掺铜对DLC膜力学性能影响研究

利用纯铜靶作脉冲阴极,并改变碳阴极的数量或在铜靶前设置栅网调节DLC膜中铜含量,制备了不同铜含量的几组样品。研究发现,随着铜含量的增加,薄膜的硬度和应力下降;但当铜原子百分比含量大于6.3%时,薄膜的硬度和应力基本保持不变。摩擦因数随着铜含量的增加,一直缓慢增加,并且磨损量也慢慢增加。

适于特殊场合的步进电机驱动电源技术研究

对于确定的伺服系统,在高、低温环境复合高速运动条件下,驱动电源受环境温度影响性能下降,导致系统的驱动能力下降。描述了适用于非恒定斩波频率的步进电机驱动技术。研制了驱动电源;介绍了系统的组成,驱动电源的设计及控制方法,并对测试及试验结果进行简单说明。

连续型衍射透镜激光直写技术研究

研究了不同于台阶形式的具有连续浮雕结构的衍射聚光透镜的激光直写工艺。简要描述了光致抗蚀剂的曝光和显影,对激光直写工艺的机理和工艺过程进行阐述.利用 CLWS-300W/C 极坐标激光直写设备制作出了具有良好面形微结构和较高衍射效率的连续型衍射透镜。研究表明,激光直写技术直写精度高,加工工艺灵活,利用计算机的控制,能够根据光学设计产生的浮雕分布数据制作复杂的、任意形状和外形的微型浮雕结构,非常适合于高精度微光学元件的加工制作.

电子束蒸发制备二氧化钛薄膜应力测量

在圆形硅基底上采用电子束加热蒸发制备了二氧化钛薄膜。薄膜应力测试结果表明,二氧化钛薄膜的内应力分布是不均匀的;二氧化钛薄膜的内应力集中主要出现在薄膜的边缘区域,有正应力的集中也有负应力的集中。原子力显微镜(AFM)结果显示,不同的沉积速率和沉积温度下制备的二氧化钛薄膜具有不同的晶体结构和应力分布;沉积速率和沉积温度对二氧化钛薄膜内应力的影响是明显的,可以通过选择合适的沉积参数使内应力降低或达到最小。

多光谱带通线性渐变滤光片的研制

线性渐变滤光片是一种特殊的滤光片,它的中心波长是随着在滤光片上位置的不同而变化的。采用离子束辅助沉积技术研制的线性渐变滤光片在0.4～1.1μm波段有10通道,平均透射率从77.5%增加到97.4%,在基板的中间任一位置只透过0.4～1.1μm内的一种特定波长的光。同时讨论了膜厚均匀性对线性渐变滤光片光谱性能的影响,计算表明镀制线性渐变滤光片时,在一定的配置下基片具有最佳的尺寸大小。

二氧化钒薄膜微结构和光学相变特性

二氧化钒薄膜是最有前途应用到非制冷红外微测热辐射计的材料，它的特性与制备方法、化学计量比、结构和取向等有直接关系，仔细控制工艺参数是制备应用的VO2薄膜关键。研究中采用脉冲磁控反应溅射方法，通过精确地控制功率、氧分压、基底温度等关键工艺参数，在石英玻璃和硅片上制备VO2薄膜。利用X射线衍射和x射线光电子谱，分析了薄膜的成分、相结构、结晶和价态情况，用原子力显微镜表征了薄膜的微观结构，在光谱仪对VO2薄膜的高低温光学特性原位测量。结果表明，得到的VO2薄膜纯度高、相结构单一、结晶度、多晶生长。在波数2000cm^-1高低温透射变化达到51％。

空间用宽截止长波红外带通滤光片的设计与镀制

针对空间用宽截止长波红外带通滤光片具有通带内平均透射率高、抑制带截止深度深、波纹系数小、可适应复杂环境条件、具有高稳定性和高可靠性等特点,论述了宽截止长波红外带通滤光片的设计原则和方法。采用"会聚光红外光学系统"和等离子体辅助沉积工艺成功镀制了空间用宽截止长波红外带通滤光片。指出等离子体辅助沉积工艺更有利于长波红外滤光片膜层的显微结构改善和残余应力的消除。

