导读:本文包含了型微晶论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:微晶,衬底,薄膜,柔性,等离子体,玻璃,射频。
型微晶论文文献综述
马洁,杜永胜[1](2019)在《结构型微晶玻璃的制备及其耐腐蚀性研究进展》一文中研究指出微晶玻璃具有的热稳定性强、机械强度高、耐磨、耐腐蚀性好等特性使其成为理想的结构材料而广泛使用,而其中微晶玻璃具有的良好化学稳定性使其成为理想的耐腐蚀性材料。介绍了使用氧化物的种类和制备工艺等对微晶玻璃腐蚀特性的影响关系,归纳了影响微晶玻璃腐蚀行为或腐蚀效果的相关因素,同时阐述了提高微晶玻璃耐腐蚀性的措施或手段。(本文来源于《中国陶瓷》期刊2019年06期)
张艳[2](2019)在《添加CeO_2对透辉石型微晶玻璃微结构和性能的影响》一文中研究指出微晶玻璃的种类繁多、功能迥异,可以兼具高机械强度、高韧性、高耐磨性、高绝缘性、高透光性、耐强酸强碱腐蚀和低热膨胀系数等多种物理化学特性,在国民经济的各个领域与人民的日常生活以及国防军事技术中都已得到了非常广泛而且重要的应用。制备微晶玻璃的原材料来源丰富多样,其中,利用各种尾矿、矿渣和炉渣等工业固体废弃物为原料制备结构性微晶玻璃的研究和应用,因其在矿产资源的高效循环利用、生态安全和环境保护等方面具有极其重要的经济价值和现实意义,在近年来愈来愈受到人们的广泛关注和重视。此前,人们对用白云鄂博矿的稀土尾矿制备的透辉石型微晶玻璃的研究结果表明,含有少量稀土离子的微晶玻璃呈现出异乎寻常的高机械强度、超耐磨性和超强的抗酸碱腐蚀性等优异特性。但是,目前对于稀土离子对透辉石型微晶玻璃的相组成、相结构、晶化过程、显微结构和机械性能等性质的影响规律和机制的认识仍未获得被普遍认可的一致结论。厘清稀土离子的影响机制不仅是一个重要的学术问题,而且对于相关微晶玻璃的功能、成分和工艺等的设计具有重要的理论指导意义。为此,本论文首先以正分成分的具有[Si_2O_6]~(4-)单链结构的透辉石相CaMgSi_2O_6为主要研究对象,着重于揭示稀土离子Ce~(4+)以及不同制备工艺过程对于透辉石型单相结晶体本身的成相规律和机械性能等内禀性质的影响规律和相关机制。在此基础上,通过化学纯原料的组分设计合成与常见的各种尾矿渣成分相近的CaO-Al_2O_3–MgO–SiO_2(CAMS)基透辉石型微晶玻璃,系统研究不同稀土氧化物与ZrO_2形核剂晶粒尺度等对微晶玻璃的析晶动力学过程、显微形貌结构、力学性能和耐腐蚀性等的影响和作用机制。本论文主要研究内容和结果如下:1.首次利用直接熔融―降温的工艺技术制备了含CeO_2的透辉石型单相晶态样品Ca_(1-x)-x Ce_xMgSi_2O_6(x=0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1)。通过晶体结构分析发现,含Ce样品的晶格常数和晶胞体积总体呈减小趋势,当x超过0.04时趋于稳定数值,意味着Ce~(4+)很难大量替代Ca~(2+)离子的晶格位置或者进入到透辉石的晶格间隙中。在Si/O比为1:3的单链透辉石相中,Ce~(4+)的晶体半径和有效离子半径远小于位于VIII配位位置的Ca~(2+)的相应半径,同时又远大于位于VI配位位置的Mg~(2+)或者Al~(3+)的相应半径,如果晶位有大量的Ce~(4+)占据将导致透辉石相结构的不稳定。这一结果与力学性能参数的测试结果相吻合,Ce含量在0.02~0.04范围内的样品的维氏硬度(~6700 MPa)略高于其它成分样品的数值(~6500MPa)。由此可见,少量进入晶格的Ce~(4+)离子并不能非常显着地影响单链透辉石相的晶体结构和力学性能。但是,利用谢乐公式计算的晶粒尺寸结果表明,Ce~(4+)的添加明显地有助于透辉石相晶粒的细化。由于目前很难制备出可用于常规力学性能测试用的大块单晶样品,所以,对于Ce的两种作用,即细化晶粒和替代Ca进而改变晶体的本征力学性能,实验上还不能判断哪一种作用对维氏硬度等力学性能参数的影响更重要。