田口法研究3Y-TZP/TiN导电陶瓷材料最佳化制程

实验用田口法研究了添加30wt%氮化钛的钇稳定氧化锆基陶瓷材料(3Y-TZP/TiN)制造工艺.选择烧结方式、TiN粉末振荡时间、第一阶段保温时间及第二阶段烧结温度四个工艺参数作为控制因子,设计L9正交表进行实验规划.烧结后,检测试片断裂韧性、抗弯强度、硬度、相对密度及电阻值.最后通过变异数分析找出最佳参数,再进行实验验证.本研究得到的最佳化烧结工艺为:TiN粉末振动8 h,采用两步烧结法,第一阶段烧结温度1450℃,不保温,第二阶段烧结温度1150℃,保温20 h.结果显示,采用该工艺得到了抗弯强度平均值为736.75 MPa、断裂韧性为7.545 MPa.m1/2的氧化锆基导电陶瓷材料.研究发现,第一阶段保温时间对断裂韧性的影响程度最大,其次依次为烧结方式、TiN粒径大小及第二阶段保温温度.断裂韧性的微结构影响因子为四方相与单斜相数量的比值,当此值达到最高时,断裂韧性也达到最高值为9.275 MPa.m1/2.另外,添加30wt%TiN的氧化锆电阻率平均值为3.26 m.cm,可以进行电火花加工.

直流磁控溅射法在PET基板上制备AZO薄膜

室温下用直流磁控溅射法在PET塑料基板上制备氧化锌薄膜及掺铝氧化锌AZO(ZnO:Al)薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、四点探针仪、霍尔效应仪及光谱仪等装置,考察了氧分率、溅射功率及铝掺杂量等工艺参数对薄膜微观结构和光电性能的影响。结果表明:AZO薄膜晶体结构为纯ZnO的六角纤锌矿结构。随着Al掺杂量增多,AZO薄膜导电性增加,透光率下降。在氧分率为8.2%,ZnO(40nm)/Al(6nm)三层膜条件下,得到电阻率为5.66×10-2Ω.cm,可见光范围内透光率约为80%的AZO薄膜。

射频磁控溅射法制备含银类钻碳薄膜的结构与性能

为了明确银原子含量对含银的类钻碳类(diamond like carbon,DLC)薄膜抗菌率和薄膜性能的影响,改变溅射功率,采用射频磁控溅射法在玻璃基底上制备一系列不同Ag含量(原子分数,下同)的Ag-DLC薄膜。通过扫描电镜、拉曼光谱分析仪、透射电镜、X射线衍射仪、原子力显微镜等手段,研究Ag-DLC薄膜的C键结形态以及等对薄膜的特性与抗菌率等。结果表明,随溅射功率增加,薄膜厚度、薄膜中Ag含量以及D峰与G峰的积分强度比值ID/IG都增加。并且薄膜表面逐渐变得粗糙,薄膜的硬度和电阻率均下降。生物特性上,随溅射功率增加,薄膜对大肠杆菌(E.coli)表现出更加优良的抗菌性能。当溅射功率为200 W时,薄膜中Ag的原子分数为19.77%,足以保证薄膜具有优良的抗菌性能,抗菌率达到98%。