BaTiO_3晶体薄膜PLD法生长工艺参量研究

采用脉冲激光沉积方法在单晶MgO基片上外延生长了BaTiO3晶体薄膜.为改善薄膜的结晶质量和表面粗糙度,研究并优化了生长工艺中生长温度和激光能量两个参量,并对薄膜样片实行原位退火.找到了BaTiO3薄膜在优先方向上的结晶效果,分析了结晶质量对生长温度的依赖关系和不同激光能量对结晶薄膜的表面粗糙度的影响.利用X射线衍射仪测定结晶效果与特性,原子力显微镜表征BaTiO3薄膜的结晶表面形貌与粗糙度.测试结果表明,在c轴取向生长BaTiO3薄膜,在(001)和(002)方向上都出现强度很高的尖锐衍射峰,具有较好的结晶质量和较小的表面粗糙度,原子力显微镜测定出薄膜的表面粗糙度为0.563nm.

镀膜基板激光测温的自动化

描写了一种新型的ＣＣＤ摄像头一计算机系统，它可以在镀膜基板激光测温的过程中跟踪光斑中心，从而测出移过光斑中心的干涉条纹数，达到镀膜基板激光测温自动化的目的。

旋转基板的激光测温

激光测温是一种先进的温度测量方法。它具有测量准确、反应速度快、非接触等特点 ,尤其适用于测量真空镀膜中基板的温度。但目前的测温对象只能是固定的基板 ,因而还不完全实用。我们新发展了一种自动测温系统 ,可以对旋转基板的干涉条纹移动进行计数 ,从而实现了旋转基板的测温 ,使激光测温技术更具实用性。介绍了该系统的原理。

可调谐二极管激光吸收光谱测量真空环境下气体温度的理论与实验研究

真空环境不仅会导致热电偶等温度传感器表面材料解吸,而且其传热机理也与常压不同,因此采用常压下校准和溯源的温度传感器测量真空环境下气体温度存在诸多不确定性问题,为此,本文利用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)测量真空环境下气体温度,探索TDLAS温度测量技术在真空环境下的应用前景,在模拟热真空实验过程中,首先将真空气室浸没于恒温槽中,然后利用TDLAS测量真空气室中气体温度,同时利用一等标准铂电阻测量恒温槽的温度,试验结果表明:TDLAS和一等标准铂电阻测量得到的气体温度和恒温槽温度具有高度的一致性,两者之间的误差在恒温槽温度稳定时不超过±0.2℃。

激光喷丸强化CoCrAlY防护涂层的抗高温氧化性能

利用大气等离子喷涂(air plasma spraying,APS)技术在镍基高温合金表面制备CoCrAlY涂层,在此基础上采用电子束真空蒸镀(electric beam vacuum deposition,EBVD)方法在涂层表面进一步沉积铝膜,以提高涂层表面Al元素含量。采用激光喷丸(laser peening,LP)工艺分别对以上2种涂层进行强化处理。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对比分析LP强化前后CoCrAlY涂层表面相结构、微观形貌及成分变化。微观结构分析表明,LP处理后APS-CoCrAlY涂层表面粗糙度降低,组织致密性增加;镀铝CoCrAlY涂层经LP处理后,表面Al含量明显增加,β-CoAl相含量提高,且涂层表面晶粒得到细化。1050℃抗高温氧化实验结果表明,LP处理涂层表面形成的氧化膜较原始涂层更加平整、致密,且氧化膜厚度明显变薄;此外,镀铝CoCrAlY涂层经LP处理后的抗高温氧化性能最优。