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纳米多孔二氧化硅薄膜的制备与表征

功能材料 2005年第1期36卷 54-56页

作者：王娟冯坚杨大祥张长瑞国防科学技术大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

以正硅酸乙酯为原料,采用酸/碱两步溶胶-凝胶法、结合匀胶和超临界干燥等工艺在硅片上成功制备了纳米多孔二氧化硅薄膜.适合匀胶的二氧化硅溶胶的粘度范围为9～15mPa·s;多孔二氧化硅薄膜表面均匀平整,其厚度为400～1000nm;折射率为1.09... 详细信息

以正硅酸乙酯为原料,采用酸/碱两步溶胶-凝胶法、结合匀胶和超临界干燥等工艺在硅片上成功制备了纳米多孔二氧化硅薄膜.适合匀胶的二氧化硅溶胶的粘度范围为9～15mPa·s;多孔二氧化硅薄膜表面均匀平整,其厚度为400～1000nm;折射率为1.09～1.24;介电常数为1.5～2.5.该多孔二氧化硅薄膜具有三维网络结构,二氧化硅微粒直径为10～20nm.

关键词：纳米多孔二氧化硅薄膜溶胶-凝胶正硅酸乙酯低介电常数

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聚乙二醇对纳米多孔二氧化硅薄膜性能的影响

无机材料学报 2005年第2期20卷 435-441页

作者：王娟张长瑞冯坚国防科技大学航天与材料工程学院新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室湖南长沙410073

以聚乙二醇(PEG)为添加剂,正硅酸乙酯(TEOS)为先驱体,采用溶胶-凝胶法、结合旋转涂胶和超临界干燥等工艺在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜.利用FTIR、TG-DTA、 AFM和椭偏仪研究了该SiO2薄膜的性能.与未加.PEG的SiO2薄膜相比,加入PEG得到... 详细信息

以聚乙二醇(PEG)为添加剂,正硅酸乙酯(TEOS)为先驱体,采用溶胶-凝胶法、结合旋转涂胶和超临界干燥等工艺在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜.利用FTIR、TG-DTA、 AFM和椭偏仪研究了该SiO2薄膜的性能.与未加.PEG的SiO2薄膜相比,加入PEG得到的SiO2薄膜表面粗糙度增大,但孔隙率较高,介电常数可降至2.0以下.PEG参与并修饰了 TEOS的溶胶-凝胶过程.加入PEG制备的SiO2薄膜因含有Si-OH基团而呈亲水性,该薄膜经三甲基氯硅烷(TMCS)修饰后为疏水性.

关键词：纳米多孔二氧化硅薄膜溶胶-凝胶聚乙二醇低介电常数

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低介电常数纳米多孔二氧化硅薄膜的制备

稀有金属材料与工程 2004年第Z1期33卷 141-144页

作者：王娟张长瑞冯坚国防科学技术大学新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室湖南长沙410073 国防科学技术大学新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室湖南长沙410073 国防科学技术大学新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室湖南长沙410073

以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法、旋转涂胶和超临界干燥工艺在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜.用近线性生长模型和分形生长模型研究了SiO2溶胶的粘度-时间曲线,确定了SiO2溶胶的结构演变过程.适合旋转涂胶的SiO2溶胶的粘度为9 mPa·... 详细信息

以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法、旋转涂胶和超临界干燥工艺在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜.用近线性生长模型和分形生长模型研究了SiO2溶胶的粘度-时间曲线,确定了SiO2溶胶的结构演变过程.适合旋转涂胶的SiO2溶胶的粘度为9 mPa·s～15 mPa·s;旋转涂胶时SiO2溶胶的粒子尺寸与其浓度密切相关.该SiO2薄膜具有三维网络结构,表面均匀平整,SiO2微粒直径为10nm～20 ***2薄膜的厚度为400nm～1 000nm;折射率为1.09～1.24;介电常数为1.5～2.5.

关键词：纳米多孔二氧化硅薄膜溶胶-凝胶低介电常数粘度

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低介电常数介质薄膜的研究进展

化学进展 2005年第6期17卷 1001-1011页

作者：王娟张长瑞冯坚国防科技大学航天与材料工程学院新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室长沙410073

用低介电常数介质薄膜作金属线间和层间介质可以降低超大规模集成电路(ULSI)的互连延迟、串扰和能耗。从介质极化的原理出发,揭示了开发低介电常数介质薄膜的可能途径;综述了低介电常数介质薄膜的制备方法、结构与性能表征、工艺兼容性... 详细信息

用低介电常数介质薄膜作金属线间和层间介质可以降低超大规模集成电路(ULSI)的互连延迟、串扰和能耗。从介质极化的原理出发,揭示了开发低介电常数介质薄膜的可能途径;综述了低介电常数介质薄膜的制备方法、结构与性能表征、工艺兼容性等领域的最新进展。

关键词：低介电常数介质薄膜多孔薄膜 SSQ基介质纳米多孔SiO2薄膜含氟氧化硅(SiOF)薄膜含碳氧化硅(SiOCH)薄膜有机聚合物介质

烧结助剂对自增韧Si_3N_4陶瓷显微结构和性能的影响

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硅酸盐学报 2003年第4期31卷 382-385页

作者：陈力冯坚李永清张长瑞华中科技大学材料科学与工程学院武汉430074 国防科技大学

研究了烧结助剂质量分数及比例对热压自增韧Si3N4 陶瓷显微结构和力学性能的影响。结果表明 :材料室温抗弯强度和断裂韧性均在烧结助剂的质量分数为 15 %时达到峰值 ,其中 5 %Y2 O3+ 10 %La2 O3+ 85 %Si3N4 体系的抗弯强度达 911.3MPa,... 详细信息