2.利用从玻璃相析晶的方法,同样可以制备单相的透辉石型CaMgSi_2O_6结晶态样品。显微结构分析表明析晶首先在样品的外表面开始,晶粒的择优取向为[001]和[010],而在玻璃层与析出晶体层之间的界面附近,晶粒则在[010]方向的择优取向更加明显。当添加2 wt%的CeO_2后,晶粒择优取向变为[001]。Ce的添加使得单相透辉石微晶玻璃的析晶峰、熔化温度、析晶活化能E_a和指前因子V_a都升高。此外,实验还发现当将玻璃粉末经过压型再高温烧结后,能够获得结晶度更完整显微形貌更致密的晶态样品,更为重要的是,其维氏硬度远高于直接降温获得的或者利用大块玻璃析晶的样品,特别是2wt%-Ce可以将样品的维氏硬度提高9.0%,达到了8460 Ma,Ce有利于透辉石晶粒的规则排列.这一结果表明显微结构对透辉石微晶玻璃力学性能的影响更为显着,对制备高硬度的微晶玻璃具有一定的借鉴意义。3.经过成分优化设计的CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2(CAMS)基透辉石微晶玻璃比正分成分的单相透辉石CaMgSi_2O_6微晶玻璃的硬度更高、析晶能力更强、抗腐蚀性能更优异。CeO_2、ZrO_2、Al_2O_3、ZnO等添加剂的存在不影响析出晶体的晶体结构类型,但是会通过影响析晶行为的动力学过程和显微形貌与结构等进而影响微晶玻璃的力学性能和抗腐蚀特性。CeO_2和ZrO_2均有利于整体析晶,相对而言,纳米级ZrO_2可以显着降低活化能从而使得晶化能够在更低的温度进行,对整体析晶的作用效果更明显。与在单相CaMgSi_2O_6微晶玻璃中的作用类似,Ce~(4+)离子也主要是存在于玻璃相中,通过影响玻璃的致密度、粘度和晶相含量等参数来影响玻璃的力学性能。不含CeO_2的微晶玻璃晶化后的维氏硬度高于晶化前的维氏硬度,而添加CeO_2以后的样品在玻璃态和晶化态时硬度无明显差别。说明稀土提高了CAMS基础玻璃本身的稳定性和粘度,同时又抑制了析晶,二者对力学性能的作用相互抵消。随着稀土氧化物CeO_2的增加,透辉石晶粒尺寸增大,并使得所析出的透辉石晶粒的c轴从垂直于变成平行于玻璃层和析晶层的两相界面,此外,在界面附近发现沿着[010]方向择优排列的纳米尺度的晶体。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2019-05-01)
彭文博,刘大为,高虎,杨彦斌,黄艳红[3](2017)在《P型微晶硅氧薄膜光电性能研究》一文中研究指出本工作采用甚高频等离子体化学气相沉积(VHF-PECVD)技术制备了P型微晶硅氧窗口层薄膜,讨论了P型微晶硅氧的光电特性随硼烷掺杂率的变化。采用紫外-可见透射光谱,拉曼光谱,傅立叶变换红外吸收光谱(FTIR),暗电导测量对薄膜的光电特性进行了表征。结果表明,P型微晶硅氧材料均表现为微晶态,随着硼烷掺杂率增加,晶化程度逐步降低,暗电导率快速减小,光学带隙持续降低。该结果可归因于硼烷掺杂的增加抑制晶化使得非晶成分增多,有效掺杂率降低导致薄膜电导率下降,另一方面,对硅氧物相分离的阻碍作用导致薄膜带隙下降。硼烷掺杂率为0.4%样品的电导率高达0.158 S/cm且光学带隙为2.2 e V,兼具高透射性和良好电导率,可作为高效硅基太阳电池的窗口层。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2017年11期)
靳果,袁铸,胡居涛[4](2017)在《P型微晶硅在柔性太阳电池中的应用研究》一文中研究指出以B(CH_3)_3为掺杂剂,采用正交实验法,以硅烷浓度、B(CH_3)_3掺杂比、反应压强及气体总流量等主要沉积参数为实验组变量,对P型微晶硅薄膜进行初步优化。在玻璃衬底上沉积厚度为80 nm左右的P型微晶硅(μc-Si:H)薄膜,通过测试材料暗态电导率、XRD、Raman等,研究了上述沉积参数对材料电学和微结构性能的影响,并在此基础上做进一步的参数优化,得到更高电导的微晶硅薄膜;将其应用于PEN衬底的非晶硅薄膜太阳电池中,得到6%的初始效率。(本文来源于《电源技术》期刊2017年07期)
