1 中国航天科技集团有限公司量子工程研究中心, 北京 100194
2 北京航天控制仪器研究所, 北京 100039
原子气室作为量子仪表的核心部件, 其稳定性和寿命是决定量子仪表长期可靠工作的主要因素。在制备原子气室过程中, 玻璃高温熔接产生的残余应力会影响气室的力学特性及光学性能, 应力过大将导致气室在加工过程中发生炸裂, 并在后期应力释放过程中出现裂纹, 造成气室失效。测量和消除原子气室玻壳残余应力对提高原子气室的寿命和可靠性有重要意义。利用双折射应力测量仪对原子气室玻壳应力分布进行无损测量, 测量结果具有良好的一致性和重复性。经过退火处理后, 5支玻壳的应力最大值、平均值和标准差的平均值降幅分别达到81.35%、75.67%和77.32%, 表明消除应力取得了良好的效果。
原子气室 高硼硅玻壳 残余应力 退火处理 双折射原理 vapor cell high borosilicate glass shell residual stress annealing treatment birefringence principle
MgAgSb是一种具有潜力且元素储量相对丰富的室温热电材料, 有望用于构建高性能可穿戴温差电池。本研究尝试在聚酰亚胺(PI)基底上磁控溅射制备MgAgSb薄膜, 并系统研究退火条件对其热电性能的影响。结果表明样品未形成纯相的MgAgSb柔性热电薄膜, 而是形成了由Ag3Sb、MgO及Sb2O4多相组成的柔性薄膜, 其中Ag3Sb起主要热电功能。不同气氛退火可以显著提升MgO-Ag3Sb-Sb2O4 (Mg-Ag-Sb)柔性薄膜的热电性能, 其中真空处理性能最佳。在真空条件下, 随着退火温度升高, 柔性薄膜的热电性能呈现先增加后减少的趋势, 当退火温度为573 K时热电性能最佳, 室温附近功率因子达到74.16 μW?m-1?K-2。并且, 薄膜表现出较好的柔性, 弯曲900次后, 电导率仅变化了14%。本研究为MgAgSb柔性热电薄膜的制备及可穿戴应用提供了参考。
MgAgSb 退火处理 热电性能 柔性薄膜 MgAgSb annealing treatment thermoelectric property flexible film
1 1.中国科学院 理化技术研究所, 低温重点实验室, 北京 100190
2 2.中国科学院大学 材料与光电研究中心, 北京 100049
Si3N4陶瓷因兼具优异的力学和热学性能, 成为第三代半导体陶瓷基板的首选材料之一。本研究以7种不同离子半径的稀土氧化物(RE2O3, RE=Sc、Lu、Yb、Y、Gd、Nd、La)与非氧化物(MgSiN2)作复合烧结助剂, 通过热压烧结和退火热处理制备了高强、高热导Si3N4陶瓷, 并系统研究了复合烧结助剂中RE2O3种类对Si3N4陶瓷物相组成、微结构、力学性能和热导率的影响规律。热压后Si3N4陶瓷力学性能优越, 其中添加Nd2O3-MgSiN2的样品弯曲强度达到(1115±49) MPa。退火处理后Si3N4陶瓷的热导率得到大幅提升, 呈现出随稀土离子半径减小而逐渐增大的规律, 其中添加Sc2O3-MgSiN2的样品退火后的热导率从54.7 W·m-1·K-1提升至80.7 W·m-1·K-1, 提升了47.6%。该结果表明, 相较于国际上通用的Y2O3-MgSiN2和Yb2O3-MgSiN2烧结助剂组合, Sc2O3-MgSiN2有望成为制备高强度、高热导Si3N4陶瓷的新型复合助剂。
氮化硅 复合烧结助剂 退火处理 热导率 silicon nitride composite sintering additives annealing thermal conductivity
共享智能铸造产业创新中心, 宁夏 银川 750021
本文通过选区激光熔化(SLM)技术打印制备TC4试样, 采取不同的热处理方式, 通过拉伸试验、洛氏硬度及金相显微组织等性能检测, 得到不同热处理状态的力学性能。试验结果证明: 经800 ℃完全退火处理后TC4合金具有较高的强度, 且塑性大幅提升, 具有较好的综合力学性能。本文可对TC4钛合金SLM打印零件热处理提供参考。
钛合金 选区激光熔化 退火处理 固溶处理 时效处理 titanium alloy selective laser melting annealing treatment solution treatment aging treatment
提出一种通过控制钛丝直径和碳纳米管束可控制备碳纳米管/聚乙烯醇(CNTs/PVA)空心螺旋纤维的方法。该CNTs/PVA空心螺旋纤维在弯曲至原始长度1/3或拉伸至应变为100%时，电阻仍保持不变。CNTs/PVA空心螺旋纤维的最大拉伸应变高达600%。通过在氩气环境中500 ℃加热30 min退火处理后，CNTs/PVA空心螺旋纤维在30%的应变循环下，残余应变由原始的22%减小至2%，提高了CNTs/PVA空心螺旋纤维的力学性能。
CNTs/PVA空心螺旋纤维 退火处理 力学性能 CNTs/PVA hollow helical fiber annealing mechanical property
1 装备智能控制福建省高校重点实验室, 福建 三明 365004
2 三明学院 机电工程学院, 福建 三明 365004
采用射频磁控溅射和退火处理方法在普通玻璃基底上制备了N、Al共掺的ZnO薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、四探针电阻测试仪和紫外-可见光光谱及X射线光电子能谱(XPS)等测试手段, 分析了溅射功率对薄膜表面形貌结构及光电性能的影响。研究结果表明: 不同溅射功率下所制备的薄膜均为具有c轴择优取向的六角纤锌矿结构, 在可见光范围内, 平均透过率都超过了85%; 在溅射功率为140W条件下, N、Al共掺的ZnO薄膜显示出p型导电特性。
