钛合金粗糙表面的偏振光及变温BRDF特性

基于红外光谱椭偏仪测得钛合金TC4在298~773 K范围的光学常数,结合Monte Carlo射线跟踪法对钛合金随机粗糙表面的双向反射分布函数(BRDF)进行了研究.分析了不同表面粗糙度、入射光偏振态及温度对钛合金表面BRDF分布的影响.结果表明:偏振光入射下钛合金的BRDF分布随入射角度及表面粗糙度的变化趋势与非偏振光相同;入射平面内粗糙钛合金表面的BRDF随光源偏振态变化与光滑平板具有相同趋势;TE波入射时的BRDF反射峰值大于TM波入射;钛合金粗糙表面的BRDF镜反射峰值随温度升高有下降趋势;在所研究的温度范围内(298~773 K),峰值变化在10.2%以内,温度变化对TM波下钛合金BRDF分布特性的影响大于TE波,且在入射角度增大时影响增大.     

SAPS法沉积Ni-Mn-Mg-Al-O系负温度系数热敏厚膜及其性能研究

首次采用超音速等离子喷涂(SAPS)方法在氧化铝基板上沉积了Ni0.6Mg0.3Mn1.3Al0.8O4厚膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射和电阻–温度特性测试仪研究了热处理温度对沉积厚膜性能的影响规律。结果表明:随热处理温度的升高,沉积厚膜的平均晶粒尺寸增大,尖晶石相增多;当热处理温度低于500℃时,所制厚膜的电阻–温度曲线在室温到80℃的温度范围内呈现V型特征,而在800℃和1 200℃处理后,厚膜的电阻在室温至200℃的温度区间内呈现良好的负温度特性。     

SAPS法沉积Ni-Mn-Mg-Al-O系负温度系数热敏厚膜及其性能研究

首次采用超音速等离子喷涂(SAPS)方法在氧化铝基板上沉积了Ni0.6Mg0.3Mn1.3Al0.8O4厚膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射和电阻–温度特性测试仪研究了热处理温度对沉积厚膜性能的影响规律。结果表明:随热处理温度的升高,沉积厚膜的平均晶粒尺寸增大,尖晶石相增多;当热处理温度低于500℃时,所制厚膜的电阻–温度曲线在室温到80℃的温度范围内呈现V型特征,而在800℃和1 200℃处理后,厚膜的电阻在室温至200℃的温度区间内呈现良好的负温度特性。     

用脉冲激光沉积方法制备的ZnO薄膜的结构及光致发光特性

在从室温到800℃的温度范围内,用脉冲激光沉积方法在Al₂O₃（0001）衬底上制备了ZnO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜以及荧光光谱仪分别研究了衬底温度对ZnO薄膜表面形貌、结晶质量和光致发光特性的影响。X射线衍射仪和原子力显微镜的结果表明,当衬底温度从室温升高到400℃时,ZnO薄膜的结构及结晶质量逐渐提高,而当衬底温度超过400℃时,其结构和结晶质量变差;在400℃下生长的ZnO薄膜具有最佳的表面形貌和结晶质量。室温光致发光的测量结果表明,400℃下生长的ZnO薄膜的紫外发光强度最强,且发光波长最短（386 nm）。     

温度对向列相液晶阈值电压的影响

采用商用ECB液晶盒灌装向列相液晶样品JK-13141＋0．1％S811测量并分析了环境温度对该型液晶阈值电压的影响,结果表明向列相液晶阂值电压是温度的函数。温度从室温25℃变化到85℃,阈值电压从2．6V降到2．2V,这与TN盒闽值电压Uth随温度T增加而降低的理论推导相符。在实际应用中则可能出现在室温下非显示状态的像素,在较高的温度下呈现半显状态。文章为设计高稳定性的液晶显示器件提供了依据。     

半导体纳米材料光学吸收谱的温度效应

观测了半导体纳米薄膜材料,在室温下的紫外-可见吸收光谱及随测量温度变化至液氦温区的光谱变化,考察光吸收边随温度降低发生蓝移的情况,进而分析温度效应对晶格参数及电子-声子相互作用的影响,造成其能带漂移.     

退火对Mn-Co-Ni-O薄膜器件性能的影响

采用磁控溅射法制备了厚度为6.5μm的Mn_(1.95)Co_(0.77)Ni_(0.28)O_4组分的薄膜材料,把材料分别在400℃,500℃,600℃,700℃,800℃下进行后退火处理.结果表明,室温下的负电阻温度系数α295值随退火温度增加先增大后减小,而电阻率ρ_(295)则是随退火温度增加逐渐减小的;在相同频率下,500℃退火样品的归一化噪声谱密度(S_V·V_R/V~2)最小,700℃退火样品的归一化噪声谱密度最大.退火温度越高会造成越多的晶体缺陷,从而降低有效导热系数、增大时间常数τ和器件噪声.     

