质量分离的双离子束沉积法生长CeO2(111)/Si薄膜

利用一种全新的薄膜生长技术-质量分离的双离子束沉积技术,在较低温度(400℃)下对CeO2(111)/Si(100)薄膜的生长进行了研究.两束离子的比例以及离子束的能量对薄膜的成分和晶体质量有很大影响,较高能量(300eV)的离子束对薄膜有轰击作用,并有助于薄膜的择优取向生长.在400℃时,制备了CeO2(111)/Si(100)单晶薄膜.     

用于应变Si外延薄膜的SiC缓冲层的生长

用化学气相沉积方法对Si(111)衬底进行碳化处理,继而生长SjC外延层和应变Si薄膜.结果表明:随着碳化温度的降低,SiC薄层与Si衬底界面处的空洞有逐渐变小的趋势;在1100℃进行碳化处理可以有效减少界面处的空洞,得到较平整的sic薄层,在此条件下外延生长了高质量的SiC薄膜.在该SiC薄膜上外延获得了具有单一晶向的应变sj薄膜,其霍尔迁移率明显高于相同掺杂浓度的体Si材料,电学性能得到了有效改善.     

Si(100)衬底上CeO2薄膜的脉冲激光制备及性能研究

用CeO2陶瓷靶材,使用脉冲激光沉积(PLD)技术在Si(100)衬底上制备了CeO2薄膜.研究了衬底温度、沉积氧压对薄膜性能的影响,实验制备出了高度(111)取向的CeO2薄膜.使用X射线衍射(XRD)、反射式高能电子衍射(RHEED)对薄膜进行晶体结构的表征.结果表明:随着衬底温度的增加,薄膜中的残余宏观应力(拉应力)及微观应力逐渐减小,薄膜结晶质量不断提高,而沉积氧压对此影响较小.RHEED图像显示使用PLD方法在Si衬底上沉积的薄膜具备较高的结晶性及原子级平整的表面.使用原子力显微镜(AFM)对样品进行表面粗糙度分析,发现不同温度下生长的薄膜均具有光滑的表面,方均根粗糙度(RMS)均在0.4 nm以下.使用Keithley 4200半导体测试仪、椭偏仪对薄膜进行电性能及光学性能分析,发现衬底温度对薄膜的电学性能有显著影响,并且CeO2薄膜结晶状态与电学性能有直接的联系.     

快速退火对Si/NdFeCo/Cr薄膜微结构与磁性的影响

采用射频(RF)磁控溅射方法,在2种基底温度(TS=25,310℃)的基片上制备了结构为Si(111)/NdFeCo(610 nm)/Cr(10 nm)的薄膜样品,溅射氩气压保持在pAr=0.1 Pa。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、振动样品磁强计(VSM)、原子力显微镜(AFM)和磁力显微镜(MFM)等实验技术,研究了一步和三步快速退火(RTA-I和RTA-II)工艺对两种薄膜微结构和磁性的影响。结果显示,室温基底上沉积的样品呈非晶态,磁畴为面内磁畴结构;而加热基底上制备的样品则析出了Nd2Fe17和Nd6Fe13Si纳米晶,垂直磁各向异性(PMA)反常增强,垂直磁各向异性能为K⊥=1.18×105J·m-3,磁畴为平行条纹畴。在TA=500℃经过RTA-I/-II工艺后,基底加热样品析出的Nd2Fe17和Nd6Fe13Si纳米晶继续长大,磁畴由条纹畴转变为磁斑畴。而室温基底上制备的薄膜经RTA-I/-II退火后则没有观察到界面硅化物,却发现结晶出的Fe Co和Nd2Fe15Co2纳米晶粒大小和取向敏感地依赖于退火工艺。即一步快速退火工艺有利于析出(111)织构的Nd2Fe15Co2纳米晶,而三步快速退火工艺则易于诱导出(200)织构的Fe Co纳米晶。实验结果表明,基底加热薄膜中析出的Nd2Fe17纳米晶与Nd6Fe13Si界面硅化物的热膨胀特性正好相反,由此产生的残余内应力与磁弹各向异性,是导致基底加热薄膜PMA反常增强的主要原因。     

