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HiPIMS频率对弧辉复合沉积TiZrN/TiN纳米多层膜微观结构和性能的影响

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中国表面工程 2025年

作者：魏永强张晓晓张华森顾艳阳杨佳乐蒋志强韦春贝钟素娟郑州航空工业管理学院机械工程学院广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室郑州机械研究所有限公司

随着先进制造业的快速发展，单元单层氮化物涂层刀具很难满足苛刻工况条件下的高性能要求，通过设计多层结构，可以提高基体材料的硬度、耐摩擦磨损和耐腐蚀等综合性能，提高关键零部件的使用寿命。本文采用电弧离子镀（Arc ion plating... 详细信息

随着先进制造业的快速发展，单元单层氮化物涂层刀具很难满足苛刻工况条件下的高性能要求，通过设计多层结构，可以提高基体材料的硬度、耐摩擦磨损和耐腐蚀等综合性能，提高关键零部件的使用寿命。本文采用电弧离子镀（Arc ion plating， AIP）和高功率脉冲磁控溅射（High power impulse magnetron sputtering， HiPIMS）复合技术，通过调控HiPIMS频率在M2高速钢基体和单晶Si片上沉积TiZrN/TiN纳米多层膜，探究HiPIMS频率对TiZrN/TiN纳米多层膜微观结构和性能的影响规律。研究发现，HiPIMS频率的增加有助于改善TiZrN/TiN纳米多层薄膜表面质量，降低薄膜表面大颗粒数量，TiZrN/TiN纳米多层薄膜厚度呈先增大后减小趋势。不同HiPIMS频率下制备的TiZrN/TiN纳米多层薄膜均以（220）晶面为择优取向，平均晶粒尺寸在4.01 nm～5.31 nm之间，膜基结合力等级均为HF1级，硬度均在30 GPa以上，稳定摩擦系数在0.79左右。在HiPIMS频率为600 Hz时，平均晶粒尺寸降低到最小4.01 nm。当HiPIMS频率为800 Hz时，硬度达到最大46.28 GPa，磨损率最小，为1.46×10-8mm3·N-1·mm-1，此时薄膜的耐磨损性能较好。当HiPIMS频率为1000 Hz时，自腐蚀电位升高到最大-0.39 V（vs SCE），自腐蚀电流密度降低到最小0.731 μA/cm2，薄膜耐腐蚀性能最强，腐蚀速率最低。纳米多层结构提升TiZrN/TiN薄纳米多层薄膜的硬度、摩擦磨损和耐腐蚀性能，为薄膜工艺优化提供了试验依据和技术支撑，具有良好的应用前景。

关键词：电弧离子镀高功率脉冲磁控溅射技术 HiPIMS频率 TiZrN/TiN纳米多层膜硬度耐蚀性

n^(+)/n^(-)型硅衬底扩散片X_(jn+)理论分析与测试方法优化

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半导体技术 2025年第1期50卷 39-45页

作者：张现磊李立谦周涛张志林洛阳鸿泰半导体有限公司河南洛阳471000

n型衬底扩散片扩散深度(X_(jn+))是n^(+)/n^(-)型硅衬底扩散片最重要的参数之一,X_(jn+)的理论计算对磷扩散生产和X_(jn+)测试具有重要的指导意义。但现有扩散理论计算结果与实验数据差异较大,需更精准的计算方法。通过实验对X_(jn+)的... 详细信息

n型衬底扩散片扩散深度(X_(jn+))是n^(+)/n^(-)型硅衬底扩散片最重要的参数之一,X_(jn+)的理论计算对磷扩散生产和X_(jn+)测试具有重要的指导意义。但现有扩散理论计算结果与实验数据差异较大,需更精准的计算方法。通过实验对X_(jn+)的测试与理论计算结果进行对比分析,引入了修正系数k_(n)与k_(p),得到理论计算与测试结果吻合的X_(jn+)计算方法。并根据修正后的计算方法对染色法测试X_(jn+)进行了优化。新的X_(jn+)计算方法得到的结果与测试结果差异小于2%,可用于指导生产,且优化后的X_(jn+)测试方法更加便捷。

关键词：衬底扩散片扩散系数修正协同扩散 n型衬底扩散片扩散深度(X_(jn+))计算 X_(jn+)测试方法优化

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高温模压炭砖的研制

炭素技术 2012年第1期31卷 13-16页

作者：向左良白周京白海钦河南远洋新材料技术有限公司河南巩义451251

介绍了炼铁高炉用高温模压炭砖的研制概况。重点介绍了"抗铁水"炭砖研制情况,选用电煅煤和高温电煅煤为骨料,煤沥青作黏结剂在特制设备中快速压型烧结试制出高温模压炭砖。对原材料优化给出了炭砖的耐压强度、铁水溶蚀指数、透气度依赖... 详细信息

