物理气相沉积的基本过程word版本

物理气相沉积的基本过程

（1）气相物质的产生

一类方法是使镀料加热蒸发，称为蒸发镀膜；另一类是用具有一定能量的离子轰击靶材（镀料），从靶材上击出镀料原子，称为溅射镀膜。

（2）气相物质的输送

气相物质的输送要求在真空中进行，这主要是为了避免气体碰撞妨碍气相镀料到达基片。（3）气相物质的沉积

气相物质在基片上沉积是一个凝聚过程。根据凝聚条件的不同，可以形成非晶态膜、

多晶膜或单晶膜。

原理

蒸发原理

在高真空中用加热蒸发的方法使镀料转化为气相，然后凝聚在基体表面的方法称蒸发镀膜（简称蒸镀）。蒸发镀膜过程是由镀材物质蒸发、蒸发材料粒子的迁移和蒸发材料粒子在基板表面沉积三个过程组成

溅射镀膜

在真空室中，利用荷能粒子轰击材料表面，使其原子获得足够的能量而溅出进入气相，然后在工件表面沉积的过程。在溅射镀膜中，被轰击的材料称为靶。由于离子易于在电磁场中加速或偏转，所以荷能粒子一般为离子，这种溅射称为离子溅射。用离子束轰击靶而发生的溅射，则称为离子束溅射

离子镀的原理

离子镀是在真空条件下，借助于一种惰性气体的辉光放电使气体或被蒸发物质部分离化，气体或被蒸发物质离子经电场加速后对带负电荷的基体轰击的同时把蒸发物或其反应物沉积在基体上。

离子镀的技术基础是真空蒸镀，其过程包括镀膜材料的受热，蒸发，离子化和电场加速沉积的过程。

蒸发镀膜是物理气相沉积的一种，与溅射镀膜和离子镀膜相比有如下优缺点：

设备简单可靠、工艺容易掌握、可进行大规模生产，镀膜的形成机理比较简单，多数物质均可采用真空蒸发镀膜；

但镀层与基片的结合力差，高熔点物质和低蒸气压物质的镀膜很难制作，如铂、铝等金属，蒸发物质所用坩埚材料也会蒸发，混入镀膜之中成为杂质。

溅射镀膜的特点

与真空蒸镀法相比，有如下特点：

①结合力高；

②容易得到高熔点物质的膜；

③可以在较大面积上得到均一的薄膜；

④容易控制膜的组成；

⑤可以长时间地连续运转；

⑥有良好的再现性；

⑦几乎可制造一切物质的薄膜。

离子镀的特点

（1）离子镀可在较低温度下进行。化学气相沉积一般均需在900℃以上进行，所以处理后要考虑晶粒细化和变形问题，而离子镀可在900℃下进行，可作为成品件的最终处理工序。（2）膜层的附着力强。

如在不锈钢上镀制20～50μｍ厚的银膜，可达到300N/mm2粘附强度。

主要原因：

离子轰击时基片产生溅射，使表面杂质层清除、吸附层解吸，使基片表面清洁，提高了膜层附着力；

溅射使膜离子向基片注入和扩散，膜晶格中结合不牢的原子将被再溅射，只有结合牢固的粒子形成膜；

轰击离子的动能转变为热能，对蒸镀表面产生了自动加热效应，提高表层组织的结晶性能，促进了化学反应，而离子轰击产生的晶体缺陷与自加热效应的共同作用，增强了扩散作用；

飞散在空间的基片原子有一部分再返回基片表面与蒸发材料原子混合和离子注入基片表面，促进了混合界面层的形成。

3)绕镀能力强。

首先，蒸发物质由于在等离子区被电离为正离子，这些正离子随电场的电力线运动而终止在带负电的基片的所有表面，因而在基片的正面、反面甚至基片的内孔、凹槽、狭缝等都能沉积上薄膜。

其次是由于气体的散射效应，特别是在工件压强较高时，沉积材料的蒸气离子和蒸气分子在它到达基片的路径上将与残余气体发生多次碰撞，使沉积材料散射到基片周围，因而基片所有表面均能被镀覆。