大气环境中不同温度下30CrMnSiA钢吸收率的点测量

为了获取大气环境中30CrMnSiA碳钢材料在不同温度时的吸收率,在积分球绝对测量法的基础上,采用加热激光(波长为1064nm)和探测激光(波长为1319nm)同时作用在材料表面的方法,得到了探测激光入射角度为0°和30°时,30CrMnSiA碳钢从室温到熔点这一温度范围内吸收率变化曲线,变化过程分为4个阶段,变化范围从室温环境的0.4左右到熔化状态的0.9左右。结果表明,温度是影响30CrMnSiA钢材料吸收率的重要因素,激光入射角度对吸收率无影响。     

热处理对背照式CMOS传感器信噪比影响的实验研究

基于真空光电阴极和背照式CMOS图像传感器研制了电子轰击CMOS(EBCMOS)混合型光电探测器。为了对BSI-CMOS图像传感器在EBCMOS混合型光电探测器领域的应用提供可靠性指导,对BSI-CMOS图像传感器进行了100℃～325℃的变温热处理实验,着重分析了热处理后的BSI-CMOS图像传感器的光响应输出信号值、固定模式噪声(fixedpatternnoise,FPN)、随机噪声及信噪比(signal-to-noise ration, SNR)随热处理温度的变化规律。实验结果表明:随着热处理温度的升高,样品器件的光响应输出信号值基本保持不变,当温度升高至325℃时,样品器件的固定模式噪声由32 e?升高至246 e?,随机噪声由51 e?升高至70 e?,信噪比由17.76 dB降低至4.81 dB,其中信噪比的降低主要归因于固定模式噪声的增大,热处理温度达到325℃会导致BSI-CMOS图像传感器信噪比明显降低。     

混合动力车用锂电池正极材料的制备和性能研究

采用共沉淀法和高温固相烧结法制备了锂离子电池正极材料,研究了pH值和煅烧温度对前驱体物相组成、形貌、振实密度和元素组成以及对正极材料微结构和电化学性能的影响。结果表明,随着pH值从9升高至11,前驱体振实密度逐渐增大,适当的增加pH值有助于Mn的沉淀;随着煅烧温度的升高,I(003)/I(104)比值呈现先升高而后减小特征,在煅烧温度为850℃时取得I(003)/I(104)最大值,此时的正极材料中阳离子混排程度最小;随着煅烧温度升高,正极材料试样的颗粒尺寸不断增大,颗粒之间的团聚程度减小,充电容量逐渐减小,放电容量先增加而后减小,在煅烧温度为850℃时取得最大的放电容量和最佳的倍率性能。     

InAs/GaSb Ⅱ型超晶格的拉曼和光致发光光谱

采用分子束外延(MBE)技术,在GaSb(100)衬底上外延生长晶体结构完整和表面平整的Ⅱ型超晶格InAs(1.2 am)/GaSb(2.4 am).拉曼光谱表明:随着温度从70 K升高至室温,由于热膨胀作用和光声子散射过程中的衰减,超晶格纵光学声子拉曼频移向低波数方向移动5 cm-4,频移温度系数约为0.023 cm-1/K.光致发光(PL)峰在2.4～2.8 μm,由带间辐射复合和束缚激子复合构成,2.55 μm PL峰随温度变化(15～150 K)发生微小红移,超晶格中InAs电子带与GaSb空穴带带间距随温度变化比体材料的禁带宽度小.PL发光强度在15～50 K随温度升高而升高,在60～150 K则相反,并在不同温度段表现出不同的温度依赖关系.     

热压成型温度对PTFE/SiO2复合材料性能的影响

采用热压工艺制备了PTFE/SiO2微波复合基板材料,研究了热压温度对PTFE/SiO2复合材料的性能及显微结构的影响。差示扫描量热法分析表明PTFE结晶度随热压成型温度上升而升高,熔限先变宽后变窄。同时通过扫描电镜观察发现,热压成型温度升高使复合材料表面出现气孔,材料内部气孔数目增多,从而导致材料密度、相对介电常数下降,吸水率A升高。由于PTFE树脂结晶度与材料显微结构共同作用,介电损耗先降低后增高,热导率Kc则先增高后降低。热压温度为370℃时,复合材料性能较好(εr=2.90,tanδ=0.001 1,A=0.58‰,Kc=0.566W/(m·℃))。     

衬底温度对反应溅射TiN_x薄膜结构与电阻率的影响

采用反应磁控溅射方法,在不同Si(100)衬底温度下,制备出了TiNx薄膜。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对TiNx薄膜的物相、微观结构进行了表征,采用电子能谱仪(EDS)测定了TiNx薄膜的成分,运用四探针测试仪测量了TiNx薄膜的电阻率,研究了衬底温度对溅射TiNx薄膜结构与电阻率的影响。研究结果表明:衬底温度从室温升高到600℃时,随着温度升高,TiNx薄膜的(111)晶面衍射峰逐渐增强,500℃后减弱;(200)晶面衍射峰在300℃时最强,之后减弱。随着衬底温度的升高,TiNx薄膜的晶粒逐渐增大,300℃达最大后减小。随着衬底温度升高,TiNx薄膜的N/Ti原子含量比降低,200℃时降到最低为0.99,随后升高,500℃时最高为1.34,随后再次降低。N/Ti原子含量比与薄膜电阻率呈明显反比变化。     

