高能等离子体分解CO_2气体研究

为治理温室气体ＣＯ_２，本工作在低温常压条件下，利用超高压脉冲电晕放电产生的高能量（２０～５０ｅＶ）非平衡等离子体作用于ＣＯ_２气体分子，使ＣＯ_２分子化学结合键断裂，在定向化学反应作用下，将ＣＯ_２气体分解成单原子气体分子Ｏ_２和单质固体微粒Ｃ。ＣＯ_２分解率在９０％以上。

高能等离子体辅助CVD法新型纳米碳膜的制备及分析

利用自制高能等离子体辅助化学气相沉积设备在1Cr18Ni9Ti衬底上,在离子能量2keV、工作压力2Pa、工作气氛为CH4/H2=10%的工艺条件下得到了一种硬度高、导电性能良好、可能具有碳链结构的新型碳膜.工艺研究结果表明,衬底材料对制备该新型纳米碳膜具有关键作用,离子能量、工作压力及气氛等工艺因素也具有重要作用.原子力显微镜分析结果表明,该薄膜晶粒尺寸小于100nm,薄膜光滑、致密、均匀.拉曼光谱分析显示,该薄膜的拉曼光谱特征为中心峰在1580cm-1附近、显著宽化的单一峰.欧姆计测量表明该薄膜的薄膜电阻为1·6×104Ω/cm2.利用纳米力学探针测得该纳米碳膜的显微硬度为21·38GPa,体弹性模量为420·65GPa.

脉冲高能量密度等离子体陶瓷刀具表面改性研究进展

对刀具涂层技术的发展现状与趋势进行了综述,提出了提高涂层刀具性能的"五化"措施:沉积工艺复合化、薄膜组成多元化、薄膜结构多层化、薄膜组成和显微结构梯度化、薄膜晶粒纳米化。基于这个思想,提出了用高能量密度脉冲等离子体技术进行陶瓷刀具表面改性,并在最近几年用高能量密度脉冲等离子体同轴枪对硬质合金和氮化硅陶瓷刀具进行了镀膜改性尝试。使用该复合表面改性技术,所制备涂层刀具结构独特,很好地满足了"五化"思想,材料性能得到显著提高。在优化的工艺条件下,所得TiN、TiCN和TiAlN涂层刀具硬度高,纳米硬度分别为26～28GPa、50～53GPa和38～40GPa;膜基结合力强,纳米划痕临界载荷达80～110mN。所得TiN、TiCN和(Ti,Al)N涂层硬质合金刀具能够在工业条件下对硬度高达HRC58～62的淬硬CrWMn钢进行干切削,实用切削速度可提高2～10倍,且刀具磨损较小;涂层氮化硅陶瓷刀具加工淬硬钢和灰铸铁(HB2200～2300MPa)工件时,比未涂层刀具后面磨损降低6～10倍。预示该技术是一种非常有前途的陶瓷刀具改性技术。

高能量密度脉冲等离子体同轴枪制备Ti(C,N)薄膜研究

用高能量密度脉冲等离子体同轴枪分别在硬质合金和氮化硅陶瓷刀具基体上沉积了Ti(C,N)薄膜,研究了各种因素对薄膜相转化的影响,通过XRD分析,最后得到合适的Ti(C,N)薄膜沉积工艺条件是:枪压3.5kV,同轴枪与试样间距30～40mm,氮气进气压力0.2MPa,电磁阀电压1.5kV,脉冲等离子轰击次数5次以上。

脉冲高能量密度等离子体沉积新型TiAlN薄膜

利用脉冲高能量密度等离子体技术在室温条件下 ,在 45钢基材上制备出了 Ti Al N薄膜。利用 XRD、SEM等手段分析了薄膜的相组成及显微组织 ,利用纳米压痕仪测试了薄膜的纳米硬度分布及薄膜与基材的结合力。结果表明 :薄膜主要组成相为 Ti Al N,薄膜组织致密、均匀 。

高能量密度脉冲等离子枪在硬质合金刀具上沉积高硬耐磨涂层研究

用高能量密度脉冲等离子体枪,于室温下在硬质合金刀具基体上分别成功沉积了硬度高、耐磨损、膜基结合力强的TiN、TiCN和TiAlN薄膜。在优化的工艺条件下,所得TiN、TiCN、TiAlN薄膜纳米硬度分别可达27 GPa、50 GPa和 38 GPa;杨氏模量分别可达 450 GPa、550 GPa、650 GPa。纳米划痕实验临界载荷分别达 90 mN、110 mN和100 mN以上。切削实验表明,涂层刀具可用于高速切削,刀具后面磨损明显减小。刀具力学性能的改善归因于更优异力学性能涂层的沉积、良好的膜基结合力以及徐层特殊的显微结构。