介绍了炼铁高炉用高温模压炭砖的研制概况。重点介绍了"抗铁水"炭砖研制情况,选用电煅煤和高温电煅煤为骨料,煤沥青作黏结剂在特制设备中快速压型烧结试制出高温模压炭砖。对原材料优化给出了炭砖的耐压强度、铁水溶蚀指数、透气度依赖于高温电煅煤含量的三个回归方程。还给出了3种炭砖的抗热震因子的结果。同时就远洋公司生产的高温模压炭砖质量指标与国内外优质炭砖进行了对比分析。

关键词：炭砖模压高温

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热压小炭砖的研制及其在高炉上的应用

炭素技术 2014年第6期33卷 55-59页

作者：白周京马历乔河南远洋新材料技术有限公司河南巩义451251

在宝钢高炉对比应用结果表明,热压小炭砖炉缸优于大块炭砖和陶瓷杯炉缸。对热压小炭砖的研制情况进行介绍,包括原料选择、工艺特点和使用设备等。与美国Graf Tech热压小炭砖的对比研究表明:国产热压小炭砖在密度、强度、抗氧化性、抗铁... 详细信息

在宝钢高炉对比应用结果表明,热压小炭砖炉缸优于大块炭砖和陶瓷杯炉缸。对热压小炭砖的研制情况进行介绍,包括原料选择、工艺特点和使用设备等。与美国Graf Tech热压小炭砖的对比研究表明:国产热压小炭砖在密度、强度、抗氧化性、抗铁水熔蚀性等方面优于Graf Tech热压小炭砖,在高炉上使用效果良好。

关键词：热压小炭砖研制高炉

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利用热压工艺试制块状高导热石墨

炭素技术 2017年第2期36卷 48-50页

作者：马历乔白周京中冶南方邯郸武彭炉衬新材料有限公司河北邯郸056200 河南远洋新材料技术有限公司河南巩义451251

以天然鳞片石墨为骨料,煤焦油沥青为黏结剂,混捏成糊料后装入特制的模具,在加压的状态下对模具和糊料进行通电加热,在6~10 min之内温度升高到1 400℃,入水冷却后得到块状高导热石墨。石墨块尺寸为460 mm×230 mm×135 mm,垂直于压力方... 详细信息

以天然鳞片石墨为骨料,煤焦油沥青为黏结剂,混捏成糊料后装入特制的模具,在加压的状态下对模具和糊料进行通电加热,在6~10 min之内温度升高到1 400℃,入水冷却后得到块状高导热石墨。石墨块尺寸为460 mm×230 mm×135 mm,垂直于压力方向的室温导热系数达到378 W/(m·K)。

关键词：块状高导热石墨热压工艺产业化试制

基于锥形超晶格p-AlInGaN层的AlGaN基深紫外发光二极管性能优化

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原子与分子物理学报 2025年第1期42卷 101-107页

作者：许愿张傲翔张鹏飞王芳刘俊杰刘玉怀郑州大学电气与信息工程学院电子材料与系统国际联合研究中心、河南省电子材料与系统国际联合实验室郑州450001 郑州大学智能传感研究院郑州450001 郑州大学产业技术研究院有限公司郑州450001 郑州唯独电子科技有限公司郑州450001 北方民族大学电气与信息工程学院银川750001

为了解决AlGaN基深紫外(DUV)发光二极管(LED)中的严重电子溢出和低空穴注入的问题,本文提出了一种新型锥形超晶格p-AlInGaN层,它大幅改善了基于AlGaN的DUV LED的光电特性.与传统结构相比,所提出结构的输出功率提高了337.8%;同时它的内... 详细信息

为了解决AlGaN基深紫外(DUV)发光二极管(LED)中的严重电子溢出和低空穴注入的问题,本文提出了一种新型锥形超晶格p-AlInGaN层,它大幅改善了基于AlGaN的DUV LED的光电特性.与传统结构相比,所提出结构的输出功率提高了337.8%;同时它的内部量子效率(IQE)也高达96%,并且没有效率下降现象.仿真计算结果表明,锥形超晶格p-AlInGaN层的引入明显增加了多量子阱(MQWs)内载流子的浓度并降低了量子阱(QWs)内的电场,导致了更高的辐射复合率,为改善DUV LED的性能提供了一个有吸引力的解决方案.

关键词：深紫外发光二极管 AlInGaN 锥形超晶格内部量子效率辐射复合

搭载实践十号卫星的不同小麦品种突变体鉴定与分析

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核农学报 2025年第1期39卷 1-9页

作者：张福彦李浩陈晓杰王嘉欢程仲杰赵婉范家霖张建伟河南省科学院同位素研究所有限责任公司/河南省核农学重点实验室河南郑州450015 河南省新郑市农业农村工作委员会河南新郑451100

为探讨卫星搭载对小麦农艺性状、高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)和分子水平变异的影响,本研究利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术、简单重复序列(SSR)标记技术对实践十号返回式科学实验卫星搭载周麦18、周麦22和汶农1... 详细信息

