新材料文献综述

合集下载

新材料合成的综述

新材料合成的综述

新材料合成的综述引言:随着科技的进步和社会的发展,新材料的合成在各个领域中扮演着重要的角色。

新材料的合成不仅可以改善传统材料的性能,还可以开发出具有全新功能的材料,为人类社会的进步和发展带来巨大的潜力。

本文将综述当前新材料合成的研究进展和应用领域。

一、合成方法的发展:1. 化学合成方法:化学合成方法是最常用的一种新材料合成方法。

通过控制反应条件和原料的配比,可以合成出具有特定结构和性能的新材料。

常用的化学合成方法包括溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法等。

2. 物理合成方法:物理合成方法主要利用物理力学原理,通过改变材料的形态和结构来实现合成。

例如,利用高温熔融、溅射、离子束等方法可以得到具有特定结晶性和纳米尺寸的新材料。

3. 生物合成方法:生物合成方法利用生物体内的生物反应和代谢途径,通过生物合成工程的手段来合成新材料。

这种方法具有环境友好、高效、选择性强等优点,已经在生物医药、能源和环境领域得到广泛应用。

二、新材料合成的研究进展:1. 纳米材料的合成:纳米材料是当前新材料研究的热点之一。

通过纳米材料的合成,可以获得具有特殊物理、化学和光学性质的材料。

纳米材料合成的方法包括溶胶-凝胶法、水热法、溅射法等。

纳米材料在能源、催化、生物医药等领域具有广泛的应用前景。

2. 复合材料的合成:复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料。

通过合成不同种类的材料,可以获得具有多种性质和功能的复合材料。

复合材料的合成方法包括层析法、浸渍法、共混法等。

复合材料具有高强度、高韧性、低密度等优点,在航空航天、汽车制造、建筑等领域得到广泛应用。

3. 功能材料的合成:功能材料是具有特定功能和性能的材料。

通过合成不同的材料和添加特定的成分,可以获得具有特定功能的材料。

功能材料的合成方法包括溶胶-凝胶法、水热法、离子交换法等。

功能材料在传感器、储能、光电子等领域有着广泛的应用前景。

三、新材料合成的应用领域:1. 能源领域:新材料的合成在能源领域有着广泛的应用。

玻璃纤维——文献综述

玻璃纤维——文献综述

玻璃纤维——文献综述玻璃纤维,文献综述玻璃纤维是一种由玻璃制成的纤维材料,具有高强度、耐腐蚀、绝缘和耐高温等优良特性,在工业和建筑领域中得到广泛应用。

本文将通过文献综述的方式介绍玻璃纤维的生产工艺、性能特点以及应用领域等。

一、玻璃纤维的生产工艺玻璃纤维的生产工艺主要包括玻璃制备、纤维拉拔和纤维成型等步骤。

首先,通过熔融法制备玻璃原料,然后将熔融玻璃注入纤维拉拔机,将熔融玻璃拉拔成纤维状态,并通过冷却固化,最后经过拉伸、纺丝和包覆等加工工艺形成玻璃纤维产品。

二、玻璃纤维的性能特点1.高强度:玻璃纤维具有优异的机械强度,在同等质量下的强度要高于钢材。

这使得玻璃纤维成为一种轻质但高强度的材料。

2.耐腐蚀性:玻璃纤维具有良好的耐酸碱性能,不易受到化学物质的侵蚀和腐蚀,能够在腐蚀性介质中长期使用。

3.绝缘性:玻璃纤维具有良好的绝缘性能,能够有效隔离电流和热量,广泛用于电力设备和绝缘材料的制造。

4.耐高温性:玻璃纤维具有优异的耐高温性能,能够在高温环境下保持稳定的性能和形状。

5.耐磨性:玻璃纤维具有良好的耐磨性能,能够抵抗摩擦和磨损,延长使用寿命。

三、玻璃纤维的应用领域玻璃纤维由于其优异的性能特点,在各个领域都有广泛的应用。

1.建筑领域:玻璃纤维在建筑领域中被广泛应用于墙体隔热、屋面防水、室内装饰等方面。

由于玻璃纤维具有轻质、高强度和防火等特点,能够提高建筑结构的稳定性和安全性。

2.汽车工业:玻璃纤维在汽车工业中主要用于制造汽车外壳、座椅和内饰等部件。

其轻质性能能够减轻车辆的重量,提高燃油效率和车辆的动力性能。

3.航空航天领域:玻璃纤维在航空航天领域中被广泛应用于制造飞机和航天器的结构部件。

其高强度和耐高温性能能够满足飞行器在极端环境下的使用需求。

4.电子工业:玻璃纤维在电子工业中应用广泛,用于制造电子产品的外壳、散热器和电路板等部件。

其绝缘性能能够有效保护电子元器件不受外界干扰。

总结:玻璃纤维作为一种优异的纤维材料,在工业和建筑领域中得到了广泛应用。

文献综述——精选推荐

文献综述——精选推荐

⽂献综述⽂献综述前⾔聚丙烯(PP)是丙烯单体聚合⽽形成的⾼分⼦聚合物,是⼀种通⽤合成树脂,它作为⼀种⾼分⼦塑料,在现代化⼯⽣产中占有重要的地位,是五⼤⼯程塑料之⼀。

聚丙烯之所以是各种绝丙烯烃材料中发展最快的⼀种,关键在于其催化剂技术的飞速发展,本设计中就详细介绍了聚丙烯随催化剂发展⽽发展的情况。

本设计是年产5万吨聚丙烯的车间⽣产⼯艺设计,设计中包括⼯艺流程设计,物料衡算,能量衡算,设备选型,安全环保和经济技术评价。

通过本设计对聚丙烯车间⽣产⼯艺设计有⼀个初步了解。

⼀、聚丙烯简述甲基排列在分⼦主链的同⼀侧称等规聚丙烯,若甲基⽆秩序的排列在分⼦主链的两侧称⽆规聚丙烯,当甲基交替排列在分⼦主链的两侧称间规聚丙烯。

⼀般⼯业⽣产的聚丙烯树脂中,等规结构含量约为95%,其余为⽆规或间规聚丙烯。

⼯业产品以等规物为主要成分。

聚丙烯也包括丙烯与少量⼄烯的共聚物在内。

通常为半透明⽆⾊固体,⽆臭⽆毒。

由于结构规整⽽⾼度结晶化,故熔点可⾼达167℃。

耐热、耐腐蚀,制品可⽤蒸汽消毒是其突出优点。

密度⼩,是最轻的通⽤塑料。

缺点是耐低温冲击性差,较易⽼化,但可分别通过改性予以克服[1]。

聚丙烯(PP)是⼀种⽆毒、⽆味、质轻的热塑性合成树脂,五⼤通⽤塑料之⼀,产品具有⽣产成本低、透明度⾼、化学稳定性好、易加⼯、抗冲击强度⾼、抗扰曲性好以及电绝缘性好等优点,在汽车⼯业、家⽤电器、电⼦、农业、建筑包装以及建材家具等⽅⾯具有⼴泛的应⽤[2]⼆、聚丙烯的性质聚丙烯⽆毒、⽆臭、⽆味,硬度⼩,强度刚度、硬度、耐热性均优于低压聚⼄烯,可在100度左右使⽤.具有良好的电性能和⾼频绝缘性且不受湿度影响,化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其他各种化学试剂都⽐较稳定但低温时变脆、不耐磨、易⽼化.适于制作⼀般机械零件[3],耐腐蚀零件和绝缘零件。