ZnO薄膜 射频磁控溅射 退火处理 溅射功率 光电性能 ZnO film RF magnetron sputtering annealing treatment sputtering power photoelectric property
AuGe合金具有接触电阻低与GaAs衬底粘附性好等特点,广泛应用于金属/半导体(M/S)器件中以 形成欧姆接触。在GaAs表面蒸镀AuGe/Au材料,经不同温度快速热退火后,使用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线光电子能谱分析仪(XPS)和X射线衍射仪对样品欧姆接触的界面特性进行了分析。随着退火温度的 升高,接触电阻呈现V型趋势, AuGe部分分解, Au、Ge向GaAs界面扩散, Ga、As向金属层扩散,金属表层出 现暗灰色孔状物,主要成分为AuGa、AuGaAs等,此外Ge、Ga的结合能增加0.3～0.6 eV, Ga3+、Ge4+高价 态的占比增加, Ge含量为10%的材料作为n-GaAs接触电极,退火温度在380～420 °C 之间可使其形成良好的欧姆接触。
光电子学 AuGe合金 退火处理 欧姆接触 结合能 optoelectronics AuGe alloy GaAs GaAs annealing treatment Ohmic contact bonding energy
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
应用脉冲激光沉积(PLD)技术，固定脉冲激光能量密度为5 J/cm2，调节薄膜生长基底温度为300~700 ℃，制备了系列MgxNi1-xO合金薄膜。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微术(AFM)等表征分析手段，详细分析了薄膜的成分及组织，研究了退火处理对样品的影响。通过UV-Vis分光光度计研究了透射光谱，结合理论计算了光学带隙宽度。结果表明：薄膜由非晶及多晶构成，紫外吸收边约为290 nm,接近日盲波段的上限；衬底温度为500 ℃、激光脉冲能量密度为5 J/cm2时生长的薄膜在短波部分吸收强烈，而长波部分几乎不吸收，有利于紫外探测；退火处理改善了样品表面质量，但不能有效拓宽光学带隙。
脉冲激光沉积 合金薄膜 光学带隙 退火处理 pulsed laser deposition alloy film optical band gap annealing treatment 强激光与粒子束
2018, 30(7): 071003
沈阳航空航天大学 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室, 辽宁 沈阳110136
以TA15钛合金球状粉末为原料, TA15钛合金锻件为基材, 利用激光沉积制造技术成形TA15钛合金厚壁件。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及显微硬度仪等方法研究退火温度及保温时间对激光沉积TA15钛合金显微组织和显微硬度的影响。结果表明: 退火温度相同时, 随着退火温度的升高, 保温时间越长, α相就越能充分生长。退火保温时间越长, α相宽度越大。退火温度及退火保温时间影响α相体积百分比含量, α相百分比含量随退火时间延长而增多。α相在不同保温时间下存在不同的生长方向。显微硬度值与α相体积百分比含量具有一定关系, α相体积百分比含量增多时, 显微硬度值变大。
激光沉积制造 TA15钛合金 保温时间 退火处理 显微硬度 laser deposition manufacturing TA15 titanium alloy soaking time annealing treatment microhardness 红外与激光工程
2017, 46(8): 0806006
1 南京邮电大学 有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地和信息材料与纳米技术研究院, 先进生物与化学制造协同创新分中心, 江苏 南京 210023
2 吉林大学 超分子结构与材料教育部重点实验室, 吉林 长春 130012
3 南京工业大学 柔性电子重点实验室和先进材料研究院, 先进生物与化学制造协同创新中心, 江苏 南京 211816
制备了以ZnPc(OC8H17OPyCH3I)8为阴极缓冲层、P3HT∶PCBM为有源层的有机太阳能电池。 对阴极缓冲层ZnPc(OC8H17OPyCH3I)8薄膜分别进行了溶剂蒸汽退火和过渡舱惰性气体流退火处理, 并利用原子力显微镜(AFM)对缓冲层表面形貌进行了表征。结果表明: 这两种退火方法都使缓冲层形貌得以改善。电池效率从2.14%提高到3.76%, 电流密度从8.12 mA/cm2提高到10.71 mA/cm2, 填充因子从0.45提高到0.61。与传统器件相比, 退火处理的阴极缓冲层器件的稳定性也得到了改善, 器件寿命延长了1.4倍。这种简单阴极界面处理方法为改善聚合物太阳能电池性能提供了有效途径。
倒置结构有机太阳能电池 阴极缓冲层 退火处理 inverted organic solar cells cathode buffer layer ZnPc(OC8H17OPyCH3I)8 ZnPc(OC8H17OPyCH3I)8 annealing treatment
