纳米铝膜等效介电常数和磁导率的有限元模拟

通过建立纳米铝膜/电介质复合材料的计算模型,用有限元软件Ansoft’sHFSSTM模拟纳米铝膜/电介质复合结构的电磁散射参数(S参数),并利用S参数反演得到纳米金属Al膜的等效介电常数和磁导率。模拟和计算结果表明:在纳米金属膜/电介质复合结构中,反射率随薄膜厚度的增加而增加,透射率则随之减少;吸收率的峰位与薄膜厚度的变化没有关系,只与电介质厚度和介电常数有关;在X波段,随频率增加,薄膜等效介电常数实部逐渐增加,虚部逐渐减小;磁导率实部先出现振荡,后逐渐增加;虚部则先减小,后增加,再减小;薄膜厚度的变化对等效介电常数实部和磁导率影响不大,但对等效介电常数虚部的影响显著。

纳米铝膜的非线性电阻效应

采用蒸发镀膜法制备了金属铝纳米膜,通过电子扫描显微镜(SEM)对纳米铝膜的表面形貌进行了观测,并采用标准四探针仪和半导体参数分析仪对薄膜的导电特性进行了分析。结果表明:在常温和毫安级电流下,纳米铝膜的电阻率呈非线性阶跃性变化,类似于在低温和纳安级电流下出现的库仑阻塞效应,这是由于膜厚度变小及膜表面的纳米结构所造成。

适用于微传感器的纳米多孔铝膜的制备研究

在单晶硅表面溅射铝,采用两步阳极氧化法制备纳米多孔铝膜。研究了电解液种类、阳极氧化时间、扩孔时间对孔的结构与形貌的影响。结果表明,与硫酸和磷酸相比,草酸是制备纳米孔阵列的相对方便与可靠的电解液;第二步阳极氧化时间对孔的均匀性及孔深度影响较大,对平均孔径的影响较小;扩孔时间的长短对孔径大小及孔的均匀性均影响显著。

纳米Al膜在可见和红外频段吸收率的尺寸效应

纳米Al膜在可见和红外频段的吸收率随薄膜厚度变化的关系表明,金属薄膜吸收率具有尺寸效应,并具有极大值。对比纳米Al膜直流电导率的实验结果,结构特征变化是导致吸收率尺寸效应的重要原因。

铝基定向碳纳米管复合膜的场发射性能研究

研究了铝基定向碳纳米管复合膜的场发射性能,获得了开启场强为1.15V/μm、最大发射电流密度为1.25mA/cm^2的铝基定向碳纳米管薄膜。F-N曲线呈线性关系证明电子发射确为场致发射。

HCPEB作用下镀铝CoCrAlY涂层的表面微观结构状态

采用大气等离子喷涂在GH4169镍基高温合金表面沉积CoCrAlY涂层,利用电子束蒸发镀膜技术在涂层表面沉积纳米铝膜,分别对镀铝前后的涂层使用强流脉冲电子束进行辐照处理,对处理前后的涂层表面进行成分及结构分析.XRD结果显示,经过HCPEB轰击之后,涂层表面纳米铝膜重熔,钴类氧化物消失,新增铝相,且随着轰击次数增加,β-Co Al含量增加.结构分析表明,电子束轰击可以使原始涂层表面尖角、孔洞、夹杂等消失,形成非常致密的凸起胞状体纳米超细晶结构,有利于抑制腐蚀性气体的侵入,同时铝含量的增加有利于抗氧化性能的提高.

磁控溅射工艺对涤纶基布的耐磨性探究

通过使用金属铜和金属铝两种不同金属材料在涤纶基布表面沉积纳米铜膜、纳米铝膜,制备镀膜涤纶织物,并对纳米铜膜和纳米铝膜的耐磨性进行研究,探讨不同纳米金属薄膜与涤纶基布的结合性能影响以及溅射参数对薄膜结合性能的影响。结果表明:在相同条件下,纳米铜膜与涤纶基布的结合性能优于纳米铝膜,对同一种纳米金属薄膜而言,随着时间的增长以及功率的增长,涤纶薄膜织物的耐磨性提高。工作气压小于2Pa时,织物耐磨性随气压增长而提升,大于2Pa时,耐磨性反而降低。

强流脉冲电子束粘结层表面改性对热障涂层热震及残余应力的影响

采用等离子喷涂技术在GH4169镍基高温合金表面制备CoCrAlY粘结层,利用电子束蒸发镀膜在CoCrAlY表面蒸镀纳米铝膜并使用强流脉冲电子束熔敷纳米铝膜进行表面改性,使用APS技术在CoCrAlY表面沉积陶瓷层制备改性热障涂层。对粘结层蒸镀铝膜表面改性涂层和普通涂层分别进行热震实验、结合强度测试和残余应力分析。实验发现,在1 050℃高温加热后10℃水淬的冷热循环条件下,改性涂层的抗热震性能优于普通涂层;热震过程中改性涂层和普通涂层热生长氧化物内产生的残余应力均为压应力,且随热震次数的增加而增大,改性涂层热生长氧化物内残余压应力增长速度小于普通涂层。拉伸结果显示,普通涂层的断裂属于混合断裂,而改性涂层断裂基本发生在陶瓷层和薄膜胶界面,未发现层间断裂。改性涂层结合强度优于普通涂层。实验结果表明,采用电子束蒸发镀膜和强流脉冲电子束技术相结合对粘结层进行熔敷铝膜的表面改性处理,可以显著提高热障涂层冷热循环服役寿命。