殷海荣,杨晨,郭宏伟,宋建波,李艳肖[5](2016)在《硅灰石型微晶玻璃的制备及其力学性能研究》一文中研究指出采用水晶玻璃废料为主要原料,添加CaO、Al_2O_3、ZnO和着色剂等,经过熔融、晶化制备了硅灰石型微晶玻璃。通过差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等技术,研究了晶化温度,CaO和Al_2O_3含量对微晶玻璃性能和结构的影响.结果表明,水晶玻璃废料添加量可达62wt%,微晶玻璃最佳晶化温度为905℃,主晶相为硅灰石(CaSiO_3),抗弯强度达65 MPa;随着CaO含量的增大,微晶玻璃体积密度和抗弯强度增大,CaO含量为21wt%时达到最大值;随着Al_2O_3含量增大,微晶玻璃体积密度和抗弯强度减小,Al_2O_3含量为7wt%时为最佳点.(本文来源于《陕西科技大学学报(自然科学版)》期刊2016年06期)
李新利,马战红,任凤章,柳勇,孙浩亮[6](2014)在《硼掺杂比对p型微晶硅薄膜生长特性的影响》一文中研究指出采用射频等离子体增强化学气相沉积法制备了硼不同掺杂比系列的p型微晶硅薄膜。采用光发射谱仪对薄膜的沉积过程进行了原位表征,采用喇曼光谱和椭圆偏振光谱仪对薄膜的结构及性能进行了分析。结果表明:随着硼掺杂比的增加,SiH*,Hα和Hβ的发射峰强度都呈现出先快速减小然后达到稳定状态的特点。在硼小剂量掺杂时,硼的催化作用促进了薄膜的晶化;但是随着硼掺杂比的进一步增加,薄膜的晶化率下降。在薄膜生长过程中,薄膜的沉积速率和生长指数β均随掺杂比的增加而增加,这主要是因为硼不仅促进了薄膜生长还加速了薄膜的粗糙化。(本文来源于《半导体技术》期刊2014年10期)
蔡宏琨,陶科,胡居涛,靳果,谢轲[7](2013)在《P型微晶硅及其在柔性衬底太阳电池中的应用》一文中研究指出本文以B(CH3)3(TMB)为掺杂剂,通过射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,对P型微晶硅(c-Si:H)薄膜材料进行了研究.通过测试材料电学、光学及微结构特性等,研究了硅烷浓度与掺杂浓度对薄膜性能的影响.将上述材料分别应用于PEN/ZnO柔性衬底及SnO2玻璃衬底的非晶硅薄膜太阳电池中,PEN柔性衬底的非晶硅太阳电池得到了4.63%的光电转换效率,玻璃衬底非晶硅太阳电池得到了5.72%的光电转换效率.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2013年05期)
蔡宏琨,陶科,赵敬芳,胡居涛,张德贤[8](2012)在《P型微晶硅碳的性能研究及其在柔性衬底太阳电池中的应用》一文中研究指出采用RF-PECVD技术,将甲烷(CH4)作为碳的掺杂源沉积P型微晶硅碳薄膜材料,主要讨论P型微晶硅碳材料的结构和性能随CH4掺杂量的变化。采用X射线衍射仪(XRD)、Raman光谱仪和傅里叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)对薄膜的结构进行表征。随CH4掺杂量的增加,材料的暗态电导率σd减小,薄膜的晶化程度降低。通过调整CH4的掺杂量得到暗态电导率σd为0.15S/cm和光学带隙Eg大于2.0eV的P型微晶硅碳材料。将其应用到PEN柔性衬底非晶硅薄膜太阳电池上,得到电池效率为5.87%。(本文来源于《太阳能学报》期刊2012年11期)
赵会娟,谷锦华,吴晨阳,杨仕娥,陈永生[9](2012)在《p型微晶硅膜的研究及其在异质结太阳电池中的应用》一文中研究指出首先采用射频等离子体增强化学气相沉积技术制备了电导率为0.13 S/cm、晶化率为50%的p型微晶硅,然后制备了μc-Si∶H(p)/c-Si(n)异质结太阳电池。初步研究了硼掺杂比、辉光功率密度、p型硅薄膜的厚度和氢处理时间等这些参数对电池开压的影响。在优化的工艺参数下得到异质结电池最大开路电压Voc为564mV。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2012年03期)