具有⽐重⼩、⽆毒、易加⼯、抗冲击强度⾼、抗扰曲性以及电绝缘性好等优点,在⼯业建设、汽车⼯业、家⽤电器、电⼦、包装及建材家具等⽅⾯具有⼴泛的应⽤[4]。

和高分子相关的文献综述

和高分子相关的文献综述

和高分子相关的文献综述高分子材料是一类由大量重复单元组成的大分子化合物。

它们具有独特的化学和物理性质,广泛应用于各个领域,如材料科学、化学工程、生物医学等。

在过去的几十年里,高分子材料的研究取得了巨大的进展,为我们的生活带来了许多便利和创新。

高分子材料的研究领域非常广泛,其中包括合成方法、结构与性质关系、表面改性、功能化等方面。

合成方法是高分子材料研究的基础,不同的合成方法可以得到具有不同结构和性质的高分子材料。

例如,聚合反应是一种常见的合成方法,通过将单体分子连接起来形成大分子,从而得到高分子材料。

另外,也可以利用化学修饰方法对已有的高分子材料进行改性,使其具有特定的功能。

高分子材料的结构与性质关系是研究的重点之一。

高分子材料的性能往往取决于其分子结构和链的排列方式。

例如,在聚合物中引入不同的官能团可以改变其热稳定性、机械性能和电学性能等。

此外,高分子材料的链的排列方式也会影响其物理性质。

例如,线性聚合物和交联聚合物具有不同的力学性能和热膨胀系数。

高分子材料的表面改性是提高其性能的重要途径之一。

高分子材料的表面性质对其在实际应用中的性能起着至关重要的作用。

通过改变高分子材料的表面性质,可以实现对其润湿性、抗菌性、耐腐蚀性等性能的调控。

例如,聚合物表面的修饰可以使其具有亲水性或疏水性,从而实现不同的应用需求。

另一方面,高分子材料的功能化也是研究的热点之一。

通过引入具有特定功能的基团或添加剂,可以赋予高分子材料特定的性能和应用。

例如,聚合物中引入荧光基团可以使其具有荧光性能,用于生物成像和传感应用。

另外,高分子材料还可以通过掺杂纳米颗粒或添加纳米填料来实现特定的性能,如导电性、导热性和机械强度等。

总结起来,高分子材料的研究涉及到合成方法、结构与性质关系、表面改性和功能化等方面。

通过对这些方面的研究,可以得到具有特定性能和应用的高分子材料。

高分子材料的研究不仅为我们提供了各种新材料,还为解决实际问题提供了新思路和方法。

新材料技术进展范文

新材料技术进展范文

新材料技术进展范文新材料技术指的是近年来在材料科学领域取得的突破性进展,包括新材料研发、合成制备、性能测试等方面的创新。

新材料技术的出现能够满足人们对材料性能的不断增长的需求,为社会的进步和发展提供了更加广阔的空间。

本文将对新材料技术的进展进行综述。

一、新材料的分类和研发新材料可以分为结构材料、功能材料和生物医用材料等。

结构材料包括金属材料、陶瓷材料和聚合物材料等,用于构件和结构的搭建。

功能材料包括电子材料、光学材料和磁性材料等,具有特殊的功能性质。

生物医用材料主要用于医药领域,包括人工关节、人工心脏瓣膜和生物陶瓷等。

新材料的研发离不开科技创新和高新技术的推动。

利用新材料技术可以提高材料的功能性能和降低成本,从而推动产业升级和社会发展。

二、新材料研发的技术手段新材料研发涉及到多个领域的交叉,需要运用一系列的技术手段。

其中,计算机模拟和仿真技术是非常重要的一种手段。

通过建立材料的数学模型和进行计算机仿真,可以预测材料的性能和行为,为研发过程提供重要的参考依据。

另外,纳米技术和材料工程技术也是新材料研发的重要手段。

纳米技术可以制备出具有特殊尺寸和结构的材料,展现出了许多优异的性能。

材料工程技术则通过改变材料的组成、结构和形态等手段,调控材料的性能。

三、新材料技术的应用领域在移动通信和信息技术领域,新材料技术可以提高电子元器件的性能和可靠性,推动通信技术的发展。

在汽车工业领域,新材料可以提高汽车的安全性能和燃料利用率,同时降低车辆的排放。

此外,新材料技术还在航天航空、医疗健康、建筑工程等领域都有广泛的应用。

四、新材料技术的展望总之,新材料技术的进展对于科技创新和产业发展具有重要的推动作用。

通过不断探索和创新,新材料技术必将持续发展,为社会的进步和发展做出更大的贡献。

材料科学与工程毕业论文文献综述

材料科学与工程毕业论文文献综述

材料科学与工程毕业论文文献综述随着现代科技的快速发展,材料科学与工程作为一门交叉学科,起到了至关重要的作用。

本文将对材料科学与工程领域的文献进行综述,分析当前研究的热点和趋势,以及存在的挑战与问题。

1. 引言材料科学与工程是一个广泛而复杂的学科领域,涉及材料的合成、结构、性能和应用等方面。

随着新材料的涌现和应用领域的扩展,对材料科学与工程的研究需求日益增长,因此,对该领域的文献进行综述具有重要的意义。

2. 先进材料的合成与制备技术在材料科学与工程领域,先进材料的合成与制备技术一直是研究的热点。

例如,纳米材料的制备技术、功能性薄膜的制备技术等都是当前的研究方向。

文献综述发现,各种新型材料的合成方法及其在能源、光电子、生物医学等领域的应用正得到广泛关注。

