电镀镍膜应变的磁巴克豪森噪声试验表征

探讨了紫铜基板表面电镀镍膜拉应变的磁巴克豪森噪声测试和表征方法。首先,构建了能够同步测量电镀镍膜拉伸过程中应变和磁巴克豪森噪声信号的试验装置,获得了不同厚度镍膜中表面切向磁场强度信号,以及不同应变条件下的磁巴克豪森噪声,并从两种信号中筛选出对镍膜厚度、应变敏感的特征磁参量;最后,通过方程拟合分析了特征磁参量对镍膜厚度、拉应变的定量表征能力。结果表明,随着镍膜厚度增加,切向磁场强度的基波幅值(A_(1))呈现良好线性下降趋势;磁巴克豪森噪声特征参量(M_(max)或M_(mean))和拉应变的依赖关系服从指数型衰减函数关系。通过组合两种信号的特征参量,可以实现镍膜厚度和拉应变的定量检测。

镍膜热敏电阻的研究

介绍一种新型的温度传感器——镍膜热敏电阻。该传感器的优良特性已为人们所关注。本文着重探讨镍膜热敏电阻的制作工艺条件对其性能的影响。同时介绍了作者研制的镍膜热电阻的特性和主要技术指标。镍膜热敏电阻是一种很有开发前景的感温元件。

退火工艺对ICF靶用冷轧镍膜的影响

为了满足惯性约束聚变(ICF)和状态方程(EOS)实验以及靶装配工艺的需要,在薄膜轧制过程中间以及轧制工艺完成以后需要对镍膜进行热处理来改善其组织结构和力学性能。对多辊轧机冷轧的方法制备的厚11μm镍膜中间退火工艺进行了研究,根据确定的合适的退火工艺退火后继续轧制得到成品镍膜厚7μm,表面粗糙度小于50 nm,基本满足目前状态方程实验对箔膜的要求。金相显微照片表明镍膜晶粒经500℃保温1 h退火由轧制前的条带状变为等轴晶;镍膜硬度经500℃退火后由4 GPa降低到了2.3 GPa左右;XRD衍射测试表明镍膜经500℃以上温度退火后,高角度的衍射峰开始出现,织构得到一定程度的改善。由此可以确定镍膜合适的中间退火温度为520℃保温1 h。

微桥法镍膜的弹性模量和残余应力测量

利用MEMS技术制作了不同尺寸的镍(Ni)膜微桥结构样品。采用纳米压痕仪XP系统测量了微桥载荷与位移的关系,并结合微桥力学理论模型得到了两种不同尺寸的Ni膜的弹性模量和残余应力。结果表明,两种不同尺寸的Ni膜的弹性模量结果一致,为190 GPa左右,但是残余应力变化较大。与采用纳米压痕仪直接测得的带有硅(Si)基底的Ni膜弹性模量186.8 7.5 GPa相比较,两者符合较好。

微桥结构镍膜的弹性模量和残余应力研究

采用MEMS(MicroelectromechanicalSystems)技术研制了宽度在微米尺度的镍(Ni)膜微桥结构试样。采用纳米压痕仪(Nanoindenter)XP系统的楔形压头测量了微桥载荷与位移的关系,并结合微桥力学理论模型得到了Ni膜的弹性模量及残余应力,分别为190GPa和87MPa。与采用纳米压痕仪直接测得的带有硅(Si)基底的Ni膜弹性模量(186.8±7.5)GPa相符合。

微波等离子体法沉积镍膜的研究

采用微波等离子镀膜机制备镍薄膜。该方法的特点是用纯金属镍为靶,用微波产生等离子体,用交流电源作为轰击电源,远程输运。使用XRD、SEM、EDS对采用微波等离子法沉积的薄膜进行表征,对实验结果进行分析,并对镀膜工艺进行了初步探索。

直流磁控溅射法在玻璃上沉积金属镍膜的研究

采用直流磁控溅射法,在玻璃基板上制备了用于显示器视窗保护玻璃的半透明镍膜,测定了不同溅射条件下所得镍膜的表面粗糙度、透过率及厚度,讨论了溅射气压、溅射功率、行车速度等对薄膜性能的影响。结果表明,薄膜的表面粗糙度随溅射功率的增加而增大,控制溅射气压、溅射功率和行车速度为一定值,可以得到透过率为50%的半透镍膜。

镍和氧化镍膜修饰的过氧化氢传感器的研究

该文研究了一种新的过氧化氢电化学传感器的制备方法。在含镍离子的溶液中用电化学方法在玻碳电极(GCE)表面修饰一层镍和氧化镍膜(Ni/Ni2O3),在一定电位条件下,该传感器能催化氧化过氧化氢,其响应电流与过氧化氢的浓度在1.5×10-7～3.8×10-3mol/L范围内呈线性关系。研究了各种实验条件对过氧化氢传感器性能的影响。该传感器制作简单,使用寿命长,在实际试样的回收率测定中,结果满意。

