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大功率CO2激光原位直接反应合成TiN/Ti复合材料的研究

汪洪海 , 郑启光 , 陶星之 , 王涛 , 辜建辉 , 何秀丽 , 王华明

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.1999.01.020

使用大功率CO2激光原位直接反应合成TiN/Ti复合材料,分析了材料的微观结构、物相组成、成分及显微硬度分布.结果发现:氮化层是富钛结构的,由TiN相和α-Ti构成,TiN以枝晶形式在氮化层均匀分布.材料横截面显微硬度连续变化.氮化层的氮化程度随激光作用时间的增加而增加,辐照的激光能量密度越高,氮化层的厚度越大.激光功率密度,激光扫描速度,氮气喷射压强分别为3.35×105 W.cm-2, 300mm.min-1, 0.35MPa时,材料表面硬度值达到Hv1600,氮化层的厚度有350μm.

关键词: 直接反应CO2激光合成 , TiN/Ti , 显微硬度

缸套的激光处理对抗穴蚀的影响

郑启光 , 李家镕 , 李再光 , 胡伟光 , 田鸿业

金属学报

作者采用高功率连续CO_2激光束处理柴油机缸套外壁,使其表面形成一层极细的淬火马氏体或莱氏体组织。快速穴蚀试验和柴油机装机考核试验均表明,缸套外壁生成的淬火马氏体和莱氏体组织具有较好的抗穴蚀阻抗,它与材料的硬度及材料组织的晶粒尺寸等因素有关。

关键词: 激光 , cavitation erosion , cylinder outer wall , null

TiAl金属间化合物碳元素激光表面合金化

何秀丽 , 王华明 , 郑启光 , 许德胜

金属学报

利用元素碳对TiAl金属间化合物合金进行激光表面合金化,制得了以硬质TiC为增强相的新型快速凝固“原位”复合材料表面改性层,研究了激光表面合金化工艺参数对激光表面改性层显微组织的影响.

关键词: TiAl金属间化合物 , TiC , laser surface alloying

飞秒激光烧蚀MgAl2O4透明陶瓷的实验研究

余本海 , 戴能利 , 李玉华 , 郑启光 , 陆培祥

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00328

实验研究了800nm飞秒激光与MgAl2O4透明陶瓷的相互作用, 得到其在单脉冲、多脉冲情况下的损伤阈值和损伤面积, 用CCD成像技术和扫描电镜观察了烧蚀点的形貌特征, 用显微红外光谱仪测试了烧蚀区域的透过光谱. 结果表明: 单脉冲烧蚀条件下, 烧蚀面积与脉冲能量近似为线性关系, 而在多脉冲烧蚀条件下, 烧蚀面积随着脉冲数量的增加呈近似波尔兹曼(Boltzmann)增大; 当激光功率接近损伤阈值时, 烧蚀后的区域在波数为2500~7000cm-1范围内的红外透过率由82%提高到86%, 当激光功率超过损伤阈值后, 透过率降低20%左右.

关键词: 飞秒激光 , MgAl2O4 transparent ceramic , damage threshold , IR transmission

飞秒脉冲激光沉积 Si基α轴择优取向的钛酸铋铁电薄膜及I-V特性研究

周幼华 , 郑启光 , 杨光 , 龙华 , 陆培祥

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01230

采用飞秒脉冲激光沉积系统, 在Si(111)衬底上制备了a轴和c轴择优取向的Bi4Ti3O12薄膜. X
射线衍射(XRD)表明:室温(20℃)下沉积的Bi4Ti3O12/Si(111)薄膜呈c轴择优取向, 晶粒的平均直径为20nm. 在500℃沉积的Bi4Ti3O12/Si(111)薄膜呈a轴择优取向. 测量了薄膜的电滞回线和I-V特性曲线, 并用分布参数电路研究了Bi4Ti3O12薄膜的I-V特性曲线和铁电性的关联性. a轴择优取向Bi4Ti3O12薄膜的剩余极化强度Pr=15μC/cm2, 矫顽力Ec=48kV/cm.