3. 材料结构与性能研究材料的结构与性能研究是材料科学与工程的重要内容。

文献综述显示,表面修饰、相界面调控、晶体结构调控等手段在提高材料性能方面发挥了重要作用。

此外,近年来,对材料的力学性能、热学性质、电学性质、磁学性质等进行研究的文献也呈现出增长趋势。

4. 材料应用与性能优化材料应用与性能优化是材料科学与工程的重要研究方向。

文献综述显示,通过对材料的结构调控、表面修饰等手段,可以显著改善材料在光电子、电池、传感器、催化剂等领域的性能。

而在材料在极端环境下的应用中,如高温、高压环境下的材料应用,以及对材料的防腐蚀性能等方面的研究也备受关注。

5. 材料可持续性研究随着可持续发展理念的提出,对环境友好型材料及其制备技术的研究也成为材料科学与工程的重要课题。

文献综述发现,纳米材料、生物可降解材料、光催化材料等方面的研究在可持续性研究中占据重要地位。

6. 挑战与问题在材料科学与工程领域,仍然存在一些挑战和问题亟待解决。

例如,对材料性能与结构之间的关联性进行深入研究,对新材料在实际应用中的可行性进行评估等。

此外,材料的可持续性和环境友好性问题也需要持续关注和深入研究。

文献综述终稿要点

文献综述终稿要点

ZnO文献综述ZnO作为一种新型的直接宽禁带氧化物半导体材料,近年来受到了研究者的广泛关注。

室温下ZnO的禁带宽度为 3.37eV,这一特性使其具有出色的短波长发光能力。

ZnO具有高达60meV的激子束缚能且激子在室温下可以稳定存在,因此,ZnO是制备室温紫外激光二极管(LDs)的理想材料。

除此之外,ZnO还具有优良的压电、气敏、压敏等特性,而且原材料廉价丰富、无毒、化学稳定性及热稳定性好、抗辐射性强。

因此,ZnO的诸多方面成为了研究的热点。

其中,薄膜作为ZnO的主要形态结构,具有重要的研究意义和应用价值。

随着薄膜制备技术的发展和完善,几乎所有制备方法都可以用于ZnO薄膜的制备;同时亦能通过掺杂制成良好的透明导电薄膜,可以适应不同需求,它已成为一种用途广泛,最有开发潜力的薄膜材料之一。

目前,国际上在ZnO 的基础研究和器件研制领域已取得了众多突破性的进展,大量围绕ZnO薄膜的物理性质展开的研结果已表明, ZnO薄膜的光学、电学参数对外界环的改变比较敏感,例如外界压力、温度、外加电场改变往往会导致ZnO薄膜光学吸收边的移动。

许多国内外学者也从不同角度研究了ZnO材料,主要可以归纳为,从制备工艺和功能特性两大方面进行研究。

ZnO薄膜研究的重点之一是高质量ZnO薄膜的制备问题,高质量ZnO薄膜与它的工艺参数有着密切的联系,包括制备的方法、不同过渡层的选择、基片的温度、基片的不同选择、基片与靶材的距离、实验过程中的压强等参数。

浙江大学汪雷做了ZnO薄膜生长技术的最新研究进展的分析,指出制备ZnO薄膜的不同方法及其优缺点。

其中包括磁控溅射法、喷雾热分解、分子束外延、激光脉冲沉积、金属有机物化学气相外延等沉积枝术得到了有效应用;而一些新的工艺方法,如溶胶凝胶、原子层处延、化学浴沉积、离子吸附成膜、离子束辅助沉积、薄膜氧化等也进行了深入研究。

采用不同的制备技术、工艺参数,制备的ZnO薄膜的结晶取向、薄膜厚度、表面平整度以及光电、压电等性质各有区别,从而,不同方法制备的ZnO薄膜的性能各有优缺点。

材料化学毕业论文文献综述

材料化学毕业论文文献综述

材料化学毕业论文文献综述材料化学作为一个交叉学科,研究的是材料的组成、结构、性能以及制备方法等方面。

毕业论文文献综述是对相关领域中已有研究成果进行梳理和总结的重要部分。

本文将从材料化学的研究领域、新材料的合成方法以及材料性能的改善等方面进行综述。

一、材料化学的研究领域1. 有机光电材料的研究有机光电材料是近年来材料化学中的一个热门研究领域。

通过合成具有特定结构的有机分子,并研究其光电性能,可以应用于有机电子器件的制备,如有机发光二极管(OLED)、有机太阳能电池(OPV)等。

前沿研究主要集中在改善有机材料的光电转换效率、提高器件的稳定性以及探索新型有机分子的合成方法等方面。

2. 纳米材料的制备与应用纳米材料具有较小的粒径和特殊的物理化学性质,广泛应用于催化剂、传感器、电子器件等领域。

纳米材料的合成方法繁多,包括溶液法、气相法、高能球磨法等。

针对不同应用需求,可利用不同方法制备出具有特定形貌和组成的纳米材料。

在纳米材料领域,近年来的研究重点主要集中在发展高效的合成方法、探索纳米材料的性能以及改善纳米材料的稳定性等方面。

二、新材料的合成方法1. 水热合成法水热合成法是一种常用的合成方法,通过在高温高压水环境下,将溶液中的原料反应生成需要的材料。

这种方法具有简单、快速、可控性好等特点。

在材料合成领域,水热法已被广泛应用于无机纳米材料、无机有机杂化材料以及柔性电子器件的制备等方面。

2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种通过在溶液中制备胶体颗粒并进行凝胶反应生成材料的方法。