在薄二氧化硅层上纯多晶硅化镍膜的研究

本文研究了在薄二氧化硅层上快速热退火 (RTA)形成的多晶硅化镍膜的电特性。对于在薄二氧化硅上的纯硅化镍膜 ,测试了其到衬底的泄漏电流 ,发现二氧化硅性质仍类似于多晶硅膜或纯铝膜下二氧化硅性质。采用准静态C V方法研究了多晶硅栅和纯硅化镍栅的多晶栅耗尽效应 (PDE) ,并探讨了硅化镍栅掺杂浓度和栅氧化层厚度对PDE的影响。结果表明 :即使在未被掺杂的纯硅化镍栅膜 ,也未曾观察到PDE。

金属有机物化学气相沉积法沉积镍膜的影响因素

为了获得高速沉积镍膜的工艺参数 ,以羰基镍 [Ni(CO) 4 ]为前驱体 ,用金属有机物化学气相沉积法进行试验 ,以SEM ,DSC ,XRD测试分析技术探讨了载气、温度和羰基镍的摩尔分数对沉积速率的影响 ;也探讨了温度及羰基镍的摩尔分数对镍膜微观形貌的影响。结果表明 ,以氩气为载气比氦气为载气更容易获得高沉积速率 ;在沉积温度为 15 0℃左右可获得沉积速率较快、微观形貌较好的薄膜 ;随羰基镍摩尔分数的增加 ,沉积速率也明显增大 ,同时薄膜的微观形貌也变得较为粗大 ,但达到 30 %之后 ,沉积速率增速减缓。

二硫化三镍膜材料的表面修饰及电催化性能的研究

笔者通过一步水热法制备二硫化三镍膜材料,在反应体系中加入过氧化氢对其进行热处理,得到表面修饰的二硫化三镍膜材料,并对其电催化性能进行研究。研究的主要对象包括纯泡沫镍、负载在泡沫镍上的二硫化三镍膜材料、不同含量双氧水处理的二硫化三镍膜材料,主要探究了双氧水及其含量对二硫化三镍膜材料形貌、表面结构及电催化性能的影响,并优化其电催化产氧性能。结果表明:采用双氧水对二硫化三镍表面进行处热理后,所制得的二硫化三镍膜材料的微观形貌有所改变,且得出2mL双氧水对二硫化三镍膜材料进行热处理获得样品的电催化性能最好。本实验主要采用XRD、SEM、TEM等分析方法表征了二硫化三镍膜材料的形貌、组成及结构。

仿鲨鱼电场探测镍酸钐膜电极海水稳定性及电化学性能分析

本文使用两种厚度镍酸钐膜(30、60 nm),在实海长期浸泡,研究实际稳定性和电化学性能。结果表明镍酸钐膜在海水中长期浸泡,局部有溶蚀现象,对应样品存在失重。循环伏安曲线存在明显的氧化还原峰,30 nm SNO样品氧化还原峰与60 nm SNO样品出峰位置相差约0.2 V,30 nm SNO样品比60 nm SNO样品的交换电流密度大一个数量级,可知30 nm SNO样品电子转移活性更高,更容易发生氧化还原反应。交流阻抗测试结果表明样品存在巨大的电阻变化,30 nm SNO样品比60 nm SNO样品反应更快,电子转移电阻更小。配对电极电场响应测试结果表明响应波形不规则、且漂移较大,两种厚度样品均未能正常响应。

镍覆膜碳纤维的制备与性能研究

以Ni(CO)4为前驱体,通过羰基金属化学气相沉积工艺在碳纤维表面沉积连续镍膜,从而制得镍覆膜碳纤维材料。实验给出了镍覆膜碳纤维的较佳制备工艺条件。借助SEM、EDX、XRD、冷热循环实验、断裂强度分析、差热分析等多种分析测试手段研究了镍覆膜碳纤维的性能。结果表明碳纤维表面沉积的膜层为纯镍相,连续致密,与碳纤维基底结合良好,可经受4次冷热循环而不脱落;碳纤维表面沉积连续镍膜后,其断裂强度提高了34.9%;差热分析显示沉积连续镍膜后可有效提高碳纤维的抗氧化性能。

金属镍中空纤维膜表面处理及其透氢性能

为提高金属镍中空纤维膜的氢气渗透性能,利用干湿纺丝法和高温烧结工艺制备致密的金属镍中空纤维膜,并采用物理打磨、硝酸刻蚀以及化学镀钯的方法对其外表面进行处理。结果表明:物理打磨外表面后,镍膜壁厚由初始的0.09 mm减小到0.04 mm,减小了渗透阻力,渗透通量在1 000℃下达到20.48 mmol/(m^2·s);采用10%硝酸刻蚀40 min后,镍膜的厚度减小到0.05 mm,加快了氢气的扩散过程,氢气通量提高56.36%,增加至24.11 mmol/(m^2·s);化学镀钯后镍膜表面负载了钯层,使得氢气的溶解速度加快,氢气渗透通量高达23.15 mmol/(m^2·s)。

