Al/Cu微米级厚度薄膜扩散连接工艺及显微组织分析

采用真空扩散连接工艺法,对Al与Cu薄膜扩散连接接头的组织性能进行实验研究,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪等测试方法对连接接头过渡区及基体组织和性能进行了分析.实验结果表明采用真空扩散连接工艺,加热温度为250℃、保温时间为30 min、压力为5 MPa时,Al/Cu薄膜界面处形成明显的过渡区,扩散界面控制在150 nm以内.     

纯钛微台阶精密连接技术

纯Ti微台阶为ICF研究中重要的基础靶型,由于物理实验的高度精密性,传统加工方法不能满足靶制备需求。研究了纯Ti微台阶的精密扩散焊接技术,获得高质量的标准台阶,其表面粗糙度Rq<100 nm、厚度一致性<100 nm、界面连续无显微缺陷、晶体结构均匀,未检测出杂质。     

冲击波平面性、稳定性实验用双边多台阶Al靶制备

多台阶靶是冲击波稳定性、平面性实验的重要实验用靶。本工作采用单点金刚石切削技术,优化工艺过程设计,完成了铝双边多台阶靶的制备。应用Veeco NT1100白光干涉仪对表面轮廓及粗糙度进行了测量。通过SPDT技术制备的具有微细双边结构的多台阶靶可满足实验要求。各台阶表面几何厚度误差小于1%,均方根粗糙度Rq小于50 nm,轮廓最大高度Tir仅在底部台阶处最大,约200 nm,其余台阶处均小于100 nm,台阶垂直度在90°±1°内。     

磁控溅射制备金属铀膜

研究了通过磁控溅射方法制备高纯金属铀膜的可行性。采用X射线衍射（XRD）、俄歇电子能谱（AES）、扫描电镜（SEM）、表面轮廓仪分析了沉积在单晶硅或金基材上铀薄膜的微观结构、成分、界面结构及厚度、表面形貌和表面粗糙度。分析结果表明：磁控溅射制备的铀薄膜为纯金属态,氧含量和其它杂质含量均低于俄歇电子能谱仪的探测下限;溅射沉积的铀镀层与铝镀层之间存在界面作用,两者相互扩散并形成合金相,扩散层厚度约为10nm。铀薄膜厚度可达微米级,表面光洁,均方根（RMS）粗糙度优于15nm。     

单点金刚石切削技术在EOS靶制备中的应用

针对激光状态方程(Equation of state,EOS)实验对靶的高精度、表面高质量、材料密度达到或接近理论密度的需求以及金刚石切削技术不改变原材料密度、加工精度高、粗糙度小的特点,阐述了单点金刚石切削技术(SPDT)在EOS靶制备中的应用情况,包括铝、铜等金属薄膜零件制备、多种结构整体式台阶靶制备、整体式楔形靶...     

真空热压技术制备EOS实验用LiH薄膜

氢化锂（LiH）是重要的热核材料,其状态方程参数是惯性约束聚变研究的重要内容。本工作采用真空热压技术制备氢化锂薄膜,在真空度小于5.0×10-4 Pa,温度450 ℃,升温速率10 ℃/min,采取分段加压、退火,获得了厚度小于100 μm、厚度一致性约98%的氢化锂薄膜,表面粗糙度小于100 nm,热压后密度增加,达到0.780 g/cm3。X射线衍射分析结果表明：薄膜的主要成分为氢化锂,薄膜存在择优取向、内应力、晶粒细化等特征。     

钼薄膜制备技术研究

具有体密度的高表面质量金属钼薄膜对材料高压状态方程研究具有十分重要的意义。本文介绍了制备钼薄膜的几种方法,包括:机械轧制、机械研磨抛光、化学气相沉积、电子束蒸发、脉冲激光沉积和磁控溅射。综合比较后认为,采用磁控溅射法制备的钼膜可以基本满足状态方程靶用钼(Mo)薄膜的需要。通过磁控溅射沉积方法可以制备出表面质量高,厚度可达几微米的金属Mo薄膜,其组织结构和密度接近块材而且薄膜表面不易出现硬化、沾污等问题。     

磁控溅射制备纳米厚度连续金膜

研究了磁控溅射工艺参数对Au膜生长速率、表面粗糙度和微观结构的影响。结果表明:当溅射功率低于200W时,溅射功率对薄膜表面粗糙度、微观结构的影响不明显。标定了溅射功率为20W条件下的Au膜生长速率,观察了Au的生长过程,在Si基底沉积的Au为岛状(Volver-Weber)生长模式,Au膜厚度为8nm时,薄膜开始连续。晶粒尺寸与薄膜厚度的关系研究结果表明:在生长初期,晶粒尺寸随厚度线性增大;随后,晶粒尺寸增速变缓,直至停滞;趋于70nm时,新晶粒形成取代晶粒长大。     

DU/Au复合平面膜大气寿命研究

黑腔材料的大气寿命是点火黑腔的重要指标之一,寿命实验是黑腔研制中的必要环节。本文通过X射线光电子能谱方法分析了DU/Au平面膜储存于大气环境中O含量及其分布随时间的变化规律,利用X射线衍射仪测试了相同情况下薄膜的结晶状态。实验证明,这种平面膜大气寿命（O原子百分数低于5%）在18～21 d之间,此期间内薄膜晶体结构无明显变化,未检测到氧化物结晶信号。     

真空热压技术制备EOS实验用LiH薄膜

氢化锂(LiH)是重要的热核材料,其状态方程参数是惯性约束聚变研究的重要内容。本工作采用真空热压技术制备氢化锂薄膜,在真空度小于5.0×10-4Pa,温度450℃,升温速率10℃/min,采取分段加压、退火,获得了厚度小于100μm、厚度一致性约98%的氢化锂薄膜,表面粗糙度小于100nm,热压后密度增加,达到0.780g/cm3。X射线衍射分析结果表明:薄膜的主要成分为氢化锂,薄膜存在择优取向、内应力、晶粒细化等特征。