该方法具有较好的可控性和可扩展性,适用于无机非晶材料、多组分复合材料、光学玻璃等的合成。

近期的研究重点集中在改善溶胶-凝胶法的制备工艺、提高材料的性能以及实现大规模生产等方面。

三、材料性能的改善1. 功能化改性通过在材料中引入特定的功能基团或添加剂,可以实现对材料性能的改善。

例如,通过在聚合物材料中引入交联剂或掺杂剂,可以提高材料的力学强度、导电性能等。

关于新材料的参考文献

关于新材料的参考文献

关于新材料的参考文献参考文献:1. 杨晓明,王大伟,李小红。

新型纳米材料的研究进展。

化学进展,2019,31(2): 156-162.2. 张磊,赵晨,刘阳。

新材料在能源领域的应用。

材料科学与工程学报,2018,36(5): 78-85.3. 陈明,李华,王刚。

新材料在医学领域的应用。

中国医学杂志,2017,43(7): 132-138.4. 刘峰,王丽,张强。

新材料在环境保护中的应用。

环境科学与技术,2020,39(3): 98-105.5. 孙海,李明,刘洋。

新材料在农业领域的应用。

农业科学,2019,47(4): 76-83.标题:新材料的应用前景及挑战引言:随着科技的不断发展,新材料的研究和应用逐渐成为各个领域的热点。

新材料的出现为人类解决了许多难题,同时也带来了新的机遇和挑战。

本文将从能源、医学、环境保护和农业等方面,探讨新材料的应用前景及面临的挑战。

能源领域的应用:在能源领域,新材料的应用带来了一系列的创新。

例如,光催化材料在太阳能光电转换中的应用,可以有效地促进能源的转化和利用。

此外,新型电池材料的研究也使得电池的性能得到了极大的提高,为能源储存和利用提供了更好的解决方案。

医学领域的应用:新材料在医学领域的应用具有重要的意义。

例如,生物可降解材料的应用可以提高医疗器械的生物相容性,减少对患者的伤害。

此外,纳米材料的应用也为药物的传递和靶向治疗提供了新的途径,有望在癌症等疾病的治疗中发挥重要作用。

环境保护中的应用:新材料在环境保护中的应用也备受关注。

例如,可降解塑料的研发和应用可以减少对环境的污染,促进可持续发展。

此外,吸附材料的研究也为水污染的治理提供了新的思路和方法,有助于改善水质和保护水资源。

农业领域的应用:新材料在农业领域的应用有助于提高农作物的产量和质量。

例如,农药控释材料的研发可以实现农药的持久释放,减少对环境的污染。

此外,新型肥料材料的应用也可以提高肥料的利用率,减少对土壤和水资源的污染。

材料类毕业论文文献综述

材料类毕业论文文献综述

材料类毕业论文文献综述引言材料科学作为一门综合性学科,对于人类社会的发展和进步起着至关重要的作用。

本文旨在对材料类毕业论文中的文献综述进行研究和分析,以便更好地理解和应用相关领域的学术成果。

1. 材料类毕业论文的研究背景材料科学是一个广泛而复杂的领域,涉及到从基础研究到应用开发的各个层面。

在这个章节中,我们将回顾一些与材料类毕业论文相关的研究背景,包括材料的种类、特性以及相关实验和理论研究的现状。

2. 材料类毕业论文的研究目的在本章中,我们将探讨材料类毕业论文的研究目的和重点。

从理论上讲,毕业论文的目的是为了解决某个材料相关的问题,并为该领域的进一步发展作出贡献。

我们将回顾过去的研究和成果,并提出新的研究问题和目标。

3. 材料类毕业论文的文献综述方法在本章节中,我们将研究和分析材料类毕业论文中文献综述的方法。

通过回顾过去的文献综述的研究方法,我们可以识别出一些有效的方法和策略,以提高毕业论文的逻辑性和综合性。

4. 材料类毕业论文的文献综述案例分析在本章节中,我们将通过分析一些材料类毕业论文的文献综述案例,进一步探讨文献综述的重要性和作用。

通过对这些案例的研究,我们可以得出一些结论,并提出一些建议和改进的方向。

5. 材料类毕业论文文献综述的局限性和展望本章节将讨论材料类毕业论文文献综述的局限性和未来的发展方向。

尽管文献综述在毕业论文中起着重要的作用,但也存在一些限制和挑战。

我们将提出一些建议和展望,以不断改进和扩展文献综述的研究方法和应用。

结论通过对材料类毕业论文文献综述的研究和分析,我们可以更好地理解和应用相关领域的学术成果。

同时,我们也意识到文献综述在毕业论文中的重要性和作用。

通过不断改进和探索,我们相信文献综述的研究将在未来得到更好的发展和应用。

材料文献汇报总结范文

材料文献汇报总结范文

随着科学技术的不断发展,材料科学已成为我国科学研究的重要领域之一。

为了深入了解材料科学的研究进展,我们查阅了大量相关文献,现将本次材料文献汇报总结如下。

二、文献综述1. 材料科学与工程概述材料科学与工程是一门研究材料性能、制备、加工、应用和回收等领域的综合性学科。

它涉及物理、化学、生物、数学等多个学科,对国民经济和社会发展具有重要意义。

2. 材料分类与性能(1)金属材料:金属材料具有良好的导电性、导热性、可塑性等特性,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。

(2)陶瓷材料:陶瓷材料具有高硬度、耐磨、耐腐蚀等特性,广泛应用于化工、电子、能源等领域。

(3)高分子材料:高分子材料具有优良的生物相容性、柔韧性、耐腐蚀性等特性,广泛应用于医疗器械、包装、建筑等领域。

(4)复合材料:复合材料是将两种或两种以上材料复合在一起,具有各材料优点的新型材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。

3. 材料制备与加工技术(1)制备技术:包括粉末冶金、热处理、陶瓷烧结、高分子合成等。

(2)加工技术:包括机械加工、热加工、冷加工、表面处理等。

4. 材料在各个领域的应用(1)航空航天:高性能金属材料、陶瓷材料、复合材料等在航空航天领域的应用。

(2)能源:新型电池、太阳能电池、核能材料等在能源领域的应用。

(3)电子:半导体材料、磁性材料、光学材料等在电子领域的应用。

(4)医疗器械:生物医用材料、药物载体材料等在医疗器械领域的应用。

1. 材料科学在国民经济和社会发展中具有重要地位,我国应加大对材料科学研究的投入。

2. 材料制备与加工技术是材料科学的核心内容,应不断优化制备与加工技术,提高材料性能。

3. 材料在各个领域的应用前景广阔,应充分发挥材料在科技创新、产业升级中的作用。

4. 加强材料科学人才培养,提高我国材料科学在国际上的竞争力。

四、展望随着材料科学研究的不断深入,未来材料将朝着以下方向发展:1. 新型材料研发:针对特定领域需求,开发具有优异性能的新型材料。

关于建筑新材料文献综述范文

关于建筑新材料文献综述范文

关于建筑新材料文献综述范文建筑新材料是指应用于建筑领域的新型材料,其特点为能够满足高性能、高可靠性、高环保、高美观等多样化需求,并对传统的建筑方式和结构形式进行了改变和创新。

本文将从建筑新材料的种类、应用领域、发展趋势等方面进行文献综述。

一、建筑新材料的种类1. 碳纤维混凝土:由碳纤维、水泥和骨料等组成,具有较高的抗拉强度和韧性;2. 彩钢板:由彩涂钢板和保温隔热材料组成,适用于工业厂房和民用建筑的外墙装饰;3. 智能玻璃:能够改变透光度,控制室内温度和遮阳;4. 超高性能混凝土:具有极高的抗震性和抗压强度;5. 聚氨酯保温板:能够有效隔热和防火,适用于建筑外墙保温和防水;6. 粘土砖:具有良好的热保护性和声学性能;7. 生态木材:由天然植物纤维制成,具有良好的环保性能和美观性。

二、建筑新材料的应用领域建筑新材料的应用领域广泛,主要包括以下几个方面:1. 建筑外墙装饰:如彩钢板、幕墙等;2. 建筑隔音隔热:如聚氨酯保温板、石墨烯等;3. 建筑结构:如碳纤维加固、超高性能混凝土等;4. 建筑地基和环境:如生态木材、绿色材料等;5. 建筑设备:如智能家居系统、光伏发电材料等。

三、建筑新材料的发展趋势1. 环保性能:建筑新材料的环保性能将成为发展趋势的重要方向;2. 智能性能:随着科技的不断发展,建筑新材料将越来越注重智能化和智能化配套设备的研发和应用;3. 轻量化:随着城市化和人口增加,建筑新材料将越来越注重轻量化,以满足城市化进程中对空间资源的需求;4. 功能性能:建筑新材料将不断拓展其应用领域,不仅具有基本的建筑功能,还应能满足多样化的建筑需求。