长波HgCdTe光导探测器液氮温度电阻和室温电阻比值计算

研究了长波ＨｇＣｄＴｅ光导探测器液搂温度电阻和室温电阻比值计算问题。结果表明：制成器件后，表面导导，材料电导率的变化和背景辐射都将使器件液氮温度的电阻减小，进行这三项修正后，器件电阻比值的计算值与实验值吻合。     

制备条件对TiO_2薄膜结构和光学性能的影响

借调节sol-gel法中溶胶的pH值,薄膜的热处理温度,研究了它们对TiO2薄膜的晶相组成、晶粒大小、表面结构和紫外及可见光吸收性能的影响。结果表明:pH为7时有利于TiO2由锐钛矿向金红石相转变,薄膜的孔隙度为94nm,有较高的表面粗糙度。pH值升高,TiO2薄膜的孔隙度和颗粒度增大;热处理温度升高,薄膜的紫外吸收发生红移,可见光波段透射率降低,故最佳热处理温度为500℃。     

激光辐照铝材表面温度场特征演化的数值模拟

建立激光辐照铝材料的有限元分析模型,对材料表面的温度场进行数值模拟。研究了激光光束在对材料表面扫描过程中激光扫描速度、TEM00及TEM10两种理想模式的叠加比例η的取值、材料厚度等因素对扫描结果的影响。分析了在材料上所取的几个目标点的温度场变化情况。仿真结果表明扫描的速度快慢决定了材料表面可以吸收激光能量的多少,影响材料的最高温度;η的取值决定了激光光束的能量分布情况,η值越高激光光束能量越集中,在扫描过程中目标点的温度变化越剧烈;随着深度的增加,材料内部的温度的最高值逐渐降低,温度的升高趋势逐渐趋于平缓。     

GaInP/GaAs/Ge叠层太阳电池的研制及其温度依赖性分析

利用MOCVD方法制备了GaInP/GaAs/Ge叠层太阳电池。测试了I-V特性,并测试分析了该电池性能在30℃至170℃温度范围内的变化情况。测试结果表明,随着温度的升高,短路电流密度略微增大,温度系数为9.8 (μA/cm2)/℃;开路电压以系数-5.6mV/℃急剧下降;填充因子也随之下降（-0.00063 /℃）;电池的转换效率随温度升高线性减小,温度从30℃升高至 130℃时,效率从28%下降至22.1%。最后,本文对该叠层电池随着温度变化的特性给予了详细的理论分析。     

表面析晶对熔融石英微波介电性能的影响

采用传统固相烧结法制备了熔融石英微波介质材料,研究了表面析晶对材料物相组成、表面形貌及微波介电性能的影响。结果表明:材料从1 250℃开始析出方石英,且其析出量随烧结温度的升高而增多。当烧结温度低于1 300℃时,方石英析出量较少,表面析晶对材料微波介电性能影响不大,其介电性能主要随体积密度的增加而提高;而烧结温度超过1 300℃后,方石英析出量显著增加,引起材料内应力增大,使其表层裂纹加深甚至剥落,导致材料性能下降。经1 300℃烧结3 h所制材料具有最佳的微波介电性能。     

衬底温度对机械瓣膜上沉积的类金刚石薄膜的影响

为掌握机械瓣膜衬底温度对类金刚石薄膜的影响规律,在实验中保持其它实验参数不变,机械瓣膜衬底温度分别取室温和150℃时,用脉冲激光沉积法在机械瓣膜上制备类金刚石薄膜。用Raman光谱仪对薄膜的微观结构进行检测;用原子力显微镜对薄膜的表面形貌和粗糙度进行检测。结果表明：当其它实验参数不变时,机械瓣膜衬底温度从室温升高到150℃时,薄膜的微观结构没有发生明显改变;薄膜表面的粗糙度减小。类金刚石薄膜和机械瓣膜衬底之间具有很好的黏附性。     

中高温条件下激光冲击处理Ti-6Al-4V表面完整性变化

为了研究中高温条件下激光冲击处理对Ti-6Al-4V钛合金的表面完整性的影响,采用高功率、短脉冲Nd:YAG激光器对Ti-6Al-4V钛合金表面进行激光冲击,并将冲击后的钛合金试样分别置于400℃,500℃,550℃和600℃的温度下进行保温处理。从表面形貌、表面粗糙度、表面残余应力等方面分析了中高温条件下激光冲击处理对Ti-6Al-4V钛合金的表面完整性的影响。结果表明,激光冲击处理增大了Ti-6Al-4V钛合金的表面粗糙度,且热处理温度越高,Ti-6Al-4V钛合金的表面粗糙度越大;激光冲击处理显著提高了Ti-6Al-4V钛合金材料的表面残余压应力,随着温度的升高,残余压应力值降低。研究结果对了解和掌握Ti-6Al-4V钛合金的使用性能是有帮助的。