研究了烧结助剂质量分数及比例对热压自增韧Si3N4 陶瓷显微结构和力学性能的影响。结果表明 :材料室温抗弯强度和断裂韧性均在烧结助剂的质量分数为 15 %时达到峰值 ,其中 5 %Y2 O3+ 10 %La2 O3+ 85 %Si3N4 体系的抗弯强度达 911.3MPa,断裂韧性达10 .0 2MPa·m1 /2 。同时 ,分析了材料显微结构与力学性能的关系 ,发现自增韧Si3N4 陶瓷中 β-Si3N4

关键词：自增韧氮化硅热压烧结助剂双峰分布

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金属近快速定向凝固过程的数值模拟

中国有色金属学报 2004年第3期14卷 329-334页

作者：冯坚张长瑞黄卫东周尧和国防科技大学航天与材料工程学院新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室长沙410073 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

从非稳态传热角度并按照柱坐标系中二维传热方式对Bridgman装置中Al柱状试样近快速定向凝固过程进行了数值模拟,分析了试样在近快速定向凝固过程中液固界面前沿的温度梯度和生长速度随试样抽拉速度的变化规律。计算结果表明:在30～3000... 详细信息

从非稳态传热角度并按照柱坐标系中二维传热方式对Bridgman装置中Al柱状试样近快速定向凝固过程进行了数值模拟,分析了试样在近快速定向凝固过程中液固界面前沿的温度梯度和生长速度随试样抽拉速度的变化规律。计算结果表明:在30～3000μm/s的抽拉速度范围,随着抽拉速度的提高,液固界面前沿的温度梯度在(145±10)K/cm范围变化,生长速度与抽拉速度的差别不超过5%。研究结果为实验研究近快速定向凝固组织形态转变提供了可靠的控制参数依据。

关键词：近快速定向凝固铝柱试样数值模拟温度梯度凝固速度

C/SiC陶瓷基复合材料表面Si/SiC涂层制备

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材料工程 2004年第10期32卷 29-31,35页

作者：张玉娣张长瑞李俊生国防科技大学航天与材料工程学院先进陶瓷纤维及其复合材料重点实验室长沙410073

采用新的泥浆预涂层 -反应烧结工艺在 C/ Si C复合材料表面制备 Si/ Si C致密涂层 ,重点研究了原材料、工艺条件对涂层性能的影响 ;采用 XRD分析涂层的组分及晶体结构 ,采用 SEM分析涂层的断口形貌。结果显示 ,采用 MC为胶粘剂、较低的... 详细信息

采用新的泥浆预涂层 -反应烧结工艺在 C/ Si C复合材料表面制备 Si/ Si C致密涂层 ,重点研究了原材料、工艺条件对涂层性能的影响 ;采用 XRD分析涂层的组分及晶体结构 ,采用 SEM分析涂层的断口形貌。结果显示 ,采用 MC为胶粘剂、较低的裂解升温速度制备的预涂层性能最好 ;无 Si气氛存在直接高温烧结制备涂层性能差 ,而在真空环境下、 14 5 0～ 16 0 0℃温度范围高温烧结能够制备出致密的 Si/ Si C涂层。

关键词： C/SiC陶瓷基复合材料预涂层反应烧结 Si/SiC涂层

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Mo基体上锆酸镧热障涂层的研究

稀有金属材料与工程 2010年第5期39卷 824-827页

作者：王璟白书欣李顺张长瑞国防科技大学湖南长沙410073

利用自行研制的La1.4Nd0.6Zr2O7(LNZ)喷涂粉末,采用大气等离子喷涂在Mo基体上制备LNZ热障涂层。测试粉末的各项热物理性能,考核涂层的抗热震性能和高温隔热性能,并与常规氧化钇稳定氧化锆(YSZ)涂层进行比较。结果表明,与YSZ相比,LNZ由... 详细信息

利用自行研制的La1.4Nd0.6Zr2O7(LNZ)喷涂粉末,采用大气等离子喷涂在Mo基体上制备LNZ热障涂层。测试粉末的各项热物理性能,考核涂层的抗热震性能和高温隔热性能,并与常规氧化钇稳定氧化锆(YSZ)涂层进行比较。结果表明,与YSZ相比,LNZ由于具有热膨胀系数小、导热系数低、烧结速率低等特点而更适合在Mo基体作为热障涂层使用。

关键词：锆酸镧 Mo 大气等离子喷涂热障涂层

纳米多孔二氧化硅薄膜的制备及其光学性质研究

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高技术通讯 2005年第6期15卷 55-57页

作者：王娟张长瑞冯坚国防科技大学航天与材料工程学院新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室长沙410073

以正硅酸乙酯(TEOS)为先驱体,采用溶胶-凝胶法,结合旋转涂胶和超临界干燥等工艺,在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜.XRD和AFM表明该SiO2薄膜为无定形态,具有多孔网络结构,表面均匀平整,其SiO2基本粒子和孔隙的直径为30～40nm.利用椭偏光... 详细信息

以正硅酸乙酯(TEOS)为先驱体,采用溶胶-凝胶法,结合旋转涂胶和超临界干燥等工艺,在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜.XRD和AFM表明该SiO2薄膜为无定形态,具有多孔网络结构,表面均匀平整,其SiO2基本粒子和孔隙的直径为30～40nm.利用椭偏光谱仪测量了SiO2薄膜在波长245～1650nm的椭偏光谱,采用Si/cauchy/rough结构模型对该光谱进行了拟合,获得了SiO2薄膜的厚度和光学常数.SiO2薄膜的厚度为500～1100nm;折射率为1.13～1.21;孔隙率为56%～70%;介电常数为1.9～2.3.

关键词：纳米多孔二氧化硅薄膜制备方法光学性质溶胶-凝胶低介电常数椭偏光谱