红外和雷达复合隐身材料——掺杂氧化物半导体

从红外隐身、雷达隐身原理及电磁波在半导体表面层的吸收和反射的机理出发 ,从理论上分析了掺杂氧化物半导体材料同时实现红外和雷达隐身的可能性 ,指出ZAO(掺铝氧化锌 )作为红外和雷达隐身复合隐身材料是很有发展前景的。

基体温度对磁控溅射沉积ZAO薄膜性能的影响

利用中频交流磁控溅射方法 ,采用氧化锌铝陶瓷靶材 [w(ZnO) =98%、w(Al2 O3 ) =2 % ]制备了ZAO(ZnO∶Al)薄膜 ,观察了基体温度对ZAO薄膜的晶体结构、电学和光学性能的影响 ,采用X射线衍射仪对薄膜的结构进行了分析 ,采用光学分度计和电阻测试仪测量了薄膜的光学、电学特性 ,采用霍尔测试仪测量了薄膜的载流子浓度和霍尔迁移率。结果表明 :沉积薄膜时的基体温度对薄膜的结构、结晶状况、可见光透射率以及导电性有较大的影响。当基体温度为 2 5 0℃ ,Ar分压为 0 8Pa时 ,薄膜的最低电阻率为 4 6× 10 -4Ω·cm ,方块电阻为 35Ω时 ,可见光 (λ =5 5 0nm)透射率高达 92 0 %。

固溶处理对ZA35-0.1Ti合金组织和力学性能的影响

利用X射线衍射和金相显微镜等手段研究了不同固溶时间下ZA35-01Ti合金的组织,并测定合金的力学性能,观察了合金的断口形貌,研究固溶处理对ZA35-01Ti合金组织和力学性能的影响。结果表明:ZA35-0.1Ti合金在385℃下随固溶时间延长力学性能先提高后下降,在固溶时间为5h时,合金抗拉强度为396.0MPa,伸长率为3.71%,布氏硬度为140HBS,力学性能达到最优;合金经385℃×5h固溶处理后,合金元素Ti全部固溶于合金中,固溶强化效果显著。

冷却速率对ZA35-0.3Sr合金组织和性能的影响

利用水平Bridgman定向凝固装置,对ZA35-0.3Sr合金进行定向凝固实验,研究冷却速率对ZA35-0.3Sr合金组织和性能的影响。结果表明:在牵引速率为200μm/s条件下,定向凝固ZA35-0.3Sr合金组织由枝晶向等轴晶转变,晶粒细化效果显著,当载荷为120 N,合金磨损率最低,为0.014 9 g/(s·m2);牵引速率增大,合金硬度先升高后下降,牵引速率为200μm/s,合金硬度最大,为132HB。

ZA35-0.5Ni合金中的富镍相及合金电化学特性研究

为了确定ZA35-0.5Ni合金中析出相及其电化学特性,采用组织观察、XRD分析、极化曲线测定对ZA35-0.5Ni合金的富镍相进行了研究。结果表明:ZA35-0.5Ni合金中的富镍相为Ni3Al,在3.5%NaCl溶液中,α-Al最耐蚀,Ni3Al次之,η-Zn最差。ZA35-0.5Ni合金在NaCl溶液中发生电化学腐蚀的原因是晶内α-Al相和Ni3Al相作为阴极,而η-Zn相作为阳极,组成微电池,η-Zn相阳极溶解。

稳定化处理对ZA35-0.1Ti合金组织及耐磨性的影响

通过组织观察、DSC分析、XRD和摩擦磨损试验,研究了稳定化处理对ZA35-0.1Ti合金组织和性能的影响规律,并确定了合理的合金稳定化处理工艺。试验结果表明,对ZA35-0.1Ti合金进行360℃×7 h稳定化处理后,消除了晶界处CuZn5相,大大减少枝晶偏析,基本消除非平衡β相。在载荷为60、120和180 N时,经稳定化处理后合金的磨损率与未经稳定化处理的合金相比分别小29.3%、28.1%和29.5%。ZA35-0.1Ti合金适宜的稳定化处理工艺为360℃×7 h。

稳定化处理对ZA35-0.3Sr合金电化学性能的影响

采用电化学Tafel极化曲线测量、阻抗谱测试和组织分析,确定了ZA35-0.3Sr合金适宜的稳定化处理工艺。试验结果表明,ZA35-0.3Sr合金经适宜稳定化处理后,消除了晶界ε相,大大减少了枝晶偏析,基本消除了非平衡β相,腐蚀电流密度相比于未处理前减小了75.69%。合金的耐蚀性增强的主要原因是稳定化处理时电荷转移导致反应过程的电阻增加和电极双电层电容的显著下降。ZA35-0.3Sr合金采用的稳定化处理工艺为350℃×4 h。