周涛
,
刘聪
,
陆晓东
,
吴元庆
,
夏婷婷
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.06.007
首先利用TCAD半导体器件仿真软件全面系统地分析了不同发射区表面浓度和结深对P型单晶硅太阳电池短路电流、开路电压、填充因子及转换效率的影响.然后以获得最优的发射区结构参数为目标,对热扩散工艺和离子注入工艺进行了仿真研究.仿真结果表明,发射区表面浓度和结深的变化对单晶硅太阳电池输出特性产生显著影响.当发射区表面浓度为5×1020 cm-3,结深为0.1μm时,太阳电池转换效率最高,可达20.39%.若采用热扩散工艺制备发射区,扩散温度范围为825~850℃,扩散时间范围为10~20 min;若采用离子注入工艺制备发射区,当注入剂量为1×1017 cm-2,注入能量为5 keV时,退火温度范围为850~875℃,退火时间范围为5~15 min.
关键词:
单晶硅
,
太阳电池
,
发射区
,
表面浓度
,
结深
,
扩散
,
离子注入
,
转换效率
袁联雄
,
唐德文
,
邹树梁
,
刘军
,
李朋雪
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.008
目的：研究N,Ti,Al离子注入对304不锈钢耐磨性的影响规律,为304不锈钢材料的改良提供参考。方法采用等离子注入技术,在不同剂量下对304不锈钢分别进行N,Ti,Al离子注入,对离子注入后的试样进行表面微观形貌观测、表面硬度测试、摩擦磨损性能测试,并与304不锈钢基材进行对比。结果304不锈钢经3种离子注入后,均能获得平整、致密,没有裂纹,具有一定光洁度的表面组织,但是注入剂量增大会引起表面起泡现象,形成多孔形貌,光洁度降低。此外,3种离子注入均能提高304不锈钢的表面硬度,且高剂量注入试样的硬度比低剂量注入试样更高,相较而言,N离子注入使表面硬度的提高更明显。相比未注入基材,注N与注Ti表面层的摩擦系数均变小,注Al表面层的摩擦系数反而变大,但磨损量都明显降低。高剂量注N、注Al试样的耐磨性均高于低剂量注入试样,而高剂量注Ti试样的耐磨性低于低剂量注入试样,但仍好于注N、注Al试样。结论在相同实验条件与注入工艺下, N离子注入对表面硬度提高最显著(剂量为5.0×1017 ions/cm2),约提高41%；Ti离子注入对耐磨性提高最显著(剂量为3.0×1017 ions/cm2),约提高6倍。
关键词:
304不锈钢
,
离子注入
,
注入剂量
,
表面硬度
,
摩擦系数
,
磨损量
,
耐磨性
侯兴刚
,
顾雪楠
,
刘安东
催化学报
由溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜. 为了改善TiO2对光的利用效率,采用过渡金属离子(V+和Cr+)注入和电子束辐照沉积贵金属纳米颗粒(Ag和Pt)两种射线束技术对TiO2薄膜进行改性. 紫外-可见光谱表明,两种射线束技术改性的TiO2薄膜的吸收光谱都发生了红移,说明这两种方法都是拓展TiO2吸收光谱的有效手段. 通过光催化降解甲基橙实验,比较了两种方法对TiO2可见光光催化能力的拓展情况,结果表明,两种方法均可显著提高TiO2在可见光作用下的光催化活性.
关键词:
射线束改性
,
二氧化钛
,
电子束
,
离子注入
,
可见光
,
甲基橙
,
降解
梁成浩
,
曹彩红
,
黄乃宝
材料科学与工艺
为了探索离子注入Nb不锈钢双极板在模拟质子交换膜燃料电池（ PEMFC）中的性能，采用极化曲线、恒电位试验和电化学阻抗谱等方法研究了离子注入铌316不锈钢在PEMFC环境中耐孔蚀性能的影响。研究表明：模拟PEMFC环境中316不锈钢和离子注入铌316不锈钢试样均发生孔蚀；Nb离子的注入提高了抗孔蚀性能，且随着介质温度的升高，孔蚀倾向加剧。孔蚀的诱发是离子注入铌316不锈钢表面水解形成Nb（ OH）＋4，导致钝化膜局部溶解破坏所致。模拟PEMFC环境中316不锈钢表面注入铌层膜电阻Rcoat、电荷转移电阻Rct升高，而注入铌层的电容值Ccoat、双电层电容Cct下降，表明注入铌层成为高电阻、低电容的阻挡层，对基体起到良好的保护作用。
关键词:
316不锈钢双极板
,
铌
,
离子注入
,
质子交换膜燃料电池
,
孔蚀
,
极化曲线
,
电化学阻抗谱
闫志巧
,
蔡一湘
,
陈峰
材料导报
低硬度和低耐磨性限制了钛合金尤其是粉末钛合金的实际应用.表面强化技术是提高粉末铁合金表面性能的有效手段之一.综述了近年来为提高钛合金表面硬度和耐磨性而采用的典型的表面强化技术,如激光表面改性、激光熔覆涂层、微孤氧化、离子注入、双层辉光离子渗和高频感应处理等.讨论了每种工艺方法的特点及其所获得表面强化层的结构和性能.最近,乌克兰国家科学院提出氮环境下钛合全的淬水技术,为钛合金表面强化提出了一个新的发展方向.