脉冲高能量密度等离子体法制备TiN薄膜及其摩擦磨损性能研究

利用脉冲高能量密度等离子体技术在室温条件下在 4 5号钢基材上制备出了超硬耐磨TiN薄膜 .利用XRD ,XPS ,AES ,SEM等手段分析了薄膜的成分及显微组织结构 ,并测试了薄膜的硬度分布及摩擦磨损性能 .结果表明 :薄膜主要组成相为TiN ,薄膜组织致密、均匀 ,与基材之间存在较宽的混合界面 ;薄膜硬度高 。

脉冲高能量密度等离子体法类金刚石膜的制备及分析

利用脉冲高能量密度等离子体法在光学玻璃衬底上、在室温下成功的制备了光滑、致密、均匀的纳米类金刚石膜 .工艺研究表明 :放电电压和放电距离以及工作气体种类对纳米类金刚石膜的沉积起着关键作用 .利用拉曼光谱、扫描电镜以及电子能量损失谱分析薄膜的形态结构表明 :薄膜具有典型的类金刚石特征 ;纳米类金刚石膜的晶粒尺寸小于 2 0nm甚至为非晶态 ;类金刚石膜中含有一定量的氮原子 ,随着沉积能量的升高 ,氮的含量增大 .纳米类金刚石膜的薄膜电阻超过 10 9Ω cm2 .对放电溅射过程进行了理论分析 ,结果与工艺研究的结论吻合 .

高能量密度脉冲等离子体制备的氮化钛刀具涂层的微观结构与力学性能

室温下用高能量密度脉冲等离子体在硬质合金刀具上成功淀积了硬度高、耐磨损、膜基结合良好的氮化钛涂层.俄歇分析表明,薄膜与基体间界面大于250nm;涂层与基体的结合良好,纳米划痕实验临界载荷达90mN以上.纳米压痕实验表明,氮化钛涂层具有很高的硬度和杨氏模量,分别达27GPa和450 GPa以上.涂层刀具切削实验表明,刀具可用于HRC高达58～62的CrWMn钢切削,且磨损量较低,寿命长.微观结构分析表明,高能量密度等离子的注入效应、晶粒细化效应等对薄膜硬度、杨氏模量、膜基结合力和抗磨损性能等物理性能的改善起主导作用.

脉冲高能量密度等离子体材料表面改性及其应用

脉冲高能量密度等离子体(pu lsed h igh energy density p lasm a,PHEDP)是一项新的材料表面改性技术.它集高电子温度、高能量密度、高定向速度于一身,在制备薄膜时具有沉积薄膜的温度低、沉积效率高、能量利用率高的优点,并兼具表面溅射、离子注入、冲击波和强淬火效应等综合效应;它可以制备纳米晶或非晶硬质薄膜,提高基底材料的表面硬度和耐磨、耐蚀性能;能够实现非金属材料表面金属化,所制备薄膜与基底之间存在很宽的混合过渡区,因此膜/基结合良好.文章主要介绍了作者近年来在该领域的部分研究成果,简要介绍了脉冲高能量密度等离子体的原理、特点及应用.分析了脉冲等离子体与材料相互作用的基本物理现象.

脉冲高能量密度等离子体沉积(Ti,Al)N薄膜组织及其性能研究

利用脉冲高能量密度等离子体技术在室温条件下在 4 5 #钢基材表面沉积了高硬度耐腐蚀 (Ti,Al)N薄膜 .利用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、俄歇电子能谱分析了薄膜的显微组织 .利用纳米压痕仪测试了薄膜的纳米硬度 .测试了薄膜在 0 5mol LH2 SO4 水溶液中的耐蚀性 .测试结果表明 :薄膜主要组成相为 (Ti,Al)N ,同时含有少量的AlN ,薄膜的纳米硬度高达 2 6GPa ,薄膜具有良好的耐蚀性 ,与 1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢相比 ,耐蚀性提高了一个数量级 .