为探讨卫星搭载对小麦农艺性状、高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)和分子水平变异的影响,本研究利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术、简单重复序列(SSR)标记技术对实践十号返回式科学实验卫星搭载周麦18、周麦22和汶农14小麦品种干种子的SP3代农艺性状变异和SP5代突变系的HMW-GS和SSR分子标记多态性进行鉴定与分析。结果发现,航天诱变SP3代农艺性状与其野生型存在明显差异,且不同小麦品种对太空环境的敏感性不同。航天搭载能够诱发高分子量麦谷蛋白亚基和基因组DNA发生变异,发现3个小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基的变异频率分别为2.15%、3.66%和5.21%,其中汶农14突变体HMW-GS亚基变异频率最高。21个SSR分子标记检测结果显示,周麦18和周麦22的航天诱变突变体与其野生型差异标记数量均不超过2个,而汶农14航天诱变的部分突变体与其野生型间差异标记数量较多,且株高和穗型等性状发生了遗传分离。综上,航天诱变使小麦基因组和蛋白组发生变异,所创制的优异特色突变体可为小麦育种的遗传改良和功能基因的研究利用提供丰富的材料基础。

关键词：小麦卫星搭载突变体农艺性状高分子量麦谷蛋白亚基

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硅终端金刚石半导体与场效应管器件研究进展

硅酸盐学报 2023年第11期51卷 3005-3014页

作者：刘金龙赵子辰赵上熳朱肖华王鹏郭津瑞郭明明魏俊俊陈良贤李建林李成明北京科技大学新材料技术研究院北京100083 河南飞孟金刚石股份有限公司河南孟州454763

金刚石作为超宽禁带半导体材料的代表,逐渐成为大家关注的热点。尽管在材料制备、器件研制与性能方面取得了一定进展,但其半导体掺杂技术至今没有很好解决。氢终端金刚石由于具有典型的二维空穴气而被广泛应用于微波功率器件的研究,但... 详细信息

金刚石作为超宽禁带半导体材料的代表,逐渐成为大家关注的热点。尽管在材料制备、器件研制与性能方面取得了一定进展,但其半导体掺杂技术至今没有很好解决。氢终端金刚石由于具有典型的二维空穴气而被广泛应用于微波功率器件的研究,但其存在稳定性不佳、界面态浓度较高等问题。相比而言,近年来出现的硅终端(C—Si)金刚石具有比氢终端(C—H)金刚石更低的界面态密度、更高的阈值电压、载流子密度和稳定性等优点,有望解决氢终端金刚石半导体器件的问题。硅终端金刚石电子器件表现出高阈值电压的增强型特性,其机制尚不明确。本文从氢终端金刚石的结构、导电机理出发,分析限制其发展的主要问题,并综述了硅终端金刚石的导电机理、制备方法以及相应的界面结构,初步分析了硅终端MOSFETs的性能水平,最后阐述了目前硅终端金刚石发展存在的问题并展望了其发展前景。

关键词：硅终端金刚石金刚石半导体场效应管器件

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烟草染色体制备体系的建立与优化

生物技术通报 2025年

作者：韩梦荞吴疆李丽华王昭懿邓习韦凤杰任民孙洋洋李富欣中国农业科学院烟草研究所河南省烟草公司南阳市公司河南省烟草公司洛阳市公司宁夏大学农学院河南省烟草公司

【目的】开发一套适合烟草的染色体制备体系，为推进烟草染色体工程以及远缘杂交研究的系统开展奠定基础。【方法】以普通烟草为供试材料，利用酶解法进行染色体制备体系的构建。试验针对根尖组织8个时间段进行采样；利用4种方法进行预... 详细信息

【目的】开发一套适合烟草的染色体制备体系，为推进烟草染色体工程以及远缘杂交研究的系统开展奠定基础。【方法】以普通烟草为供试材料，利用酶解法进行染色体制备体系的构建。试验针对根尖组织8个时间段进行采样；利用4种方法进行预处理，包括对照（前期无任何处理）、20%风油精室温处理2 h、冰水混合物0℃处理48 h以及N2O处理，其中，N2O处理又分为20-70 min每间隔10 min取一次样；根尖样品分别在35、45和55 min不同时间下进行酶解。对每种处理方法或时长均进行了染色体制备并观察，根据染色体长度、清晰度及分散程度鉴定烟草染色体制备最佳方法。整合优化后的处理方法和时长，形成烟草染色体制备方法，并通过制备不同类型烟草品种的染色体样品进行体系的适用性验证。【结果】10∶30-12∶30为烟草根尖取样的理想时间，N2O预处理30-40 min，酶解45 min较为适宜，并利用该优化体系应用于普通烟草祖先种、普通烟草、远缘杂交衍生后代3个不同种质资源，均获得高质量染色体样品。【结论】建立了适用于烟草染色体的制备体系。利用该体系可在3 h内完成从烟草根尖取样到制备出合格的染色体样品。

关键词：烟草染色体制备酶解法种质资源染色体工程