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锂钠冰晶石的沉淀-溶解平衡

工程科学学报 2024年第8期46卷 1489-1497页

作者：易葵陈伟周康根吴业惠子邱在容中南大学冶金与环境学院长沙410083

新能源行业的迅猛发展,使废旧磷酸铁锂(LiFePO_(4))电池的高值回收再利用成为目前的研究热点.但其正极粉料夹带残留的铝集流体,导致回收制备的磷酸铁(FePO_(4))中铝含量偏高,从而影响再生FePO_(4)的电化学性能.本文以硫酸铝、硫酸锂、... 详细信息

新能源行业的迅猛发展,使废旧磷酸铁锂(LiFePO_(4))电池的高值回收再利用成为目前的研究热点.但其正极粉料夹带残留的铝集流体,导致回收制备的磷酸铁(FePO_(4))中铝含量偏高,从而影响再生FePO_(4)的电化学性能.本文以硫酸铝、硫酸锂、硫酸钠和氟化铵为原料,通过调控氟铝配位合成锂钠冰晶石(Na_(3)Li_(3)Al_(2)F_(12)),研究其沉淀‒溶解平衡行为,为废旧LiFePO_(4)粉料酸浸液氟化配位除Al提供依据.系统考察了配位沉淀过程中F/Al摩尔比、Na/Al摩尔比、Li/Al摩尔比、反应初始pH、反应温度以及反应时间的影响.得出优化的沉淀条件:F/Al摩尔比为7、Na/Al摩尔比为1.5、Li/Al摩尔比为2、反应温度70℃、反应pH为4.5以及反应时间3 h.在最佳工艺条件下,氟化剂配位沉Al后,滤液中各离子浓度趋于稳定,其中Al^(3+)质量浓度为75.02 mg·L^(-1).此外,探究了Na_(3)Li_(3)Al_(2)F_(12)在不同pH溶液中的溶解度.在温度30℃,pH小于3时,酸度越大,Na_(3)Li_(3)Al_(2)F_(12)的溶解度越大,pH大于3时,pH值对Na_(3)Li_(3)Al_(2)F_(12)溶解度影响不大.为验证其具有指导意义,在实际应用中,废旧LiFePO_(4)正极材料酸浸液NaF配位沉Al后,Al^(3+)沉淀率达99.4%,实现深度除Al.

关键词：废旧磷酸铁锂锂钠冰晶石配位沉淀沉淀‒溶解平衡溶解度

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金刚石减反射微纳结构制备技术研究进展

中国激光 2023年第8期50卷 250-262页

作者：张伟丽史肖阳洪瑞金陈兴凤冯操易葵上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海201800

高透过率的窗口材料是光电系统高精度和稳定性的重要保障。金刚石材料集优良的光学特性以及高热导率、低热膨胀系数等特性于一身,是性能优异的宽波段窗口材料。但金刚石在可见光及红外波段的高折射率限制了它的进一步应用,构筑减反射微... 详细信息

高透过率的窗口材料是光电系统高精度和稳定性的重要保障。金刚石材料集优良的光学特性以及高热导率、低热膨胀系数等特性于一身,是性能优异的宽波段窗口材料。但金刚石在可见光及红外波段的高折射率限制了它的进一步应用,构筑减反射微纳结构抑制金刚石表面反射损耗是较为有效的方法之一。本文综述了近年来金刚石减反射微纳结构的研究进展,着重介绍了微纳结构的减反射机理以及激光加工和离子刻蚀两类加工方式的基本原理及工艺条件,总结了两种方式制备的表面微纳结构对金刚石透过率的影响,对比了各类制备技术的优缺点,并简单介绍了金刚石的应用前景,旨在为相关领域的研究人员提供技术参考。

关键词：表面光学金刚石微纳结构减反射机理激光加工离子刻蚀应用前景

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激光薄膜元件内微缺陷的表征分析

中国激光 2023年第2期50卷 50-56页

作者：崔云张革赵元安邵宇川朱美萍易葵邵建达中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海201800 中国科学院强激光材料重点实验室上海201800

激光系统用薄膜元件既要有优异的光学性能,又要有高的激光诱导损伤阈值(LIDT)。薄膜元件的基底表面上交替沉积有高低折射率材料,通过膜厚、折射率等参数的优化可实现所需的光学性能,但元件中存在的微缺陷(如膜料喷溅缺陷、基底缺陷等)... 详细信息

激光系统用薄膜元件既要有优异的光学性能,又要有高的激光诱导损伤阈值(LIDT)。薄膜元件的基底表面上交替沉积有高低折射率材料,通过膜厚、折射率等参数的优化可实现所需的光学性能,但元件中存在的微缺陷(如膜料喷溅缺陷、基底缺陷等)是导致LIDT降低的重要原因。通过精准定位切割、三维重构的方法,表征膜料喷溅和基底抛光产生的微缺陷的形貌结构,并对其激光辐照前后的元素分布进行了分析。研究结果为镀制工艺、基底加工工艺的改进提供了参考。