一种聚酰亚胺超低热导红外热敏悬浮微桥

热导极为微小的热敏悬空微桥结构的制作是集成非致冷热成像探测阵列热敏感单元研究的核心。由于没有现成的将聚酰亚胺制成微桥的工艺,采用准分子激光微刻蚀技术,使用聚酰亚胺材料,并采用铂作为敏感材料来制作微桥。对所制作的铂/聚酰亚胺微桥原理性样件的初步测试表明,铂/聚酰亚胺微桥的热导约3.98×10-7W/K,与理论计算值接近。铂薄膜与聚酰亚胺微桥附着良好,工艺可行。在0～10V的驱动电压下可观察到铂/聚酰亚胺微桥样件明显的自热效应,其电加热响应时间小于100ms。

降低超硬类金刚石薄膜应力的方法

在参考他人最近十几年研究的基础上,总结了降低超硬类金刚石薄膜内应力的几种方法,包括热退火、掺杂、加脉冲偏压、沉积多层膜等。退火在降低应力的同时可保持类金刚石薄膜很高的硬度,其他各种方法在降低应力时都以降低一定的硬度为代价。

非平衡线圈电流对掺钨含氢类金刚石碳膜力学和摩擦学性能的影响

利用非平衡磁控溅射技术在单晶硅片及9Cr18不锈钢基体表面制备不同非平衡线圈电流下的掺钨含氢类金刚石碳膜。采用Raman光谱以及红外光谱分析薄膜结构,采用纳米硬度测试仪和纳米划痕仪研究薄膜的纳米硬度和膜基附着力,在球-盘摩擦磨损试验机上测试薄膜的摩擦学性能。结果表明:制备的薄膜样品具有典型的类金刚石碳膜结构,薄膜中含氢量较高;非平衡线圈电流对等离子体的限制条件影响着薄膜的力学和摩擦学性能,薄膜硬度和弹性模量随着非平衡线圈电流增加而增大,薄膜的摩擦因数在非平衡线圈电流增加到最大值8 A时达到最小值0.118,在此参数下的耐磨寿命也最长。

HWCVD与RF-PECVD复合技术制备微晶硅薄膜的性能

采用热丝化学气相沉积(HWCVD)和射频等离子体化学气相沉积(RF-PECVD)相结合的技术,在普通载玻片和聚酰亚胺衬底上沉积制备微晶硅薄膜。系统考查了热丝到衬底的距离对沉积薄膜结构和性能的影响规律,用拉曼光谱仪、X-射线衍射仪(XRD)、紫外可见光纤光谱仪对薄膜的晶化率、微观结构和光学性能进行研究。结果表明:薄膜沉积速率最高可达到0.73nm/s,晶化率和禁带宽度分别可以在0%～78%和0.86～1.28eV变化,射频等离子体的引入有助于多晶硅薄膜的(220)择优生长,HWCVD的引入有助于薄膜晶化。

钙钛矿型锰氧化物在热控薄膜材料方面的应用

钙钛矿型锰氧化物材料具有热致相变特性,其半球发射率随温度不同而有较大的变化,利用这种相变特性可以制备航天器用智能型热控器件,这种器件具有重量小、不耗电、可靠性高等优点,成为未来热控涂层的重要选择.本文对钙钛矿型锰氧化物材料的特性及机理作一个简单介绍.

掺硅类金刚石膜的制备与力学性能研究

用脉冲电弧离子镀技术,通过调整掺硅石墨靶和纯石墨靶的数量,制备了一系列不同硅含量的类金刚石薄膜样品.研究发现:当硅含量达6.7at.%时,类金刚石薄膜的应力从4.5GPa降低到3.1GPa,薄膜的硬度还保持在3600Hv,和没有掺杂的类金刚石薄膜的硬度相比,基本保持不变;当硅含量小于6.7at.%时薄膜的摩擦系数相对于未掺杂的类金刚石薄膜也保持不变,为0.15.当薄膜中硅含量继续增加时,薄膜中C—Si键的含量增多,导致薄膜硬度和应力都有较大幅度地减小、摩擦系数增大、磨损性能也变差了.