郑文,陈永生,卢景宵[10](2011)在《玻璃及不锈钢衬底N型微晶硅薄膜的制备》一文中研究指出利用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,以PH3为掺杂剂,在浮法玻璃衬底和不锈钢衬底上制备了纳米级的n型微晶硅薄膜。采用Wvase32型椭圆偏振光谱仪、Reinishaw2000型拉曼(Raman)光谱仪和高阻仪对薄膜进行测试,以研究沉积条件对薄膜沉积速率、晶化率和暗电导特性的影响,并对沉积功率和沉积气压进行双因素优化,绘制了双因素相图。(本文来源于《真空》期刊2011年02期)
型微晶论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
微晶玻璃的种类繁多、功能迥异,可以兼具高机械强度、高韧性、高耐磨性、高绝缘性、高透光性、耐强酸强碱腐蚀和低热膨胀系数等多种物理化学特性,在国民经济的各个领域与人民的日常生活以及国防军事技术中都已得到了非常广泛而且重要的应用。制备微晶玻璃的原材料来源丰富多样,其中,利用各种尾矿、矿渣和炉渣等工业固体废弃物为原料制备结构性微晶玻璃的研究和应用,因其在矿产资源的高效循环利用、生态安全和环境保护等方面具有极其重要的经济价值和现实意义,在近年来愈来愈受到人们的广泛关注和重视。此前,人们对用白云鄂博矿的稀土尾矿制备的透辉石型微晶玻璃的研究结果表明,含有少量稀土离子的微晶玻璃呈现出异乎寻常的高机械强度、超耐磨性和超强的抗酸碱腐蚀性等优异特性。但是,目前对于稀土离子对透辉石型微晶玻璃的相组成、相结构、晶化过程、显微结构和机械性能等性质的影响规律和机制的认识仍未获得被普遍认可的一致结论。厘清稀土离子的影响机制不仅是一个重要的学术问题,而且对于相关微晶玻璃的功能、成分和工艺等的设计具有重要的理论指导意义。为此,本论文首先以正分成分的具有[Si_2O_6]~(4-)单链结构的透辉石相CaMgSi_2O_6为主要研究对象,着重于揭示稀土离子Ce~(4+)以及不同制备工艺过程对于透辉石型单相结晶体本身的成相规律和机械性能等内禀性质的影响规律和相关机制。在此基础上,通过化学纯原料的组分设计合成与常见的各种尾矿渣成分相近的CaO-Al_2O_3–MgO–SiO_2(CAMS)基透辉石型微晶玻璃,系统研究不同稀土氧化物与ZrO_2形核剂晶粒尺度等对微晶玻璃的析晶动力学过程、显微形貌结构、力学性能和耐腐蚀性等的影响和作用机制。本论文主要研究内容和结果如下:1.首次利用直接熔融―降温的工艺技术制备了含CeO_2的透辉石型单相晶态样品Ca_(1-x)-x Ce_xMgSi_2O_6(x=0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1)。通过晶体结构分析发现,含Ce样品的晶格常数和晶胞体积总体呈减小趋势,当x超过0.04时趋于稳定数值,意味着Ce~(4+)很难大量替代Ca~(2+)离子的晶格位置或者进入到透辉石的晶格间隙中。在Si/O比为1:3的单链透辉石相中,Ce~(4+)的晶体半径和有效离子半径远小于位于VIII配位位置的Ca~(2+)的相应半径,同时又远大于位于VI配位位置的Mg~(2+)或者Al~(3+)的相应半径,如果晶位有大量的Ce~(4+)占据将导致透辉石相结构的不稳定。这一结果与力学性能参数的测试结果相吻合,Ce含量在0.02~0.04范围内的样品的维氏硬度(~6700 MPa)略高于其它成分样品的数值(~6500MPa)。由此可见,少量进入晶格的Ce~(4+)离子并不能非常显着地影响单链透辉石相的晶体结构和力学性能。但是,利用谢乐公式计算的晶粒尺寸结果表明,Ce~(4+)的添加明显地有助于透辉石相晶粒的细化。