磁控溅射法制备镍热敏薄膜的工艺研究

为了提高用作红外探测器敏感材料的镍膜的性能,采用直流磁控溅射的方法在载玻片上制备测辐射热计的热敏感薄膜-镍膜,靶材选用高纯镍(99.99%).采用四探针电阻特性测试仪测试了所制备的镍热敏薄膜在不同温度下的方块电阻,根据测试曲线计算薄膜的电阻温度系数(Temperature Coefficient of Resistance,TCR).研究了工作气压、氩气流量以及溅射功率对镍膜TCR的影响.实验研究表明,当溅射功率为225W,工作气压为1Pa,氩气流量为120sccm,溅射时间为3min时,制备出的镍膜方阻为2.9Ω/□,TCR为2.3×10-3/K.

强磁场对电沉积镍铁合金膜显微组织的影响

在电沉积镍铁合金膜过程中施加了不同强度的纵向强磁场,研究了磁场强度对电沉积镍铁合金膜的微观形貌、晶粒取向和成分的影响。结果表明:随着磁感应强度增加,镀层表面晶粒先粗化,然后细化为数百纳米的颗粒层;同时样品截面组织经历了由层状生长转为树枝晶、脊状晶和条状晶的一系列变化;在12 T强磁场下条状晶沿外磁场方向破碎为球状微晶组织;强磁场使样品(111)晶面择优取向,并进一步促进了Fe2+的优先沉积,使样品中铁含量随外加磁场强度的增大而增加,而膜的饱和磁化强度也线性提高。

用人工神经网络预测电铸自支撑金刚石-镍复合膜沉积结果

用人工神经网络预测了电铸自支撑金刚石-镍复合膜中金刚石颗粒的含量、复合膜的厚度和表面微观形貌。结果表明,当阴极电流密度小于1.0A/dm2时,复合膜的表面均匀,无镍瘤;复合膜的沉积速率约为14μm/h。其预测的沉积结果与实际样品测量值接近,相对误差小于9.9%。人工神经网络能够充分体现电镀工艺参数与沉积结果之间的非线性关系和隐含关系,训练精度较高,具有较高的预测能力。

双脉冲电源参数对电铸金刚石-镍复合膜品质的影响

采用电铸法制备了金刚石-镍复合膜,研究了平均电流密度、正向脉冲频率、正向脉冲占空比、反向脉冲占空比等双脉冲电源参数对镀层厚度的均匀性、沉积速率、硬度、表面形貌的影响。结果表明:随着平均电流密度的增加,沉积速率增大并趋于稳定,复合膜硬度先增大后减小,厚度的均匀性变差;随着正向脉冲频率的增加,沉积速率和硬度都增大,厚度的均匀性变化不大;随着正向占空比的增加,复合膜的沉积速率先增大后变小,硬度减小,厚度的均匀性变差;随着反向占空比增大,复合膜沉积速率变化不大,硬度增加,厚度均匀性变得更好;平均电流密度对复合膜表面形貌影响很大,大的电流密度使复合膜产生针孔、镍瘤等,而反向脉冲可以消除针孔、镍瘤,改善复合膜表面形貌,提高金刚石-镍复合膜品质。

平行强磁场对电沉积镍-铁合金膜显微组织的影响 (一)匀强磁场实验研究部分

在与电流平行的匀强磁场下电沉积制备镍-铁膜,并分析其显微组织。研究发现:匀强磁场可以细化树枝晶主轴,抑制粗大二次枝晶的生长,更强磁场(12 T)下主轴晶呈现出断裂趋势;强磁场使电沉积样品晶粒发生择优取向;磁致对流效应对镍-铁合金膜成分没有明显影响。

离子束混合镍-钼多层膜的显微结构与抗磨性

采用蒸发沉积结合Ｎｅ＋束轰击混合的方法，在ＧＣｒ１５轴承钢底材表面制备了Ｎｉ－Ｍｏ多层膜，并且利用俄歇电子能谱仪、透射电子显微镜和Ｘ射线衍射仪等，对Ｎｉ－Ｍｏ多层膜的元素组成和分布，以及膜层的显微组织形态、相结构和硬度等进行了系统的观察、分析与测量，同时还就这种多层膜的抗磨特性进行了试验研究．结果表明，Ｎｉ－Ｍｏ多层膜实际上是由纳米微晶组成的Ｎｉ／Ｍｏ（Ｃ，Ｏ）纳米多层膜．这种多层膜的硬度比用同种方法制备的Ｎｉ或Ｍｏ单层膜的硬度都高，且其抗磨性能优良，这归因于多层界面和纳米晶粒强化效应有效地抑制了裂纹的扩展．