占空比对脉冲电沉积Ni-AlN镀层摩擦学性能的影响

采用脉冲电沉积方法在45#钢表面制备Ni-Al N镀层。利用显微硬度计、摩擦磨损试验机及摩擦因数测定仪研究Ni-Al N镀层显微硬度、磨损量及摩擦因数,并利用扫描电镜(SEM)观察Ni-Al N镀层磨损表面形貌。结果表明,当脉冲占空比为50%,Ni-Al N镀层显微硬度达到最大值808HV,磨损率达到最小值0.104%,摩擦因数达到最小值0.33。镀层表面划痕较浅,且黏着磨损现象较轻。

纳米金属陶瓷Ni-AlN复合层的超声-电沉积制备

采用超声-电沉积方法制备纳米金属陶瓷Ni—AlN复合层．研究了超声波机械扰动效用对电解液传质过程的作用，超声波空化效应对纳米粒子团聚的抑制作用，脉冲电参数对控制晶粒成核及生长的作用．采用优选工艺参数，在常用金属表面获得了由镍晶（20～60nm）和纳米粒子AlN构成的纳米级Ni—AlN复合镀层．镀层与基体结合比较牢固，结合力达到89N，厚度11～12μm，平均表面硬度达到HV606．

电流密度对Ni-AlN仿生镀层耐磨性的影响

采用脉冲喷射电沉积法在40钢表面制备Ni-AlN纳米仿生镀层,通过ANSYS软件确定最佳微凹坑仿生结构参数,对不同电流密度制得的微凹坑状Ni-AlN纳米仿生镀层的微观形貌、组织结构、耐磨性进行研究。结果表明:微凹坑状仿生表面具有一定的减磨效果,最佳微凹坑结构参数是直径为200μm、间距为300μm。此外,随电流密度提高,镀层中AlN纳米粒子复合量先增后减,Ni晶粒尺寸先减后增,电流密度提高未影响镀层成分。电流密度为2 kA/m^(2)时,AlN纳米粒子复合量最高,镀层表面组织致密,硬度最高,为806HV,摩擦因数最小,经磨损后仅产生多条较浅划痕,说明适宜的电流密度能显著提升Ni-AlN纳米仿生镀层耐磨性。

表面活性剂对电沉积Ni-AlN纳米复合镀层的影响

采用脉冲电沉积技术制备Ni-AlN纳米复合镀层,分析表面活性剂聚乙烯醇和十六烷基三甲溴化铵对纳米复合镀层的微粒含量及其耐磨性的影响。并利用扫描电镜对复合镀层的表面形貌进行观察。结果表明,表面活性剂的不同种类和浓度对制备的Ni-AlN纳米复合镀层的影响较大;相对于单独使用一种表面活性剂获取的镀层,利用阳离子和非离子表面活性剂的组合配置获取的复合镀层性能更优异。

渐变Ni-AlN选择性吸收涂层的中频溅射技术研究

探讨Ni-AlN复合膜和渐变Ni-AlN选择性吸收涂层的中频溅射技术。结果表明:随着镍靶电流增加和铝靶电流减小,铝靶溅射由金属模式向反应模式转变对应的临界氮气流量降低,制备的Ni-AlN复合膜中镍含量增加,铝含量和氮/铝原子比减少,更容易产生游离铝。随着单层复合材料吸收层沉积时间的增加,Ni-AlN选择性吸收涂层由梯度渐变结构变成多层膜结构,在可见光范围的反射率降低;当单层复合材料吸收层沉积时间为10min时,Ni-AlN选择性涂层在可见光范围的反射率约为10%,具有良好的光谱选择性。

Ni掺杂AlN铁磁性的第一性原理研究

采用密度泛函理论(DFT)的总体能量的平面波超软赝势方法,结合广义梯度近似(GGA),对Ni掺杂AlN32原子超原胞体系分别进行了几何结构优化,计算和分析了Ni掺杂AlN的结构、能带、电子态密度、集居数及体系总能.结果表明,Ni掺杂AlN会产生自旋极化,能带结构显示6.25%Ni掺杂AlN呈现半金属性质,有铁磁性,铁磁性可以用Ni和相邻的N之间的p-d杂化机制来解释.Ni掺杂的AlN应该是一种有应用前景的稀磁半导体DMS.

掺Ni的AlN薄膜稀磁半导体的制备及磁性研究

采用射频磁控溅射的方法制备掺Ni的AlN薄膜Al1-xNixN(x=0.021、0.047、0.064、0.082),薄膜样品沿AlN(100)晶向生长.利用振动样品磁强计研究其磁性能,发现样品在室温下均具有铁磁性,随Ni掺杂量的增加,饱和磁矩先减小后增大,最大矫顽力达104Oe.结合X线光电子能谱分析,推断掺杂Ni原子进入AlN晶格取代了Al的位置,样品的铁磁性可以用Ni与相邻N原子之间的p-d杂化机制来解释.

AlN薄膜对TaN薄膜电阻器功率影响研究

利用直流磁控溅射,在镍锌铁氧体基片上制作的TaN薄膜电阻器,受到铁氧体表面及内部结构特性差且导热系数低的影响,功率密度只能达到0.91 W/mm^2。利用射频磁控溅射,在铁氧体基片与薄膜电阻器间镀上1.5μm厚的AlN薄膜缓冲层,可有效改善基片的表面特性及散热能力。带AlN薄膜缓冲层的TaN薄膜电阻器的功率密度可达3.76 W/mm^2。

Effect of annealing temperature on Ti/Al/Ni/Au ohmic contacts on undoped AlN films

The Ti/Al/Ni/Au metals were deposited on undoped AlN films by electron beam evaporation. The influence of annealing temperature on the properties of contacts was investigated. When the annealing temperatures were between 800 and 950 ℃, the AlN-Ti/Al/Ni/Au contacts became ohmic contacts and the resistance decreased with the increase of annealing temperature. A lowest specific contacts resistance of 0.379 Ω·cm^2 was obtained for the sample annealed at 950 ℃. In this work, we confirmed that the formation mechanism of ohmic contacts on Al N was due to the formation of Al-Au, Au-Ti and Al-Ni alloys, and reduction of the specific contacts resistance could originate from the formation of Au2Ti and AlAu2 alloys. This result provided a possibility for the preparation of Al N-based high-frequency, high-power devices and deep ultraviolet devices.