多元喷射电沉积制备硅基铜/钴纳米多层膜试验研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:winddss
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
喷射电沉积是电化学沉积的分支之一,作为一种局部高速电沉积技术,其具有热量和物质传递速率高、极限电流密度大以及沉积效率高等诸多优点,理论上可以通过合理控制电流密度及沉积时间制备出纳米金属多层膜。本文在前期金属基体表面进行多层膜研究基础上,围绕多层膜巨磁阻、介电等功能,开展了硅基表面多层膜制备研究。基于多层膜交替工艺在金属基体研究阶段已经较好的实现,本文将研究重点聚焦在了硅/多层膜界面研究,针对界面如何更好的结合开展了大量研究工作,具体如下:(1)进行了喷射流场的仿真及试验研究。对喷嘴宽度为1mm的喷嘴,采用FLUENT软件对不同喷嘴入口速度(流量)和极间距离△下的流场进行了仿真优化分析,选择喷嘴下方1mm长度的区域为研究对象,仿真结果显示当极间距离为2mm时的流场均匀性最好。在△=2mm下进行了定点喷射电沉积工艺试验,研究表明仿真分析很好的反映了电沉积现象,喷嘴入口速度为0.40m/s(Q=485L/h)时,沉积层定域性最好,并选取△=2mm,Q=485L/h时作为后续工艺试验的参数。(2)在抛光处理后的硅表面进行喷射电沉积金属铜试验研究,提出了一种制备纳米金属颗粒的新方法(申请国家发明专利),该工艺方法操作简单、经济性好、环境友好。通过SEM表征各参数下纳米金属颗粒的粒度及分布均匀性,结果表明,随着硅基表面粗糙度的减小,电沉积颗粒形状主要为理想的球形,且大小逐渐减小,均匀性也随之逐渐提高,当粗糙度达到0.023μm以下时,颗粒均落在纳米尺度范围,并且分布均匀性进一步提高;试验表明当喷射电沉积电流密度为300A/dm2,扫描速度为360mm/min时,纳米颗粒不仅大小均匀,而且分散良好。(3)从界面设计的角度,对不同粗糙度、刻蚀工艺下的硅/多层膜界面膜基结合力展开了研究。研究表明硅与金属多层膜间的附着力主要为机械力。基于此,本文采用本课题组自有硅特种加工技术(发明专利:CN101101937A),设计出一种特殊的基面铆接结构,即一种利用电火花电解复合作用硅表面后所获得的大小孔洞叠加的特殊表层形貌。与硅基刻蚀工艺对比研究表明该种特殊界面结构具有更多的机械连接点,多层膜测试研究表明,界面结合力提高2倍以上。(4)此外,本文还对电火花电解工艺下硅基Cu/Co多层膜进行了电化学耐腐蚀性能的测试分析研究。研究表明,电流密度及扫描速度对Cu/Co多层膜的耐腐蚀性影响与其对多层膜表面形貌的影响规律基本一致。电流密度的提高有利于耐腐蚀性的提高,镀铜和镀钴的电流密度分别为300A/dm2、100A/dm2时,耐腐蚀性能最好;扫描速度为360mm/min时,沉积层对硅基表面的整平作用最好,使得此时的耐腐蚀性最好。
其他文献
随着国家经济的发展和高等教育规模的不断扩大,特别是在高等教育大众化形势下,供需矛盾突出,毕业生数量激增,就业压力、竞争力加大,毕业生就业指导工作的规范和加强显得十分紧迫。
枇杷叶总三萜酸有效部位(EJA)是本课题组采用现代制剂技术对枇杷叶进行提取、分离、纯化制得的总三萜酸含量达50%以上的活性部位,研究表明其具有较强的降低血糖的作用。然而E
[目的]为改善和恢复埃塞俄比亚加里示范区米勒河滨水及河流遭到破坏的生态系统,防止生物多样性严重下降或丧失。[方法]基于演替理论,通过生态工程和"自然化"结合的方法,保护
随着全球经济发展和经济一体化的推进,金融行业的重要性日渐提升。为更好的了解西方国家的金融业现状,作者选取了金融界享有盛誉的美国教授Benton E. Gup所著的Banking and Fin
以资产负债率较高的房地产行业作为研究样本,深入探讨了房地产行业特征因素、行业环境因素和宏观经济环境因素对资本结构的影响。研究结果表明,我国房地产行业的资本结构基本
车身覆盖件的成形模具结构复杂而且体积庞大,而且对几何精度及型面质量的要求很高,因此应用于普通模具零件的强化方法很难被使用在车身模具上。点式感应淬火方法通过数控伺服装
插铣主要用于粗加工和半精加工,是一种能够实现高金属切除率的加工方法。在航空航天领域和模具行业应用广泛。本文选用冷作模具钢Cr12为试验材料,主要针对插铣加工中的铣削力进
从调研的效果看,目前适用范围有限且罪名集中,刑事速裁案件配套措施不完善,社会调查的适用存在现实困境。法律援助值班律师功能虚化,诉讼公正和诉讼效率的价值之间存在冲突。应以
选本是从一人或若干人的著作中选出精华篇章而编成的书。鲁迅认为《文选》与《世说新语》是古代流传至今最为盛行的两部选本,前者作为选本没有任何争议,而后者则不同。《世说
上世纪末,邯钢集团从德国西马克公司引进了一套薄板带钢连铸连轧生产线,该生产线应用了当时世界上钢铁行业的最新生产技术(Compact StripProduction紧密式板带生产,简称CSP)。该