关键词:
粉末钛合金
,
表面强化
,
激光熔覆
,
微弧氧化
,
离子注入
,
双层辉光离子渗
,
高频感应处理
端礼国
,
谢军
,
靳惠明
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2006.05.001
对纯镍及其表面离子注钇样品900℃空气中的恒温氧化和循环氧化行为进行了研究.用扫描电镜(SEM)对表面氧化膜的微观形貌进行了观测.用声发射(AE)技术对氧化膜在恒温氧化阶段和随后空冷阶段的开裂与剥落信号进行了实时监测.用激光拉曼(Raman)谱对含钇和不含钇氧化膜的内应力水平进行了测量.结果表明:离子注钇显著提高了镍的抗恒温氧化和抗循环氧化性能,其原因主要是钇降低了NiO氧化膜的生长速率、细化了氧化物晶粒,使氧化膜具有更好的高温塑性.这种细晶氧化膜可以通过蠕变的方式释放掉部分膜内压应力并形成褶皱特征,从而使氧化膜保持较低的应力水平.此外,离子注钇还减少了氧化膜/基体界面缺陷的数量及大小,因而显著改善了氧化膜在镍基体上的粘附性和保护性.
关键词:
氧化膜
,
离子注入
,
激光拉曼
,
应力
,
镍
,
钇
,
高温氧化
颜秀文
,
刘东明
,
胡刚
材料导报
在利用氧离子注入工艺制备SOI材料的过程中,发现了一种"纳米网状"的结构缺陷.利用透射电镜、选区电子衍射和能谱分析对该缺陷进行了研究.结果表明,该缺陷呈网状,化学成分为硅和氧.初步研究认为,氧离子注入硅中所产生的穿通位错是形成该类缺陷的主要原因.
关键词:
晶体缺陷
,
离子注入
,
位错
,
透射电子显微镜
张向宇
,
白新德
稀有金属材料与工程
综述了目前锆合金表面改性方面研究的进展状况.主要对表面预膜、离子注入和激光表面处理等3种方法进行总结.其中表面预膜主要简介了高压釜预膜、表面镀膜和阳极氧化等3种方法的研究现状;离子注入方面介绍了Y,La,Nb等离子注入对锆合金的改性效果及其原理;激光表面处理方面介绍了激光表面熔覆和激光表面合金化2种方法在锆合金表面改性方面的研究进展.
关键词:
锆合金
,
表面改性
,
离子注入
,
阳极氧化
,
激光表面处理
李宝铭
,
吴洪才
,
刘效增
,
高潮
,
孙建平
高分子材料科学与工程
利用脱氯化氢反应制备π共轭高分子聚[2-甲氧基-5-(3′-甲基)丁氧基]对苯乙炔 (MMB-PPV).采用能量为15 keV～35 keV,剂量为3.8×1015ions/cm2～9.6×1016ions/cm2的低能氮离子(N+)对MMB-PPV薄膜进行离子注入改性研究.红外光谱显示,离子注入后分子的特征峰未发生显著变化,而在3442 cm-1、1622 cm-1等处出现N-H键的振动峰;随着注入能量、剂量的增加,薄膜的紫外-可见吸收边向长波方向移动,π共轭高分子中激发态和基态间的光学禁带宽度变窄;薄膜的表面电导率随着注入能量、剂量的增加迅速提高,当注入能量为35 keV,剂量为9.6×1016ions/cm2时,表面电导率高达3.2×10-2S/cm,比本征态提高7个数量级以上.
关键词:
离子注入
,
聚[2-甲氧基-5-(3′-甲基)丁氧基]对苯乙炔
,
表面电导率
,
光学禁带宽度
金腾
,
宁来元
,
申艳艳
,
高洁
,
于盛旺
,
贺志勇
人工晶体学报
室温下,将能量为60 keV,剂量范围在1×1016～1×1017/cm2的Ni离子注入到SiO2中.随后将样品在Ar气中退火(400 ～ 1000℃).采用原子力显微镜(AFM),掠入射X射线衍射(GXRD),紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对退火前后样品的表面形貌,Ni纳米颗粒的形成和热演变过程以及样品光吸收性能进行分析表征.结果表明:剂量为1×1016/cm2的样品退火前后均未能形成纳米颗粒;剂量为5×1016/cm2和1×1017/cm2的样品中形成了纳米颗粒,退火后颗粒长大,样品表面凸起(Ni纳米颗粒)高度增加,数量减少.SiO2中Ni纳米颗粒的光吸收带在310～ 520 nm,800℃后光吸收带变得明显且伴随峰位蓝移.经1000℃退火后,Ni纳米颗粒被热分解的O氧化为NiO纳米颗粒,NiO纳米颗粒的光吸收带位于300 nm附近.
关键词:
离子注入
,
Ni纳米颗粒
,
表面形貌
,
等离子体共振吸收
