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真空与低温
真空与低温

李得天

季刊

1006-7086

zkdwbjb@tom.com

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甘肃省兰州市94信箱

真空与低温/Journal Vacuum and Cryogenics北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊着重反映真空与低温这两门学科在现代科学技术中的应用和发展。
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    卫星用高能激光防护技术发展现状

    曹生珠何延春王健成功...
    1-9页
    查看更多>>摘要：高能激光技术不断发展,逐渐成为卫星在轨安全的威胁.介绍了高能连续激光和脉冲激光武器对卫星损伤机制的研究进展.针对卫星太阳电池阵、相机、星敏感器等光学系统以及热控多层、复合材料推进剂储箱等非光学关键结构防护特点,总结分析了线性光学防护薄膜、非线性光学防护薄膜、相变材料、机械快门、高损伤阈值薄膜和防护罩等各种高能激光防护技术的主要原理、发展现状和技术特点.

    卫星高能激光防护线性光学非线性光学相变材料机械快门损伤阈值防护罩

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    空间飞行器用薄膜温度/应变传感技术研究

    马东锋熊玉卿何延春张凯峰...
    10-22页
    查看更多>>摘要：随着功能薄膜制备方法及微细加工技术的日益成熟,基于各类薄膜敏感元件的薄膜传感技术蓬勃发展.薄膜传感器件尺寸小、集成度高、灵敏度高,在深空探测、空间飞行器结构健康监测、载人航天等领域展现出广阔的应用前景.针对空间飞行器的各类传感需求,对低温/高温温度传感、热流传感、高温应变传感、柔性大应变传感、柔性智能蒙皮等应用中薄膜传感材料和器件的关键技术及国内外研究现状进行了综述,并对薄膜传感技术的未来发展进行了展望.

    薄膜传感器温度传感应变传感智能蒙皮

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    微波等离子体制备类金刚石薄膜进展

    李孝凯尹善王进平徐清国...
    23-30页
    查看更多>>摘要：随着对材料需求的日渐增长,在材料表面沉积性能优异的薄膜以提高材料的使用性能成为一种趋势.类金刚石薄膜具有高硬度、强的耐腐蚀性能、低摩擦因数、良好的耐磨损性等优势,在工业制造领域受到越来越多的关注.介绍了电子回旋共振等离子体源和表面波等离子体源的原理及在制备DLC薄膜中的应用,分析了沉积过程中影响DLC薄膜性能的主要因素,指出了目前存在的问题,总结了微波等离子体源能够产生大面积的高密度等离子体,且无电极污染等优势,为促进高性能DLC薄膜的制备和应用提供参考.

    类金刚石等离子体微波表面波电子回旋共振

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    不同摩擦副条件下二硫化钼薄膜的摩擦学性能研究

    冯兴国郑玉刚汪科良杨拉毛草...
    31-38页
    查看更多>>摘要：为了研究MoS2-Ti薄膜与 9Cr18钢、W-DLC和DLC薄膜的摩擦学行为,分别采用磁控溅射技术和等离子体增强化学气相沉积技术在 9Cr18钢表面沉积了MoS2-Ti薄膜、W-DLC和DLC薄膜.用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究了薄膜的表面形貌、化学成分和相组成.利用纳米压痕仪和球-盘摩擦试验机对不同薄膜的纳米硬度和摩擦学性能进行了分析.研究结果表明,MoS2-Ti薄膜与DLC薄膜的摩擦因数和磨损率最小.相比MoS2-Ti薄膜与不镀膜的 9Cr18钢球摩擦副,MoS2-Ti薄膜与W-DLC薄膜摩擦副的摩擦因数和磨损率没有减小.MoS2-Ti薄膜与W-DLC薄膜摩擦副的磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损,与DLC薄膜摩擦副的磨损机制为黏着磨损.摩擦副表面沉积DLC薄膜有助于降低MoS2-Ti薄膜的摩擦因数和磨损率.

    MoS2-Ti薄膜表面形貌硬度摩擦学性能

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    典型低轨辐照环境对MoS2-Ti薄膜真空摩擦学性能的影响

    胡汉军贺颖张凯锋周晖...
    39-47页
    查看更多>>摘要：采用非平衡磁控溅射方法在 9Cr18基底上制备了MoS2-Ti薄膜,并对 4组样品分别进行了电子辐照、电子/质子辐照、电子/质子/紫外辐照、电子/质子/紫外/原子氧辐照.采用SEM、XRD、XPS分析了辐照前后薄膜的结构和化学组成变化,通过摩擦试验考察了辐照前后薄膜的摩擦学性能,探讨了其损伤机制.研究结果表明,电子辐照、质子辐照、紫外辐照对MoS2-Ti薄膜的显微组织结构、表面形貌及摩擦学性能没有明显影响.动能 5eV的原子氧对MoS2-Ti薄膜表面有显著的损伤,主要表现在表面出现"绒毯"状形态,Mo、S和Ti元素被氧化成高价氧化物.原子氧辐照导致MoS2-Ti薄膜摩擦起始和中段摩擦因数升高、中段摩擦因数不稳定,比磨损率增大.