轧钢部门的热处理炉(续完)

二、不锈钢钢析及钢卷用的炉子生产不锈钢钢板时基本上采用两种热处理方式: (一)在带淬火液的火焰炉内加热,然后钢板或钢带表面进行酸洗处理; (二)不锈钢在保护气体内光亮退火。镍铬不锈钢的热处理规定要加热到高温(1100°—1150°),因之建造高产量的直通式连续加热炉还要保证这种钢材均匀加热在技术上是很困难的。因为耐热钢的辊子内即使含有大量的镍,在1100°—1150°时也没有足够的强度,建造可靠的使钢带或钢板在炉内移动的设备就发生了困难。耐热的炉内带式运输机或是个数很少的水冷支撑辊子可以认为是直通式炉(用来连续热处理不锈钢钢带)的相当可靠的支承装置。在炉子短的时候支持辊     

电机与变压器钢片生产的发展与情况(续)

轧制条件的影响德尔巴、波达斯金和沙日[9]关於5一吨一试验熔炼的报告,钢的成分为0.06—0.08％C,3.1—4.0％Si,0.04—0.13Mn和0—1.6％Al,研究轧制和退火条件对於钢的影响。结果铁心损失值V_(1?)在1.19—1.63瓦/公斤之间,不能令人满意;也许最终的退火温度850°还是太低。钢锭系在1280°至1320°加热过夜。在个人的经验缓慢加热是必需的,为了去掉应力裂纹。板坯系在1050°加热30分钟并每隔20分加热,经过二次或三次中间加热,在1050°轧成。四次加热     

质量分离的双离子束沉积法生长CeO2（111）／Si薄膜

利用一种全新的薄膜生长技术-质量分离的双离子束沉积技术,在较低温度（400℃）下对CeO2(111)/Si(100)薄膜的生长进行了研究,两束离子的比例以及离子束的能量对薄膜的成分和晶体质量有很大影响。较高能量（300eV)的离子束对薄膜有轰击作用,并有助于薄膜的择优取向生长,在400℃时,制备了CeO2(111)/Si(100)单晶薄膜。     

Si衬底上3C-SiC异质外延应力的消除

利用低压化学气相沉积方法在N型Si衬底上异质外延生长3C-SiC薄膜,研究和分析了不同碳化工艺和生长工艺对3C-SiC外延层的影响;探讨了Si衬底3C-SiC异质外延应力的消除机理.通过台阶仪和XRD对不同工艺条件下的外延层质量进行分析,得到最佳工艺条件的碳化温度为1000 ℃,碳化时间为5 min,生长温度为1200 ℃,生长速度为4 μm/h.对最佳工艺条件下得到的外延层的台阶仪分析表明外延层弯曲度仅为5μm/45 mm;而外延层的XRD和AFM分析表明,3 μm厚度外延层SiC(111)半高宽为0.15°,表面粗糙度为15.4nm,表明外延层结晶质量良好.     

高真空脉冲激光沉积CeO2（111）/Si（111）薄膜的结构与形貌研究

在高真空条件下,采用脉冲激光沉积法在Si(111)衬底上制备了高度(111)取向的CeO2薄膜。使用反射高能电子衍射仪对薄膜制备过程进行了原位监测,衍射花样为清晰条纹状,显示薄膜结晶质量较好,表面平整光滑。采用X射线衍射仪对不同衬底温度、不同激光能量制备的薄膜进行了结构表征,随着温度升高和能量增强,CeO2薄膜(111)峰逐渐增强且峰位越来越靠近标准峰位,表明CeO2薄膜的取向性变好且薄膜应力逐渐下降。通过椭偏仪对薄膜的折射率进行了表征,结果表明薄膜的光学性能强烈依赖其结晶质量,结晶质量最好的样品折射率接近单晶薄膜。使用高分辨透射电镜表征了样品的横断面,照片显示薄膜内部原子排列有序,结晶质量较好,部分区域与衬底取向略有偏差。     