关键词: 飞秒 , pulsed laser deposition , Bi4Ti3O12 , ferroelectric

飞秒激光沉积β-FeSi2/Si半导体膜及光学性能研究

周幼华 , 陆培祥 , 杨光 , 杨义发 , 郑启光

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00545

采用飞秒脉冲激光沉积法在Si(100)和Si(111)单晶基片上制备了均匀的单相β-FeSi2薄膜; 用X射线衍射(XRD), 场扫描电镜(FESEM), 能谱仪(EDX), 傅立叶红外拉曼谱仪(FTRIS)研究了薄膜的结构、组分、表面形貌和光学性能. 观察到了β-FeSi2在Si单晶基片上的生长与晶面取向有关的证据, 并在室温(2℃)下观测到β-FeSi2薄膜的光致发光, 其发光波长为1.53μm; 在氩离子514nm激光的激发下, 在192.0和243.9cm-1等位置观察到β-FeSi2的拉曼散射峰.

关键词: β-FeSi2,飞秒, 脉冲激光沉积法(PLD), 光致发光

激光熔覆多元复合硬质合金覆层中颗粒相的行为特征

王忠柯 , 郑启光 , 陶曾毅 , 叶和清 , 陈清明

金属学报

通过对Co基WC-TiC-TaC多元复合硬质合金覆层中颗粒相的行为特征的研究表明, 从激光熔覆层底部到顶部TiC颗粒呈梯度递增分布, 并伴有一定的聚集长大现象;而WC, TaC出现碎化(熔化烧损)现象, 且熔化烧损程度大于TiC. 熔覆层中明显出现以TiC为黑色芯部, 以(W, Ti, Ta)C复式碳化物为外围的包覆结构.

关键词: 激光熔覆 , null , null , null

飞秒脉冲激光沉积Si基a轴择优取向的钛酸铋铁电薄膜及Ⅰ-Ⅴ特性研究

周幼华 , 郑启光 , 杨光 , 龙华 , 陆培祥

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.05.033

采用飞秒脉冲激光沉积系统,在Si(111)衬底上制备了a轴和c轴择优取向的Bi4Ti3O12薄膜.X射线衍射(XRD)表明:室温(20℃)下沉积的Bi4Ti3O12/Si(111)薄膜呈c轴择优取向,晶粒的平均直径为20nm.在500℃沉积的Bi4Ti3O12/Si(111)薄膜呈a轴择优取向.测量了薄膜的电滞回线和Ⅰ-Ⅴ特性曲线,并用分布参数电路研究了Bi4Ti3O12薄膜的Ⅰ-Ⅴ特性曲线和铁电性的关联性.a轴择优取向Bi4Ti3O12薄膜的剩余极化强度Pr=15μC/cm2,矫顽力Ec=48kV/cm.

关键词: 飞秒 , 脉冲激光沉积法(PLD) , 钛酸铋 , 铁电薄膜

飞秒激光烧蚀MgAl2O4透明陶瓷的实验研究

余本海 , 戴能利 , 李玉华 , 郑启光 , 陆培祥

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2007.02.028

实验研究了800nm飞秒激光与MgAl2O4透明陶瓷的相互作用,得到其在单脉冲、多脉冲情况下的损伤阈值和损伤面积,用CCD成像技术和扫描电镜观察了烧蚀点的形貌特征,用显微红外光谱仪测试了烧蚀区域的透过光谱.结果表明:单脉冲烧蚀条件下,烧蚀面积与脉冲能量近似为线性关系,而在多脉冲烧蚀条件下,烧蚀面积随着脉冲数量的增加呈近似波尔兹曼(Boltzmann)增大;当激光功率接近损伤阈值时,烧蚀后的区域在波数为2500~7000cm-1范围内的红外透过率由82%提高到86%,当激光功率超过损伤阈值后,透过率降低20%左右.

关键词: 飞秒激光 , MgAl2O4透明陶瓷 , 损伤阈值 , 红外透过率

飞秒激光沉积β-FeSi2/Si半导体膜及光学性能研究

周幼华 , 陆培祥 , 杨光 , 杨义发 , 郑启光

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2007.03.034

采用飞秒脉冲激光沉积法在Si(100)和Si(111)单晶基片上制备了均匀的单相β-FeSi2薄膜;用X射线衍射(XRD),场扫描电镜(FESEM),能谱仪(EDX),傅立叶红外拉曼谱仪(FTRIS)研究了薄膜的结构、组分、表面形貌和光学性能.观察到了β-FeSi2在Si单晶基片上的生长与晶面取向有关的证据,并在室温(20℃)下观测到β-FeSi2薄膜的光致发光,其发光波长为1.53μm;在氩离子514nm激光的激发下,在192.0和243.9cm-1等位置观察到β-FeSi2的拉曼散射峰.

关键词: β-FeSi2 , 飞秒 , 脉冲激光沉积法(PLD) , 光致发光

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