    MoS2-Ti摩擦学原子氧辐照

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    同步脉冲偏压对低温制备的CrSiN薄膜结构及性能的影响研究

    贵宾华张腾飞刘铭周晖...
    48-56页
    查看更多>>摘要：利用高功率脉冲磁控溅射技术,研究了同步脉冲偏压对低温沉积的CrSiN薄膜的组织结构、力学、摩擦学及耐腐蚀性能的影响.研究表明,随着同步脉冲偏压升高,荷能离子轰击对薄膜表面的溅射作用增强,薄膜中的轻质元素含量略有下降,同时c-CrN(111)晶面衍射峰消失,薄膜呈明显的(200)晶面择优取向,晶粒细化,致密度提高.在-500 V偏压下沉积的薄膜硬度最大,达到 16.5 GPa,腐蚀电流密度可达 2.09×10-10 A/cm2;磨粒磨损及黏着磨损为CrSiN薄膜的主要磨损机制.调控同步脉冲偏压实现了低温下具有优良力学性能和耐蚀性能的CrSiN薄膜的可控制备,为拓宽CrSiN薄膜在温度敏感基体上的适用性提供了新的研究思路与解决途径.

    高功率脉冲磁控溅射同步脉冲偏压组织结构摩擦学性能耐腐蚀性能

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    靶磁场强度对电弧离子镀沉积TiAlSiN硬质涂层内应力的影响

    陈亚奋郭子铭惠瑜辛宾宾...
    57-63页
    查看更多>>摘要：用电弧离子镀制备的TiAlSiN硬质涂层,具有硬度高、致密性好、结合力优良的优点,在刀具工业中有广泛的应用市场.TiAlSiN硬质涂层的内应力不仅会影响涂层的硬度和结合力,也会影响刀具的切削寿命.研究了用电弧制备TiAlSiN涂层过程中,TiSi靶的磁场强度变化对涂层内应力的影响.结果表明,当TiSi靶的磁场从MAG3调为MAG6时,磁场强度减弱,靶材离化率降低,TiAlSiN涂层的内应力从-5.84 GPa降低到-3.16 GPa,而涂层的结合力和硬度几乎没有降低,切削寿命提高了 30%.研究为提高TiAlSiN涂层的性能,进而提升刀具的使用寿命提供了有价值的试验数据.

    电弧离子镀TiAlSiNTiSi靶磁场强度内应力

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    低表面能氟碳聚合物涂层真空热循环及防爬移特性研究

    冯凯郭芳君霍丽霞胡汉军...
    64-70页
    查看更多>>摘要：低表面能氟碳聚合物涂层是一种抑制空间用油脂润滑剂爬移流失的关键材料,该材料的应用可为空间油脂润滑活动机构实现长寿命、高可靠运行提供技术保障.采用水接触角测试仪、X射线荧光能谱仪、光学显微镜等对自研的氟碳聚合物涂层进行了真空热循环前后的接触角、表面能变化以及对多烷基环戊烷(MACs)润滑油防爬移特性的研究.结果表明,9Cr18不锈钢、2A12铝合金和TC4钛合金三种不同金属基体表面涂覆聚合物涂层后的表面能分别为 8.797 mN/m、9.083 mN/m和 9.203 mN/m;在温度-45～+90℃下,经过 30天、60次真空热循环后,涂层的表面能分别为 8.915 mN/m、9.209 mN/m和 9.266 mN/m,仍然较低.涂层与MACs润滑油之间存在明显界面,涂层上距离润滑油 200 μm界面处的XPS分析未发现MACs润滑油的特征峰,表明没有润滑油爬移扩散至涂层处,低表面能氟碳聚合物涂层对MACs润滑油能够起到有效的"防爬移"作用.

    氟碳聚合物低表面能防爬移真空热循环

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    电极间距对防原子氧聚硅氧烷薄膜性能的影响

    李毅何延春王虎王兰喜...
    71-77页
    查看更多>>摘要：与传统制备防护薄膜的方法相比,等离子体聚合法是一种更高效、干燥和简易的制备方法,可以在各种基底上制备数百纳米厚的致密薄膜涂层.采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)法在大面积柔性聚酰亚胺Kapton基底上制备了聚硅氧烷防原子氧薄膜.用SEM、AFM、FTIR和XPS等表征分析了电极间距对聚硅氧烷薄膜性能的影响.结果表明,减小电极间距加速了单体的解离和碳基成分的氧化.随着电极距离的减小,薄膜的沉积速度增大,薄膜从有机无机聚硅氧烷薄膜(SiOxCyHz)向无机薄膜(SiO2)转化.薄膜中高解离能Si-O键的增多,降低了原子氧的侵蚀率.研究结果为用PECVD方法制备其他有机硅功能薄膜奠定了技术基础.

    等离子增强化学气相沉积六甲基二硅氧烷电极间距薄膜原子氧

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    退火温度对Ta2O5薄膜光学和表面特性的影响

    李坤何延春王兰喜周超...
    78-82页
    查看更多>>摘要：针对退火温度影响Ta2O5 薄膜的光学和表面特性的问题,采用电子束蒸发技术在石英基底上制备了该薄膜,并将薄膜样品分别在 200℃、400℃和 600℃下进行退火.利用光谱仪测试了薄膜的透射率并反演计算得到薄膜的折射率和消光系数的变化规律,采用X射线衍射仪和原子力显微镜表征了薄膜的表面性能.研究表明,薄膜透射率曲线的峰值随退火温度升高而显著提升.随着退火温度升高,薄膜的折射率和消光系数均逐渐变大,表面粗糙度呈现下降的趋势,表面变得致密.退火前后薄膜均为非晶态.该研究为进一步提高Ta2O5 薄膜的性能提供了试验数据.

    Ta2O5薄膜退火温度光学表面

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