本文综述了目前建筑新材料的种类、应用领域和发展趋势,希望对相关研究人员和建筑工作者有所启发和借鉴。

国内镍纳米复合材料问题研究文献综述

国内镍纳米复合材料问题研究文献综述

国内镍纳米复合材料问题研究文献综述1. 引言1.1 研究背景目前国内镍纳米复合材料的研究还存在一些问题和挑战,如制备工艺不够成熟、性能不稳定、应用领域有限等。

对国内镍纳米复合材料问题进行深入研究,解决其存在的问题,提高其性能和应用范围,具有重要的理论和实际意义。

本文旨在对国内镍纳米复合材料的研究现状进行综述,分析存在的问题并提出改进方向,为未来的研究工作提供参考和指导。

1.2 研究目的研究目的是对国内镍纳米复合材料的问题进行深入分析和探讨,总结目前存在的研究成果和成就,找出其中存在的不足和问题,探讨可能的改进方向和发展趋势。

通过对国内镍纳米复合材料研究进展的综述,希望可以为该领域的研究人员提供参考和借鉴,促进该领域的进一步发展和提升。

通过对国内外纳米复合材料研究现状的比较分析,可以发现国内研究的优势和不足之处,并提出合理的改进方向,为国内镍纳米复合材料研究的未来发展提供有益的建议。

通过本文的综述,旨在为国内镍纳米复合材料研究的进一步推进和发展提供理论依据和实践指导。

2. 正文2.1 纳米复合材料的定义和特点纳米复合材料是指由两种或两种以上的材料通过一定方式组合而成的新型材料。

它具有以下几个特点:1. 界面效应:纳米复合材料的组成部分通常是纳米级的颗粒或纳米棒,这些纳米颗粒之间的界面对于材料的性能有着重要的影响。

界面效应可以改变材料的结构、力学性能、化学性质等,从而使材料具有优异的性能。

2. 尺寸效应:纳米复合材料的尺寸通常在纳米级别,与传统材料相比具有更大的比表面积和界面积,使得材料的物理、化学性质发生变化。

尺寸效应使纳米复合材料具有优异的力学、光学、磁学等性能。

3. 多功能性:纳米复合材料可以根据不同的需求设计并组合不同的功能材料,实现多种性能的综合优化。

通过调控纳米结构和组成,可以使纳米复合材料同时具有高强度、高导电性、高磁性等多种功能。

4. 可控性:纳米复合材料的制备过程相对复杂,但通过合适的方法可以实现对材料结构、性能的精确调控。

新材料文献综述

新材料文献综述

文献综述1气相沉积技术及其在耐磨涂层上的应用气相沉积镀膜包括三个环节:镀料气化→气相输运→沉积成膜。

为研究方便,人们把通过含有构成薄膜元素的挥发性化合物与气态物质,在固体表面上进行化学反应,且生成非挥发性固态沉积物的过程,称为化学气相沉积(CVD);把通过高温加热金属或化合物蒸发成气相,或者通过电子、离子、光子等荷能粒子从金属或化合物靶上溅射出相应的原子、离子、分子(气态),且在固体表面上沉积成膜的过程,称为物理气相沉积(PVD)。

1.1化学气相沉积技术从沉积化学反应能量激活看,化学气相沉积可分为热CVD、等离子体辅助化学气相沉积(PACVD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)和激光辅助化学气相沉积(LCVD)等。

从沉积化学反应温度看,又可分为低温CVD(低于200℃)、中温CVD(500~800℃)、高温CVD (900~1200℃)和超高温CVD(>1200℃)。

CVD技术的优点是适合涂镀各种复杂形状的部件,特别是有盲孔、沟槽的工件,涂层致密均匀,可以较好地控制涂层的密度、纯度、结构和晶粒度,涂层与基体结合强度高。

传统CVD的反应温度一般为900~1200℃,在如此高的温度下,工模具钢会发生固态相变、晶粒长大、变形,使基体性能下降。

因此,在沉积后要增加热处理工艺加以补救。

为了降低沉积温度目前主要方法有:等离子体活化,采用金属有机化合物,通过激光产生化学激发,选择合理的反应气体[1]。

用CVD技术沉积的耐磨涂层以氮化物、氧化物、碳化物、硼化物为主,主要应用于金属切削刀具,这类涂层有TiN、TiC、TiCN、TaC、HfN、Al2O3、TiB2等。

1890年,德国的Erlwein等利用CVD技术在白炽灯丝上形成TiC。

后来,Arkel和Moers 等又分别在灯丝上用CVD技术制取了高熔点碳化物。

1952年联邦德国金属公司的冶金实验室发现在1000℃下,在铸铁表面也能得到粘接很好的TiC涂层。

1968~1969年,联邦德国克鲁伯公司和瑞典山特维克公司的TiC涂层刀片已先后投放世界市场。

材料专业文献综述模板

材料专业文献综述模板

材料专业文献综述模板
材料专业文献综述模板:
1. 引言部分:
a. 简要介绍材料专业的研究领域,并说明该综述的目的和重
要性。

b. 提出研究问题,并概述综述的结构和内容安排。

2. 材料分类和特性:
a. 分类材料的基本原则和方法,包括化学成分、结构特征、
宏观性质等。

b. 详细介绍不同材料的特性和应用领域,通过实例说明其重
要性和研究现状。

3. 材料制备和表征技术:
a. 综述不同材料的制备方法,包括传统制备方法和新兴技术。

b. 探讨材料表征技术的发展和应用,例如X射线衍射、扫描电镜等。

4. 材料性能和应用:
a. 介绍材料的物理、化学和力学性能,包括强度、硬度、电
导率等。

b. 综述材料在不同领域的应用,如能源、环境、电子器件等。

5. 材料研究的挑战和前景:
a. 分析目前材料研究面临的挑战,如多功能性、可持续性等。

b. 展望材料研究的发展前景,并提出未来的研究方向和重点。

6. 结论部分:
a. 总结综述的主要内容和发现。

b. 强调材料研究的重要性,并提出未来的研究方向和展望。

注意事项:
- 在每个章节中,可以根据具体的综述内容增加相应的小节。

- 引用和参考文献要按照规范格式进行标注和列出。

- 可以根据需要,在综述的不同部分引入自己的研究成果或观点。

复合材料文献综述

复合材料文献综述

复合材料文献综述复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的一种新材料,通常由增强材料和基体材料组成。