由于目前很难制备出可用于常规力学性能测试用的大块单晶样品,所以,对于Ce的两种作用,即细化晶粒和替代Ca进而改变晶体的本征力学性能,实验上还不能判断哪一种作用对维氏硬度等力学性能参数的影响更重要。2.利用从玻璃相析晶的方法,同样可以制备单相的透辉石型CaMgSi_2O_6结晶态样品。显微结构分析表明析晶首先在样品的外表面开始,晶粒的择优取向为[001]和[010],而在玻璃层与析出晶体层之间的界面附近,晶粒则在[010]方向的择优取向更加明显。当添加2 wt%的CeO_2后,晶粒择优取向变为[001]。Ce的添加使得单相透辉石微晶玻璃的析晶峰、熔化温度、析晶活化能E_a和指前因子V_a都升高。此外,实验还发现当将玻璃粉末经过压型再高温烧结后,能够获得结晶度更完整显微形貌更致密的晶态样品,更为重要的是,其维氏硬度远高于直接降温获得的或者利用大块玻璃析晶的样品,特别是2wt%-Ce可以将样品的维氏硬度提高9.0%,达到了8460 Ma,Ce有利于透辉石晶粒的规则排列.这一结果表明显微结构对透辉石微晶玻璃力学性能的影响更为显着,对制备高硬度的微晶玻璃具有一定的借鉴意义。3.经过成分优化设计的CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2(CAMS)基透辉石微晶玻璃比正分成分的单相透辉石CaMgSi_2O_6微晶玻璃的硬度更高、析晶能力更强、抗腐蚀性能更优异。CeO_2、ZrO_2、Al_2O_3、ZnO等添加剂的存在不影响析出晶体的晶体结构类型,但是会通过影响析晶行为的动力学过程和显微形貌与结构等进而影响微晶玻璃的力学性能和抗腐蚀特性。CeO_2和ZrO_2均有利于整体析晶,相对而言,纳米级ZrO_2可以显着降低活化能从而使得晶化能够在更低的温度进行,对整体析晶的作用效果更明显。与在单相CaMgSi_2O_6微晶玻璃中的作用类似,Ce~(4+)离子也主要是存在于玻璃相中,通过影响玻璃的致密度、粘度和晶相含量等参数来影响玻璃的力学性能。不含CeO_2的微晶玻璃晶化后的维氏硬度高于晶化前的维氏硬度,而添加CeO_2以后的样品在玻璃态和晶化态时硬度无明显差别。说明稀土提高了CAMS基础玻璃本身的稳定性和粘度,同时又抑制了析晶,二者对力学性能的作用相互抵消。随着稀土氧化物CeO_2的增加,透辉石晶粒尺寸增大,并使得所析出的透辉石晶粒的c轴从垂直于变成平行于玻璃层和析晶层的两相界面,此外,在界面附近发现沿着[010]方向择优排列的纳米尺度的晶体。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
型微晶论文参考文献
[1].马洁,杜永胜.结构型微晶玻璃的制备及其耐腐蚀性研究进展[J].中国陶瓷.2019
[2].张艳.添加CeO_2对透辉石型微晶玻璃微结构和性能的影响[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2019
[3].彭文博,刘大为,高虎,杨彦斌,黄艳红.P型微晶硅氧薄膜光电性能研究[J].人工晶体学报.2017
[4].靳果,袁铸,胡居涛.P型微晶硅在柔性太阳电池中的应用研究[J].电源技术.2017
[5].殷海荣,杨晨,郭宏伟,宋建波,李艳肖.硅灰石型微晶玻璃的制备及其力学性能研究[J].陕西科技大学学报(自然科学版).2016
[6].李新利,马战红,任凤章,柳勇,孙浩亮.硼掺杂比对p型微晶硅薄膜生长特性的影响[J].半导体技术.2014
[7].蔡宏琨,陶科,胡居涛,靳果,谢轲.P型微晶硅及其在柔性衬底太阳电池中的应用[J].中国科学:物理学力学天文学.2013
[8].蔡宏琨,陶科,赵敬芳,胡居涛,张德贤.P型微晶硅碳的性能研究及其在柔性衬底太阳电池中的应用[J].太阳能学报.2012
[9].赵会娟,谷锦华,吴晨阳,杨仕娥,陈永生.p型微晶硅膜的研究及其在异质结太阳电池中的应用[J].真空科学与技术学报.2012
[10].郑文,陈永生,卢景宵.玻璃及不锈钢衬底N型微晶硅薄膜的制备[J].真空.2011