究了溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法制备Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２体系多孔陶瓷膜过程中的溶胶、凝胶反应通过冷冻复型法观察到溶胶颗粒的微观形貌，认为组分之间的去极化作用是导致溶胶颗粒团聚的原因利用ＦＴＩＲ对复合凝胶的热处理过程反应情况进行观测，结果表明，组分各自的相变互不影响，也不发生反应，由此可制得保持各组分特性的Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２复合陶瓷薄膜复合薄膜的ＴＥＭ形貌表明，组分在溶胶状态的去极化作用还导致薄膜的轻微不均匀性从薄膜的ＡＦＭ形貌可以看到，复合薄膜表面为片状堆垛结构。

溶胶-凝胶法制备的Al_2O_3-ZrO_2陶瓷薄膜早期干燥过程的研究

采用无机盐先驱体 ,溶胶 -凝胶法制备了Al2 O3-ZrO2 双组分溶胶 ,对溶胶膜的早期干燥过程进行了研究 .利用扫描电子显微镜观察了不同干燥制度下薄膜的典型形貌 .结果表明 :Al2 O3-ZrO2 陶瓷薄膜的早期干燥过程存在着两个恒速干燥期 ,第 1恒速干燥期的干燥速度明显高于第 2恒速干燥期 .在早期干燥过程中温度的作用非常明显 ,随着温度的升高 ,薄膜质量损失率急剧增加 .分级干燥制度可以获得光滑平整。

复合陶瓷薄膜的制备及其分离应用

介绍了复合陶瓷薄膜的制备研究以及它们在气体、液体分离方面的应用复合陶瓷薄膜继承了单纯组分陶瓷薄膜的优点，并且由于其丰富的表面特性。

多孔陶瓷薄膜表面形貌研究

用原子力显微镜（AFM）观察Al2O3、Al2O3－SiO2及Al2O3－SiO2－TiO2复合陶瓷薄膜的表面形貌．X射线衍射（XRD）分析表明，Al2O3薄膜的晶相为γ－Al2O3；Al2O3－SiO2薄膜由γ－Al2O3和非晶态SiO2组成：而Al2O3－SiO2－TiO2薄膜的相成分为Al2O3、TiO2、Al4Ti2SiO12和非晶态SiO2，各相的含量随化学成分变化而变化．AFM观察结果表明，Al2O3、Al2O3－SiO2薄膜均为片状颗粒堆垛而成，Al2O3－SiO2－TiO2薄膜则为层状结构．薄膜的表面形貌也随体系成分改变而改变．通过表面粗糙度的计算，认为各组分对表面特征的贡献不同：TiO2有利于降低表面粗糙度，而SiO2则使表面粗糙度增加．说明陶瓷薄膜具有极大的表面改性潜力．

溶胶—凝胶ZrO_2陶瓷薄膜早期干燥过程研究

采用无机盐先驱体 ,通过溶胶—凝胶法制备了ZrO2 溶胶 ,并对溶胶膜的早期干燥过程进行了研究。结果表明 :ZrO2 溶胶薄膜的早期干燥过程存在着两个恒速干燥期 ,第一恒速干燥期的干燥速度明显高于第二恒速干燥期 ;此外 ,在早期干燥过程中 ,随着温度的升高 ,薄膜失重率急剧增加。为了获得质量理想的薄膜 。

退火温度对ZnO陶瓷薄膜低压压敏特性的影响

应用新型溶胶-凝胶法制备了ZnO陶瓷薄膜,研究了退火温度对ZnO陶瓷薄膜低压压敏电阻电性能的影响.结果表明,采用溶胶掺杂在550℃退火条件下可形成Zn7Sb2O12及ZnCr2O4相,且在退火温度范围内(550-950℃)基本上没有焦绿石相形成.当退火温度达到750℃以后,Sb2O3已全部转变为稳定性好的尖晶石相,同时存在Bi2O3、ZnO的挥发.采用适当的退火温度,可得到具有优良电性能的ZnO陶瓷薄膜低压压敏电阻,其压敏电压低于5V,非线性系数可达20,漏电流密度小于0.5μA /mm2.