增强材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等,而基体材料可以是金属、塑料、陶瓷或其他材料。

复合材料具有轻、强、刚、耐腐蚀等特点,广泛应用于航空、航天、汽车、建筑、电子等领域。

本文将从复合材料的制备、性能和应用三个方面综述相关文献。

一、复合材料的制备制备复合材料的方法包括层压法、注塑法、浸渍法、压缩成型法等。

其中,层压法是最常用的方法之一。

通过将增强材料和基体材料交替叠加,再进行高温高压处理,使两种材料相互融合,形成一体化的材料。

注塑法是将增强材料和基体材料混合后注入模具中进行成型,适用于复杂形状的材料制备。

浸渍法是将增强材料浸泡在基体材料中,使其充分吸收基体材料,形成复合材料。

压缩成型法是将增强材料和基体材料混合后,通过压缩成型的方式进行制备。

以上几种方法各有优缺点,需要根据具体情况选择适合的方法。

二、复合材料的性能复合材料具有轻、强、刚、耐腐蚀等特点,其主要性能取决于增强材料和基体材料的选择及其比例。

例如,碳纤维增强复合材料具有高强度、高刚度、低密度等优点,适用于航空、航天和汽车等领域。

玻璃纤维增强复合材料则具有低成本、良好的电绝缘性和耐腐蚀性等特点,适用于建筑、电子等领域。

复合材料的热膨胀系数和热导率也是其性能考虑的重要因素。

热膨胀系数低的复合材料具有良好的热稳定性,适用于高温环境下的应用。

热导率低的复合材料则适用于需要绝缘的场合。

三、复合材料的应用复合材料在航空、航天、汽车、建筑、电子等领域都有广泛应用。

在航空航天领域,碳纤维增强复合材料被广泛应用于飞机和火箭等结构件的制造中,以提高其强度和刚度,降低重量。

在汽车领域,玻璃纤维增强复合材料被用于制造汽车外壳和底盘等部件,以提高其耐腐蚀性和减轻重量。

在建筑领域,复合材料被用于制造墙板、地板、屋顶等结构件,以提高其抗震性和防火性。

在电子领域,复合材料被用于制造电路板、电容器等部件,以提高其绝缘性和耐高温性。

文献综述.石墨烯

文献综述.石墨烯

文献综述.石墨烯文献综述石墨烯的计算物理研究近况石墨烯的计算物理研究近况一、石墨烯晶体的研究近况单层的二维石墨单晶,因其面外声子振动模式的存在,并不认為能够孤立的稳定存在。

因此,单层的二维石墨单晶,石墨烯,於2004 年通过在SiO2 表面上巧妙的光学效应被观测到,且具有奇异的电学特性,引起广泛关注。

石墨烯的电子特性主要由其π电子控制。

由於构成石墨烯的每个碳仅有一个π电子,导致π电子能带為半填充。

在过渡金属元素组成的材料中,电子的半填充特性对电子的强关联物理具有重要的影响。

在过渡金属元素中,由於原子核对d 电子有强的束缚性,在同一格位元的电子之间又有强的库仑排斥作用,导致由过渡金属元素组成的化合物中,特别是氧化物中,存在强的关联效应,磁性和绝缘特性。

最近的实验资料支持第一性原理计算的电子能带结构。

在以单电子近似為基础的电子低能线性色散关系的基础上,电子-电子之间的相互作用以及相关的电子关联特性成為石墨烯电子物理研究的重点。

在外加磁场下,奇异的整数量子霍尔效应,特别是仅室温边可观测到此效应( 实际上,正是这种奇异的整数量子霍尔效应证实了能带理论框架下Dirac 费米子的电子特性)。

Dirac 费米子可以百分之一百的几率通过经典的势垒禁区。

Dirac 费米子在外加限制势下可导致电子波的jittery 运动,即所谓的Zitterbewegung 现象。

在石墨烯上,由於下面衬底(如SiO2 表面)结构的杂质电荷引起的静电效应,石墨烯本身外平面声子震动引起的起伏和与衬底作用引起的起伏,以及石墨烯產生过程中必然引起的点缺陷,这些无序引起的局域的静电势效应,都可能导致对石墨烯的电子导电特性有重要影响。

二、石墨烯器件的研究近况随著电子器件的小型化,低於50nm 尺寸的纳米电子器件的要求使石墨烯成為理想的候选材料。

因此,裁剪石墨烯,在二维平面中引入纳米尺寸(如石墨烯纳米带),以及引入的边界问题值得考虑,特别是由於石墨烯电子的手征特徵所引起的边界效应,边界电子态的存在,以及边界态对电子输运的影响。

碳纳米管文献综述

碳纳米管文献综述

文献综述纳米碳管作为一种碳素新材料,具有优异的力学、电学、储氢等物理性质,在纳米材料、纳米生物学、纳米化学等方面具有潜在的应用价值,成为近年来人们的研究热点。

大批量、低成本合成纳米碳管是拓展纳米碳管应用研究的基础,因此对纳米碳管的合成研究也最多,并取得了一定的进展。

纳米碳管的机械强度高,比表面积大,界面效应强,容易吸附金属催化剂,而被认为在催化剂载体领域里有很好的应用前景。

一碳纳米管简史研究碳纳米管的历史,可以追溯到1889年,一项专利阐明了如何制备一维碳纳米材料,产物中可能有碳纳米管。

1970年,法国奥林大学(University of Orleans)的En-do 用气相生长技术制成了直径为7nm 的碳纤维,由于他没有对这些碳纤维的结构进行细致的评估和表征,所以并没有引起人们的注意。

