等离子体化学气相沉积工艺调控铜基-石墨烯复合薄膜材料微结构及电学热学性能研究

本文利用等离子体化学气相沉积PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition)技术制备了铜基-石墨烯复合薄膜,通过X射线衍射及Raman光谱证实了低温合成的可行性.同时,逐步研究压强、功率、气流量、基底温度等关键参数对沉积速率的影响,实现了对薄膜材料厚度和生长过程的准确控制.进一步研究发现,H_(2)与CH_(4)的气体比例严重影响了等离子体与基底表面的相互作用,并导致了材料表面微观结构和粗糙度的协同改变.通过工艺参数和气体配比的优化,实现了对薄膜表面结构的有效调节.当H_(2)/CH_(4)为1:12时,薄膜的粗糙度最低,电子与声子的散射源被充分抑制,电导率和热导率分别达到8.3×10^(6)S/cm与158 W/m·K,表明该材料具有良好的导电性及优秀的散热效果.本文系统优化PECVD生产过程中的各项关键工艺参数,并详细分析了气体配比、表面结构、粗糙度及薄膜宏观物性之间的关联,为铜基-石墨烯复合薄膜的工业化生产和商业化应用提供了理论支撑和实验依据.

矿用超吸水防灭火凝胶制备及性能研究

为了封堵煤层裂隙,减少采空区漏风,降低煤体温度,从根本上抑制煤炭氧化过程;以羧甲基纤维素钠为基体、丙烯酰胺和丙烯酸为单体,在引发剂和交联剂作用下,采用交联法接枝聚合成一种超吸水防灭火凝胶材料;对凝胶进行了红外光谱分析、热重分析、扫描电子显微分析等表征手段,并测试了其防灭火性能。结果表明:凝胶内部具有多孔微观结构,表面结构致密可锁住水分,吸水倍率最高可达420,耐盐倍率56,保水性和填充密闭性好,阻化率大于45%,能够携带大量水分对顶板煤层及采空区进行防灭火,应用场景广泛。

液滴限域结晶制备CL-20/HMX共晶毫米空心球及其性能

为了研究聚集结构对六硝基六氮杂异伍兹烷/奥克托今(CL-20/HMX)共晶性能的影响,采用液滴限域结晶法制备了球形CL-20/HMX共晶。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线粉末衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对共晶样品进行形貌结构表征,并通过热分析、感度和燃烧测试对共晶样品进行性能分析。结果表明,该方法成功制备CL-20/HMX共晶毫米空心球,其直径在1.3~1.85 mm之间,空心率约40%,比表面积为6.890 m^(2)∙g^(-1)。球形CL-20/HMX共晶的放热峰温为245.8℃,热分解活化能(463.02 kJ∙mol^(-1))和热爆炸临界温度(241.28℃)均高于片状CL-20/HMX共晶,热稳定性提高;撞击感度优于原料和片状CL-20/HMX共晶,摩擦感度介于CL-20和HMX之间,但低于片状CL-20/HMX共晶;点火延迟时间小于8 ms,火焰明亮、燃烧高效稳定,而片状共晶、原料及其物理混合物均为无焰燃烧。