不同织构组分对IF钢板R(θ)值起伏的影响

检测了宝钢两组IF钢板与轧向夹角分别为0°,15°,30°,45°,60°,75°,90°的R值以及板材的织构。计算了板材的{001}<110>、{112}<110>、{110}<001>、{111}<110>和{111}<112>织构组分的体积量,利用Sachs模型分析了{112}<110>和{110}<001>织构对轧板上不同方向的R值的影响。结果表明,IF钢板板面不同方向上存在R值的显著起伏。计算与实测结果表明,{112}<110>和{110}<001>织构是造成板材R(θ)值起伏的重要因素。在增大{111}面织构并减小{100}面织构的同时,合理控制{112}<110>和{110}<001>织构组分有可能使深冲压钢板获得高R值的同时明显降低R值的起伏。     

Si对GH3230合金抗氧化性能的影响

利用热重分析法、X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)等手段研究了Si元素对镍基高温合金GH3230在1 100℃高温氧化过程中的作用。对氧化物的析出过程做了直观性描述。研究表明,Si元素对合金高温氧化的影响主要体现在两方面:一方面,Si元素在合金氧化过程中减缓了Mn元素的扩散,导致GH3230合金高温氧化之后氧化膜的成分出现差异,不含Si元素的合金在1 100℃氧化过后合金表面的氧化膜的成分主要是MnCr2O4和Cr2O3,而含有Si元素的合金在1 100℃氧化过后氧化膜的主要成分为Cr2O3;另一方面,Si元素在合金氧化前期形成SiO_2,对合金的进一步氧化起到减缓作用,并且在氧化后期遏制了氧化铬的挥发。     

在硅衬底上生长超导薄膜过渡层

本文介绍了在Si(100)衬底上异质外延生长超导薄膜过渡层的方法,研究了过渡层的晶体性质和表面形貌。在Si(100)衬底上外延生长的过渡层依次为Y_2O_3(110)、ZrO_2(100)和Y_2O_3(100)/ZrO_2(100)。最上层生长的即是YBa_2Cu_3O_(7-x)超导膜层,其T_c值达88K。 过渡层用真空蒸镀的方法。首先蒸镀金属钇,并以氧等离子体将其氧化,制成Y_3O_3过渡层。采用ZrO_2晶拉电子束蒸发沉积制成了ZrO_2过渡层。生长器中基础压力为1.33×10~(-5)Pa,生长过程中压力     

高性能的Nb_3Ge超导材料膜

在将Nb型超导材料研制成超导元件之后,日本电信电话公用公司电讯研究试验室用磁控管溅射法研制临界温度Tc高达21.4～22.2°C,电特性均匀和重现性良好的Nb_3Ge膜最近已经成功。该实验室还用活性溅射(reaction sputtering)法研制成功了与现有薄膜特性相似的NbN膜,虽然它的衬底温度低到300°C(它的衬底温度比一般所采用的温度低     

高温炉陶瓷辐射管的研制及应用

一、概述许多生产工艺要求将工件在保护气氛中加热到1650～2600°F(899～1427℃),这些加工工艺已不能采用直接加热的方法,因为燃烧的产物有损于工件并且破坏保护气氛的平衡,因此达不到一种清洁无氧化加热的目的。目前现有的许多间接加热炉,由于受到所用材料或加热元件的限制,其大多数加热温度仅在1850°F(1010℃)或更低一些。如果     