后来科学家在研究C60,C70的基础上认识到产生无数种近石墨结构成为可能。

1991年1月,日本筑波NEC 实验室的饭岛澄男首先用高分辨率电镜观察到了他认为是一种螺旋状的微管,也就是碳纳米管,文章发表在《自然》(Nature)杂志上。

从而饭岛成为公认的碳纳米管发现者。

1993年,等和DS。

Bethune等同时报道了采用电弧法,在石墨电极中添加一定的催化剂,可以得到仅仅具有一层管壁的碳纳米管,即单壁碳纳米管产物。

1997年,等报道了单壁碳纳米管的中空管可储存和稳定氢分子,引起广泛的关注。

二碳纳米管的分类按照石墨烯片的层数,可分为:单壁碳纳米管(Single-walled nanotubes, SWNT s):由一层石墨烯片组成。

单壁管典型的直径和长度分别为~3nm和1~50μm。

又称富勒管(Fullerenes tubes);多壁碳纳米管(Multi-walled nanotubes, MWNTs):含有多层石墨烯片。

形状象个同轴电缆。

其层数从2~50不等,层间距为±,与石墨层间距相当。

多壁管的典型直径和长度分别为2~30nm和~50μm。

石墨烯制造技术研究文献综述

石墨烯制造技术研究文献综述

石墨烯制造技术研究文献综述石墨烯是一种由碳原子组成的二维单层晶体材料,具有独特的物理、化学和电学性质。

由于其出色的导电性、热导性和力学性能,石墨烯在各个领域都有广泛的应用潜力。

本文将对石墨烯制造技术的研究现状进行综述,包括其制备方法、表征技术和应用领域等方面的研究进展。

石墨烯的制备方法多种多样,常见的包括机械剥离、化学气相沉积、化学还原法、热解法等。

其中,机械剥离是最早被发现和研究的方法,通过用胶带粘取石墨片的方法,可以得到较大面积的石墨烯薄片。

然而,机械剥离方法的制备效率低,难以实现大规模生产。

化学气相沉积方法利用金属催化剂将碳源气体转化为石墨烯,具有高效、可控性强的优点,广泛应用于实验室和工业生产中。

化学还原法通过还原氧化石墨烯来制备石墨烯,简单易行,但产物质量较低。

热解法则是通过高温热解碳源材料得到石墨烯,制备过程相对复杂,但可以得到高质量的石墨烯。

石墨烯的表征技术主要包括光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉曼光谱等。

光学显微镜可以用来观察石墨烯的形貌和层数,但无法提供详细的原子级信息。

扫描电子显微镜可以获得更高分辨率的表面形貌信息,透射电子显微镜则可以观察到石墨烯的原子结构。

拉曼光谱是最常用的石墨烯表征技术之一,可以通过测量石墨烯的拉曼散射光谱来确定其层数和结构等信息。

石墨烯的应用领域广泛,包括电子学、光学、能源和生物医学等领域。

在电子学领域,石墨烯具有出色的电子传输性能,可以用于制造高速电子器件和透明导电薄膜等。

在光学领域,石墨烯的宽带隙和强吸收特性使其成为优异的光学材料,可用于制造光电探测器、太阳能电池和光学透镜等。

在能源领域,石墨烯的高导电性和高比表面积使其成为理想的电极材料,可用于制造超级电容器和锂离子电池等。

在生物医学领域,石墨烯具有良好的生物相容性和生物传感性能,可用于制造生物传感器和药物递送系统等。

石墨烯制造技术的研究在过去几十年取得了巨大进展。

各种制备方法和表征技术的不断发展,为石墨烯的应用提供了更多可能性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

文献综述1气相沉积技术及其在耐磨涂层上的应用气相沉积镀膜包括三个环节:镀料气化→气相输运→沉积成膜。

为研究方便,人们把通过含有构成薄膜元素的挥发性化合物与气态物质,在固体表面上进行化学反应,且生成非挥发性固态沉积物的过程,称为化学气相沉积(CVD);把通过高温加热金属或化合物蒸发成气相,或者通过电子、离子、光子等荷能粒子从金属或化合物靶上溅射出相应的原子、离子、分子(气态),且在固体表面上沉积成膜的过程,称为物理气相沉积(PVD)。

1.1化学气相沉积技术从沉积化学反应能量激活看,化学气相沉积可分为热CVD、等离子体辅助化学气相沉积(PACVD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)和激光辅助化学气相沉积(LCVD)等。

从沉积化学反应温度看,又可分为低温CVD(低于200℃)、中温CVD(500~800℃)、高温CVD (900~1200℃)和超高温CVD(>1200℃)。

CVD技术的优点是适合涂镀各种复杂形状的部件,特别是有盲孔、沟槽的工件,涂层致密均匀,可以较好地控制涂层的密度、纯度、结构和晶粒度,涂层与基体结合强度高。

传统CVD的反应温度一般为900~1200℃,在如此高的温度下,工模具钢会发生固态相变、晶粒长大、变形,使基体性能下降。

因此,在沉积后要增加热处理工艺加以补救。

为了降低沉积温度目前主要方法有:等离子体活化,采用金属有机化合物,通过激光产生化学激发,选择合理的反应气体[1]。

用CVD技术沉积的耐磨涂层以氮化物、氧化物、碳化物、硼化物为主,主要应用于金属切削刀具,这类涂层有TiN、TiC、TiCN、TaC、HfN、Al2O3、TiB2等。

1890年,德国的Erlwein等利用CVD技术在白炽灯丝上形成TiC。

后来,Arkel和Moers 等又分别在灯丝上用CVD技术制取了高熔点碳化物。

1952年联邦德国金属公司的冶金实验室发现在1000℃下,在铸铁表面也能得到粘接很好的TiC涂层。

1968~1969年,联邦德国克鲁伯公司和瑞典山特维克公司的TiC涂层刀片已先后投放世界市场。

到1970年,美国、日本、英国等硬质合金制造商也相继开始了涂层刀片的研究与生产,美国TFS公司与联邦德国研制的TiN涂层刀片也相继问世。

到20世纪60年代末,化学气相沉积TiC及TiN硬膜技术已逐渐成熟并大规模用于涂层硬质合金刀片及Cr12系列模具钢[2]。

到20世纪八十年代中后期,美国已有85%的硬质合金工具采用了表面涂层处理,其中CVD涂层占到99%;到九十年代中期,CVD涂层硬质合金刀片在涂层硬质合金刀具中仍占80%以上[3]。

尽管CVD涂层具有很好的耐磨性,但CVD工艺亦有其先天缺陷:一是工艺处理温度高,易造成刀具材料抗弯强度下降;二是薄膜内部呈拉应力状态,易导致刀具使用时产生微裂纹;三是CVD工艺排放的废气、废液会造成较大环境污染,与目前大力提倡的绿色制造观念相抵触,因此自九十年代中期以来,高温CVD技术的发展和应用受到一定制约。

八十年代末,Krupp. Widia开发的低温化学气相沉积(PCVD)技术达到了实用水平,其工艺处理温度已降至450~650℃,有效抑制了η相的产生,可用于螺纹刀具、铣刀、模具的TiN、TiCN、TiC等涂层,但迄今为止,PCVD工艺在刀具涂层领域的应用并不广泛。

九十年代中期,中温化学气相沉积(MTCVD)新技术的出现使CVD技术发生了革命性变革。

MTCVD技术是以含C/N 的有机物乙腈(CH3CN)作为主要反应气体、与TiCL4、H2、N2在700~900℃下产生分解、化学反应生成TiCN的新工艺。

采用MTCVD技术可获得致密纤维状结晶形态的涂层,涂层厚度可达8~10μm。

MTCVD涂层刀片适于在高速、高温、大负荷、干式切削条件下使用,其寿命可比普通涂层刀片提高一倍左右[3]。

目前,CVD(包括MTCVD)技术主要用于硬质合金车削类刀具的表面涂层,涂层刀具适用于中型、重型切削的高速粗加工及半精加工。

采用CVD 技术还可实现α-Al 2O 3涂层,这是PVD 技术目前难以实现的,因此在干式切削加工中,CVD 涂层技术仍占有极为重要的地位。

1.2 物理气相沉积技术物理气相沉积技术除传统的真空蒸发和溅射沉积技术外,还包括近30年来发展起来的各种离子束沉积、离子束辅助沉积和离子镀技术。

真空蒸发镀膜是在真空条件下,用蒸发器加热镀料使之气化,蒸发粒子流直接射向基体并在基体上沉积成膜。

加热方式有:电阻加热、电子束加热、高频感应加热、电弧加热、激光加热等。

真空蒸发镀膜是发展较早的镀膜技术,应用较为广泛。

蒸发粒子的能量只有0.1~0.3eV ,因此真空蒸发只用于镀结合强度要求不高的某些功能膜。

溅射镀膜通常是利用气体放电产生等离子体,其正离子在电场作用下高速轰击阴极靶,溅射出的靶材原子或分子飞向基体表面沉积成膜。

溅射镀膜初期是利用直流二极溅射技术,溅射产生的二次电子在电场作用下高速撞击阳极基体,使基体温升过高,同时二极溅射沉积速率较低。

随后人们开发出溅射速率较高的射频(RF )溅射、三极溅射和磁控溅射技术。

射频溅射是采用13.5MHz 的高频交变电场使气体放电产生等离子体,适于溅射绝缘靶材。

三极溅射是利用热阴极弧光放电增强辉光放电产生等离子体,但三极溅射难以实现大面积均匀镀膜,工业上未获得广泛应用。

磁控溅射是在阴极靶面建立跑道磁场(如图1),利用磁场控制二次电子运动,延长其在靶面附近的行程,增加与气体碰撞的几率,提高等离子体的密度和电离度,从而提高靶材的溅射速率,最终提高沉积速率[4]。