第四讲 超强激光脉冲与等离子体相互作用中高能离子的产生

近几年来,由于高功率激光技术的不断发展,利用超强激光脉冲与等离子体相互作用产生高能离子束的研究得到了极大推动.实验和理论模拟均发现,在超强激光脉冲与等离子体相互作用过程中,可以产生高亮度、小尺寸、方向性好的高能质子束和高能重离子束.这种基于超强激光的高能离子源在先进离子束成像技术、惯性约束聚变混合“快点火”、新型台面离子加速器以及医疗等方面都有很诱人的应用前景.文章主要介绍了超强激光与固体靶相互作用中高能离子束(尤其是质子束)的加速机制、高能离子束特性、常用测量方法及其潜在应用,并对最新的研究进展进行了简单介绍.

脉冲高能量密度等离子体薄膜制备与材料表面改性

脉冲高能量密度等离子体是一项全新的等离子体材料表面处理和薄膜制备技术 .文章主要介绍了作者近几年来在这方面的研究成果 .从理论和试验上研究了脉冲高能量密度等离子体的产生机制及其物理性质 .研究了脉冲等离子体与材料相互作用的基本物理现象和物理机制 .诊断测量表明 ,脉冲等离子体具有电子温度高 (10—10 0eV)、等离子体密度高 (10 1 4— 10 1 6 cm- 3)、定向速度高 (～ 10 7cm s)、功率大 (10 4 W cm2 )等特点 .在制备薄膜时具有沉积速率高 ,薄膜与基底粘结力强 ,并兼有激光表面处理、电子束处理、冲击波轰击、离子注入、溅射、化学气相沉积等综合性特点 ,可以在室温下合成亚稳态相和其他化合物材料 .在此基础上 ,系统地进行了脉冲等离子体薄膜制备和材料表面改性及其机理的研究 .在室温下的不同材料衬底上成功地沉积了性能良好的较大颗粒立方氮化硼、碳氮化钛、氮化钛、类金刚石、氮化铝等薄膜材料 .沉积薄膜和基底之间存在一个很宽的过渡层 ,因此导致薄膜与基底有很强的粘结力 .

HEDP表面处理对Ni_3Al氧化行为的影响

利用高能量密度等离子体（HEDP）对金属间化合物Ni3Al进行了表面处理，在合金表面获得了纳米级微晶层．该微晶层可以通过增加Al2O3优先形核位置和提高Al的向外扩散促进Ni3Al氧化时形成表面Al2O3，消除了生长速度较快的NiO相．

绝缘环打火研究

绝缘问题是高电压、高场强器件和设备中不可回避的问题,是决定器件、设备运行参数和稳定性的重要因素。针对一台直线感应加速器调试中出现的加速腔绝缘环在带束负载情况下的真空沿面闪络现象,进行了分析和研究。分析表明,在排除设计、材料、加工、洁净和真空度等常规异常因素后,导致绝缘环真空沿面闪络的可能因素是电子在绝缘环表面的吸附和累积,绝缘环上累积的电子来源和加速器中加速、传输的电子束的丢失有关。从加速腔工作状态出发,分析绝缘环表面积累电荷和丢失电子束的相关途径,进而提出相应的技术措施,以提高加速腔运行稳定性。

刑事现场除臭器

刑事现场除臭器专利号：９５２３６９６．５ＡＳ－１型除臭器是由鞍山市刑事科学技术研究所与鞍山爱格瑞公司合作开发研制的采用高能等离子体等技术进行除臭，消毒灭菌，净化空气。具有除臭迅速，灭菌效果好，性能可靠等特点，是一种操作简单，体积小，携带方便，交直流两...

DCP-AES法测定钴中杂质

本试验以高能氩直流等离子体(DCP)为激发光源,在SpectroSpan V中阶梯光栅光谱仪上建立了测定Co中Fe、Mn、Ni、Ca、Na等杂质的方法。方法的准确度高,精密度好。利用测得的Cu标准溶液的强度值来调节光谱仪入射狭缝在等离子体激发区内的位置。考查了等离子体激发区位置和等离子体漂移对测定结果的影响。

基于能量再生的有源隐身电磁脉冲武器概念研究

基于现代战争对武器系统强突防、高效毁伤的性能需求,提出一种基于能量再生的有源隐身电磁脉冲武器概念设想。将武器表面高能热量吸收转换为电能,一方面通过有源高压放电方式激发高能等离子体实现隐身,另一方面以电能作为初始能源配合炸药产生高能磁通,实现大规模电磁脉冲毁伤;介绍了该武器系统的工作原理,梳理了关键技术与研究方法,并初步评估了该新概念武器的有源隐身及电磁脉冲毁伤能力,对提升武器系统综合效能具有参考价值。