关键词：薄膜激光损伤微缺陷喷溅基底抛光

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SiO2材料蒸发特性对膜厚均匀性的影响

中国激光 2010年第8期37卷 2051-2056页

作者：王宁邵建达易葵魏朝阳中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院强激光材料重点实验室上海201800 中国科学院研究生院北京100049

膜厚均匀性是评价光学薄膜的重要标准之一。膜厚均匀性不好,膜系特性就会遭到严重破坏。作为用于光学薄膜的主要低折射率材料,SiO2导热性很弱,且以升华的方式进行蒸发,具有特殊的蒸发特性,导致在利用电子束加热蒸发方式镀膜的过程中,膜... 详细信息

膜厚均匀性是评价光学薄膜的重要标准之一。膜厚均匀性不好,膜系特性就会遭到严重破坏。作为用于光学薄膜的主要低折射率材料,SiO2导热性很弱,且以升华的方式进行蒸发,具有特殊的蒸发特性,导致在利用电子束加热蒸发方式镀膜的过程中,膜厚分布会发生明显变化,从而严重影响薄膜质量。为了分析SiO2材料蒸发特性对膜厚均匀性的影响,对电子束焦斑热量分布进行了计算模拟,据此得到蒸发质量的分布。根据蒸发质量分布和蒸发源表面各点蒸发角的变化,计算了蒸发源在空间球面和空间平面上的分布。根据分析结果,总结了SiO2材料蒸发特性对膜厚均匀性产生影响的原因及膜厚分布的特点,为调整和改进SiO2材料镀膜工艺提供参考。

关键词：薄膜光学薄膜制备 SiO2材料热量分布蒸发特性

电子束自动扫描SiO_2材料沉积速率控制实验研究

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中国激光 2010年第10期37卷 2615-2619页

作者：王宁魏朝阳邵建达范正修易葵中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院强激光材料重点实验室上海201800 中国科学院研究生院北京100049

沉积速率是电子束蒸发制备光学薄膜的重要工艺参数之一,影响着成膜的微观结构和化学成分,从而对薄膜的光学性质和机械性质都产生很大的影响。SiO2材料是制备光学薄膜的主要低折射率材料之一,由于其导热性很弱,并且以升华的方式进行蒸发... 详细信息

沉积速率是电子束蒸发制备光学薄膜的重要工艺参数之一,影响着成膜的微观结构和化学成分,从而对薄膜的光学性质和机械性质都产生很大的影响。SiO2材料是制备光学薄膜的主要低折射率材料之一,由于其导热性很弱,并且以升华的方式进行蒸发,因此在蒸发过程中表面会出现凹坑,影响其蒸发特性,不利于沉积速率的稳定。考虑到SiO2材料的蒸发特性,进行了电子束自动蒸发SiO2材料沉积速率控制实验,利用设计的扫描控制仪,采用设计的路径进行焦斑自动扫描,在扫描过程中采用比例-积分-微分(PID)闭环反馈法对沉积速率进行控制,实验结果表明,通过控制可以得到良好的材料表面特性和较稳定的沉积速率。

关键词：薄膜薄膜工艺自动扫描沉积速率控制

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高功率激光器光学元件镀膜前后评价参数探讨

中国激光 2010年第2期37卷 572-576页

作者：胡达飞邵淑英方明齐红基易葵中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院强激光材料科学与技术重点实验室上海201800 中国科学院研究生院北京100049

利用ZYGO MarkⅢ-GPI干涉仪对120 mm×88 mm元件镀膜前后进行了面形测量,获得了峰谷值(PV)和均方根梯度(GRMS),并对镀膜前后的PV,GRMS值进行了比较,发现镀膜后PV,GRMS值分别有所增加,同时对两者进行了线性拟合,结果表明两者在一定程度... 详细信息

利用ZYGO MarkⅢ-GPI干涉仪对120 mm×88 mm元件镀膜前后进行了面形测量,获得了峰谷值(PV)和均方根梯度(GRMS),并对镀膜前后的PV,GRMS值进行了比较,发现镀膜后PV,GRMS值分别有所增加,同时对两者进行了线性拟合,结果表明两者在一定程度上存在着线性关系,并从理论上进行了模拟论证。同时对个别样品进行了功率谱密度(PSD)分析,发现镀膜后PSD曲线较镀膜前有所升高,这与基片的抛光程度以及镀膜过程有着密切联系。