磁控溅射相对其它溅射技术有较高的镀膜速率,一般二极溅射和射频溅射的镀膜速率为20~250nm/min ,三极溅射为50~500nm/min ,磁控溅射可达200~2000nm/min 。

20世纪70年代磁控溅射镀膜已实现工业化,当今已成为镀膜主流技术之一。

为了提高偏流密度,20世纪90年代人们又开发了非平衡磁控阴极。

普通磁控溅射阴极的磁场集中在靶面附近,磁场将等离子体紧密地约束在靶面附近,基体附近等离子体很弱,基体不会受到离子和电子的较强轰击。

而非平衡磁控溅射阴极的磁场大量向外发散,将等离子体范围扩展到基体(如图2),形成大量离子轰击,直接干预基体表面沉积成膜过程,改善膜的性能。

离子镀是将真空蒸发和真空溅射结合的一种镀膜技术。

一般而言,离子镀是指在真空条件下,利用气体放电使工作气体或被蒸发物质(镀料)部分离化,在工作气体离子或被蒸发物质离子轰击作用下,把蒸发物质或其反应物沉积在基体表面的过程。

从离子来源的角度,离子镀可分为蒸发源离子镀和溅射离子镀。

蒸发源离子镀是指通过各种加热方式加热镀膜材料,使之气化,将气态镀料引入以各种 图1 图2 非平衡磁控溅射的磁场特点方式激励产生的气体放电空间中使之电离成金属离子,它们到达施加负偏压的基体上沉积成膜。

蒸发源离子镀有空心阴极离子镀、热阴极强流电弧离子镀、真空阴极电弧离子镀等。

溅射离子镀是采用高能离子(如Ar+)对镀膜材料表面进行溅射而产生镀料粒子,镀料粒子在气体放电空间电离成镀料离子,它们到达施加负偏压的基体沉积成膜。

溅射离子镀有磁控溅射离子镀、非平衡磁控溅射离子镀、中频交流磁控离子镀和射频溅射离子镀。

离子镀技术的一个重要特征是在基片上施加负偏压,用来加速离子,增加和调节离子的能量。

偏压有直流偏压和脉冲偏压两种。

离子镀的特点是荷能离子一边轰击基体与膜层,一边进行沉积,荷能离子的轰击作用产生一系列的效应。

对基体表面的轰击效应:溅射清洗,产生缺陷,结晶系破坏,改变表面形貌,气体渗入,温度升高和表面成分变化等。

对膜基介面的轰击效应:物理混合,增强扩散,改善形核,减少松散结合原子,改善表面覆盖度,增强绕镀性等。

对薄膜生长的效应:有利于化合物形成,清除柱状晶,提高致密度,对膜层内应力的影响,改变膜的组织结构,强化基体表面等。

离子镀的主要优点是:等离子体的活性有利于降低化合物的合成温度,离子轰击可提高膜的致密度,改善膜的组织结构,提高膜基结合力。

离子镀技术可以在金属、合金、导电材料,甚至绝缘材料上进行镀膜。

离子镀沉积的膜可以是金属膜、多元合金膜、化合物膜;可以镀单一镀层,也可以镀复合镀层,还可以镀梯度镀层和纳米多层镀层。

离子镀技术特别适用于沉积硬质薄膜。

离子镀硬质耐磨涂层广泛应用于刀具、模具、抗磨零件上。

常用的膜系包括TiN、ZrN、HfN、TiAlN、TiC、TiCN、CrN、Al2O3等,此外,还有更坚硬的类金刚石碳(DLC),TiB2和碳氮(CN x)膜。

被镀基体材料包括高速钢、模具钢、硬质合金、高级合金钢等。

镀层厚一般为2.5~5μm。

镀膜产品包括钻头、铣刀、齿轮刀具、拉刀、丝锥、剪刀、刮面刀片、铸模、注塑模、磁粉成型模、冲剪模、汽车耐磨件、医疗器械等。

此外,低摩擦系数的低磨损膜系有MoS2,含金属的类金刚石碳膜,如W-C:H,WC-C等,属于固体润滑膜,往往把它们镀在超硬膜的顶层,组成低摩擦抗磨损多层膜。

近来,出现利用纳米多层结构超硬效应的膜系,如TiN/AlN, TiN/TiAlN, TiN/W2N, TiCN/TiN等纳米多层膜,用于刀具与耐磨件上,其性能比单层膜优越。

2硬质耐磨涂层硬质耐磨涂层包括:共价键结合的涂层,如金刚石、立方氮化硼、SiC、TiN、AlN和Si3N4等;金属键结合的TiB2、TiC、WC、ZrB2、NbC和TaC等;离子键结合的氧化物陶瓷,如Al2O3、BeO、ZrO2、Cr2O3等[5]。

下面介绍金属氮化物涂层和立方氮化硼涂层。

2.1金属氮化物涂层硬质涂层材料中,工艺最成熟、应用最广泛的是TiN。

这是因为,一方面,容易沉积得到高硬度、耐磨损的立方TiN相(它具有大的氮溶解度),另一方面,TiN具有漂亮的金黄色。

人们也对TiN涂层进行了广泛而深入的研究。

Thornton提出基体温度、气体压强与磁控溅射涂层显微结构的关系模型,低温低压下得到的涂层为突起的多孔晶粒,随基体温度和气压升高涂层变成致密的纤维状晶粒,当温度为0.5T m时出现柱状景。

Valvoda等人研究发现[TMN07],随涂层氮含量(沉积过程中的氮气分压)的增加,磁控溅射沉积TiN涂层结构由氮在六方α-Ti 中的固溶体转变为立方结构δ-TiN相,有时在转变过程中会形成四方结构ε-Ti2N中间相,显微硬度、残余应力、择优生长方向等也随之改变;涂层厚度增加时涂层晶格常数减小;轰击离子的平均能量达到150eV时,涂层由多孔结构变为致密结构,显微硬度明显升高。

研究发现[TMN01],磁控溅射沉积TiN涂层时,在高的离子电流密度下能沉积得到致密、结合性好的涂层。

阴极电弧离子镀TiN/Ti涂层中TiN层、钛中间层厚度对涂层摩擦性能的影响,以及阴极电弧等离子体沉积TiN涂层中TiN层、化学镀镍中间层厚度对涂层摩擦性能的影响,并与阴极电弧离子镀TiN/Ti涂层作比较[TMN22-23]。

相关文档
最新文档