LaNiO_3纳米陶瓷薄膜氧敏特性的研究

以 L a(NO3) 3· 6 H2 O和 Ni(NO3) 2 · 6 H2 O为原料 ,采用柠檬酸为螯合剂 ,利用溶胶 -凝胶法合成了钙钛矿型稀土复合氧化物 L a Ni O3纳米陶瓷薄膜 。

ISG法制备钙钛矿纳米陶瓷薄膜

采用 ISG法合成钙钛矿稀土复合氧化物 L a MO3(M为 Ni3+、Co3+或 Fe3+ )纳米陶瓷薄膜 .研究了 p H值对柠檬酸与 L a3+ 和 M离子络合的影响及络合方式对形成 L a MO3的作用 ,发现 L a MO3前驱体凝胶膜对形成陶瓷薄膜有很大影响 ,慢的干燥速度。

Al_2O_3-SiO_2-TiO_2复合陶瓷薄膜的制备与结构

本文利用ＳｏｌＧｅｌ法制备了Ａｌ２Ｏ３ＳｉＯ２ＴｉＯ２复合陶瓷薄膜，讨论的主要内容是体系成分（Ａｌ∶Ｓｉ∶Ｔｉ摩尔比）对薄膜制备过程及结构的影响。通过分步水解法可以得到稳定的Ａｌ２Ｏ３ＳｉＯ２ＴｉＯ２复合溶胶，进而制备复合陶瓷薄膜。组分间的静电作用是溶胶凝结的原因。三组分中，Ｓｉ／Ｔｉ摩尔比是决定溶胶稳定性的主要因素。通过ＸＲＤ对薄膜的相组成进行了分析，表明复合薄膜由Ａｌ４Ｔｉ２ＳｉＯ１２（２Ａｌ２Ｏ３·ＳｉＯ２·２ＴｉＯ２，准锐钛矿结构）、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２和非晶态ＳｉＯ２组成，薄膜中各相的相对含量取决于体系成分。另外，透射电镜（ＴＥＭ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）的分析结果表明：复合薄膜的主要结构特征是层状表面结构，微孔来自层状结构内部，而不是层间隙。薄膜的微观结构随成分改变化而变化。由薄膜的结构特征可以看到该薄膜有极大的表面改性潜力。

陶瓷薄膜制备技术研究进展

陶瓷薄膜具有耐磨、耐蚀、耐高温和抗微生物侵蚀等性能,在航天、化工机械、生物医学等行业获得了广泛的应用,从而推动着陶瓷薄膜的材质和制备工艺不断发展.综述了微弧氧化、溶胶凝胶和电泳沉积等制备陶瓷薄膜常用工艺的研究进展,分析了工艺参数对陶瓷膜组织结构和性能的影响.目前,制备工艺正向着电子束、离子束和激光束之间的组合和其工艺间复合的方向发展,陶瓷薄膜正向着多元膜、多层膜、梯度膜和纳米复合膜方向发展.

激光化学气相沉积TiC、TiN类陶瓷薄膜概况

介绍了用LCVD法合成并沉积TiC、TiN类陶瓷膜的方法、原理、工艺特点以及LCVD法的一些独特优点。

TiO_2-K_2O-LiZnVO_4陶瓷薄膜的制备及其湿敏性能研究

】采用溶胶凝胶法制备了ＴｉＯ２－Ｋ２Ｏ－ＬｉＺｎＶＯ４陶瓷薄膜湿敏元件，研究了薄膜的结构和元件的感湿性能。薄膜主要由金红石型ＴｉＯ２构成，化学组成为Ｔｉ∶Ｋ∶Ｌｉ∶Ｚｎ∶Ｖ∶Ｏ＝１∶０．０４∶０．１∶０．１∶０．１∶２．４２（原子摩尔比）。工作频率为４０Ｈｚ时，湿敏元件在全湿度范围内具有良好的阻抗－湿度特性及电容－湿度特性，感湿特性曲线线性良好。元件还具有灵敏度高，滞后小，响应快，长期稳定性好等优点。工作频率和温度对感湿性能有一定影响。

无铅压电陶瓷薄膜的制备及应用研究

无铅压电陶瓷的制备和应用是过去10年左右国际上研究的热点之一。近年来,由于无铅压电陶瓷薄膜可望在信息、传感、航空、机械、生物、医学等行业获得广泛应用,这类薄膜的制备和应用研究也已引起国际上的关注,并推动着无铅压电陶瓷薄膜材料和制备技术的不断发展。结合作者的研究工作,概括介绍了无铅压电陶瓷薄膜材料的研究进展,包括主要的无铅压电陶瓷薄膜材料;这类薄膜的主要制备方法,特别是射频磁控溅射法、脉冲激光沉积法和溶胶-凝胶法;以及无铅压电陶瓷薄膜材料可能的器件应用。