Al-5Ti-B对过共晶Al-18Si合金的变质效果

采用Al-5Ti-B变质剂对过共晶Al-18Si合金进行反向变质处理,用光学显微镜观察合金的组织与形貌,研究变质剂加入量、变质温度和冷却速度对初晶硅的尺寸、形态和面积分数以及共晶组织的影响。研究表明:当Al-5Ti-B加入量(质量分数)为0.3%时,变质处理后Al-18Si合金中的初晶硅和共晶硅尺寸明显减小,初晶硅的面积分数减小;与其相比,变质剂加入量增加到0.6%时,初晶硅尺寸变化不明显,但共晶硅进一步细化;随冷却速率降低,变质处理后Al-18Si合金中初晶硅相的数量减少,但Si颗粒尺寸明显增大,并且共晶硅细化;与Al-18Si合金在720℃变质相比,该合金在780℃变质处理时,初晶硅的尺寸增大,但初晶硅的面积分数显著减小;合金在850℃变质处理后初晶硅的尺寸、面积分数都比720℃变质处理后明显减小;随变质温度升高,Al-Si合金中的共晶硅明显细化。     

60Si2MnA弹簧钢盘条脱碳层控制工艺的优化

60Si2MnA弹簧钢ø9ø12 mm盘条的生产流程为100 t BOF-LF-VD-150 mm×150 mm坯连铸-高速线材轧制工艺。讨论了脱碳机理和分析了脱碳的影响因素。通过适当降低二加热段温度,提高均热段温度,铸坯总加热时间由2.7 h降至1.5 h,控制加热炉内氧含量3%5%,开轧和吐丝温度分别从（1000±20）℃和（850±15）℃降至（950±20）℃和（820±20）℃,减少727℃以上温度的风冷时间等工艺措施,使60Si2MnA弹簧钢盘条的全脱碳层由0.072 mm降至0,总脱碳层由0.142 mm降至0.063 mm,弹簧的疲劳寿命由17.7万次提高到23.2万次。     

生长温度对Si1-xGex:C合金薄膜性质的影响

用化学气相淀积方法在Si(100)衬底上制备Si缓冲层,继而外延生长Ge组分渐变的si1-xGex:C合金薄膜.研究表明,较低的Si缓冲层或Si1-xGex:C外延层生长温度均不利于获得理想的Si1-x,Gex:C合金薄膜,仅在Si缓冲层和sil一,Ge,:c外延层的生长温度均为750℃时可以获得质量较高、组分均匀的Si1-xGex:C合金薄膜.本文通过对材料结构及表面形貌的分析研究了缓冲层和外延层的生长温度对Si1-xGex:C合金薄膜性质的影响.     

60Si2Mn(A)弹簧钢的脱氧工艺

为了提高60Si2Mn(A)弹簧钢的质量,在LF精炼中进行了不同脱氧工艺的脱氧试验。结果表明:采用铝预脱氧、钡合金终脱氧及夹杂物变性脱氧工艺可使弹簧钢的氧含量降低到15×10-6以下,氧化物夹杂中Al2O3的比例小于40%。     

用德拜照相法测定Si标样的点阵常数

用德拜照相法,对可能利用的衍射数据采用不同的方法进行处理,得到Si的点阵参数值为5.4309±0.0001(?)(在26℃±1℃下)。     

国外动态

Fe-Mn-Si形状记忆合金日本钢铁公司研究与开发了一种Fe-Mn-Si形状记忆合金(SMA)。该合金最初是东京技术大学Asato等人研制的,为一种Fe-30Mn-1Si的单晶,在汽轮机进口温度(TIT)处,研究人员发现在特定的方向上有100％形状记忆效应,但在其它方向上仅有30％的形状记忆效应。日本钢铁公司还研究了如何改善合金的形状记忆效应。结果发现,Fe-(28～33)Mn-(5～6)Si合金,弯曲45°时有100％的形状记忆效应,但弯曲90°时合金只有50％的形状记忆效应。当90°弯曲重复二或三次时,合金的形状记忆效应增加。这种现象被称为连续效应。