关键词：表面光学表面形貌峰谷值均方根均方根梯度功率谱密度

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193nm氟化物高反膜研究

中国激光 2010年第8期37卷 2068-2072页

作者：薛春荣易葵邵建达范正修中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800 常熟理工学院江苏新型功能材料实验室江苏常熟215500

为了研制低损耗、高性能的193 nm氟化物高反膜,对193 nm氟化物高反膜的设计、制备与性能分析进行了深入探讨。用挡板法和预镀层技术相结合,实现了在现有镀膜机上对193 nm薄膜的膜厚控制。在熔石英基底(JGS1)上,用热舟蒸发制备了不同氟... 详细信息

为了研制低损耗、高性能的193 nm氟化物高反膜,对193 nm氟化物高反膜的设计、制备与性能分析进行了深入探讨。用挡板法和预镀层技术相结合,实现了在现有镀膜机上对193 nm薄膜的膜厚控制。在熔石英基底(JGS1)上,用热舟蒸发制备了不同氟化物材料组合高反膜,对不同氟化物材料组合高反膜的反射率、透射率和光学损耗等光学特性,横截面形貌和表面粗糙度等微结构以及应力等特性进行了讨论和比较。在对不同材料组合高反膜性能分析比较的基础上,对应用于高反膜膜材料组合进行了优化选择,以NdF3/AlF3为材料对,设计制备了193 nm高反膜。193 nm氟化物高反膜的反射率达到96%。

关键词：薄膜氟化物薄膜 193nm 高反膜预镀层技术

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真空镀膜中基底预应力的有限元分析

中国激光 2006年第7期33卷 963-967页

作者：孙荣阁易葵范正修中国科学院上海光学精密机械研究所光学薄膜技术研究与发展中心上海201800

真空镀膜过程中,基底因支撑、温度梯度造成的应变会对最终的薄膜-基底系统的面形产生影响。用有限元方法对不同支撑方式下不同尺寸基底的预应力以及烘烤过程中基底内部温度梯度造成的热应力进行了分析和计算,得到基底表面变形的峰谷值,... 详细信息

真空镀膜过程中,基底因支撑、温度梯度造成的应变会对最终的薄膜-基底系统的面形产生影响。用有限元方法对不同支撑方式下不同尺寸基底的预应力以及烘烤过程中基底内部温度梯度造成的热应力进行了分析和计算,得到基底表面变形的峰谷值,并给出了不同工况下基底形变的等值线图。对于尺寸超过200 mm的基底,自重变形量和热应力变形量比较大,是影响最终薄膜面形的重要因素;装夹时随着基底倾角的增大,基底的形变与应力呈减小趋势;同样结构尺寸情况下,熔融石英基底的自重变形量略大于BK7基底,热变形量远小于BK7基底;热应力对基底预应力的贡献较大。

关键词：薄膜应力有限元自重变形温度梯度热应力

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软x射线激光多层膜反射镜及分光元件的研制

软x射线激光多层膜反射镜及分光元件的研制

作者：易葵浙江大学

学位级别：硕士

论文第一章从x射线光源、x射线光学元件和x射线多层膜的发展和研究状况给出了简要的综述。第二章讨论了理论设计和性能分析问题，将薄膜光学理论成功应用于x射线多层膜的设计中，建立完善了设计程序和多层膜性能分析方法。论... 详细信息

论文第一章从x射线光源、x射线光学元件和x射线多层膜的发展和研究状况给出了简要的综述。第二章讨论了理论设计和性能分析问题，将薄膜光学理论成功应用于x射线多层膜的设计中，建立完善了设计程序和多层膜性能分析方法。论文第三章介绍了多层膜沉积的工艺，给出了本研究小组独特的转速控厚法，这种方法在制备x射线多层膜中具有十分重要的意义。讨论了利用多层膜的小角x射线衍射谱理论分析，导出了单层膜厚度和多层膜周期厚度的测量方法。实际制备了x射线Mo/Si多层膜，利用同步辐射反射率装置测得的波长13.9nm反射率在50%左右。利用激光等离子体实现多层膜反射率测量，在国内报道还属于第一次，而且13.1nm波长x射线45°入射的平均反射率已达到26.2%，这个结果为理论反射率的70%，为国内报道的最高反射率的结果，基本上接近了国际先进水平。论文根据对实际制备的多层膜的实测反射率的拟合，提出了表面粗糙度对多层膜光学特性的影响在软x射线波段的最佳拟合方法，这对提高x射线多层膜的性能有一定的指导意义。论文第四章讨论了x射线多层膜分光元件的制备和测试，在国内第一次成功制备了无衬底的x射线多层膜，并且国内第一次成功地获得了无衬底的x射线多层膜的实测结果。

关键词： X射线多层膜 x射线多层膜分光元件多层膜反射率无衬底