（4）沉积速度快，镀层质量好。

离子镀获得的膜层，组织致密，气孔、气泡少。而且镀前对工件清洗，处理较简单，成膜速度快，可达1～50μm/min，而溅射只有0.01～1μm /min。离子镀可镀制厚达30μm的膜层，是制备厚膜的重要手段。

5）工件材料和镀膜材料选择性广。

工件材料除金属以外，陶瓷、玻璃、塑料均可以，镀膜材料可以是金属和合金，也可以是碳化物、氧化物和玻璃等，并可进行多元素多层镀覆

薄膜技术：

1.薄膜材料与制备技术

2.薄膜沉积过程监测控制技术

3.薄膜检测技术与薄膜应用技术

物理气相沉积

是利用热蒸发、辉光放电或弧光放电等物理过程，在基材表面沉积所需涂层的技术。

包括:蒸发镀膜，离子镀膜，溅射镀膜

蒸镀在真空条件下，用加热蒸发的方法使镀料转化为气相，然后凝聚在基体表面的方法称为蒸发镀膜，

蒸镀方法主要有下列几种：

1.电阻加热法

2. 电子束加热

3.高频感应加热

溅射镀膜

在真空室中，利用荷能粒子轰击材料表面，使其原子获得足够的能量而溅出进入气相，然后在工件表面沉积的过程。

溅射镀膜方法（1）直流二极溅射2）三极溅射3）磁控溅射（4）反应溅射

离子镀的类型

1．空心阴极离子镀（HCD）2．活性反应离子镀

8.2 化学气相沉积（CVD）

物理气相沉积

物理气相沉积(PVD)技术第一节概述物理气相沉积技术早在20世纪初已有些应用，但在最近30年迅速发展，成为一门极具广阔应用前景的新技术。，并向着环保型、清洁型趋势发展。20世纪90年代初至今，在钟表行业，尤其是高档手表金属外观件的表面处理方面达到越来越为广泛的应用。物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)技术表示在真空条件下，采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积的主要方法有，真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜，及分子束外延等。发展到目前，物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。真空蒸镀基本原理是在真空条件下，使金属、金属合金或化合物蒸发，然后沉积在基体表面上，蒸发的方法常用电阻加热，高频感应加热，电子柬、激光束、离子束高能轰击镀料，使蒸发成气相，然后沉积在基体表面，历史上，真空蒸镀是PVD法中使用最早的技术。溅射镀膜基本原理是充氩(Ar)气的真空条件下，使氩气进行辉光放电，这时氩(Ar)原子电离成氩离子(Ar+)，氩离子在电场力的作用下，加速轰击以镀料制作的阴极靶材，靶材会被溅射出来而沉积到工件表面。如果采用直流辉光放电，称直流(Qc)溅射，射频(RF)辉光放电引起的称射频溅射。磁控(M)辉光放电引起的称磁控溅射。电弧等离子体镀膜基本原理是在真空条件下，用引弧针引弧，使真空金壁(阳极)和镀材(阴极)之间进行弧光放电，阴极表面快速移动着多个阴极弧斑，不断迅速蒸发甚至“异华”镀料，使之电离成以镀料为主要成分的电弧等离子体，并能迅速将镀料沉积于基体。因为有多弧斑，所以也称多弧蒸发离化过程。离子镀基本原理是在真空条件下，采用某种等离子体电离技术，使镀料原子部分电离成离子，同时产生许多高能量的中性原子，在被镀基体上加负偏压。这样在深度负偏压的作用下，离子沉积于基体表面形成薄膜。物理气相沉积技术基本原理可分三个工艺步骤： (1)镀料的气化：即使镀料蒸发，异华或被溅射，也就是通过镀料的气化源。 (2)镀料原子、分子或离子的迁移：由气化源供出原子、分子或离子经过碰撞后，产生多种反应。 (3)镀料原子、分子或离子在基体上沉积。物理气相沉积技术工艺过程简单，对环境改善，无污染，耗材少，成膜均匀致密，与基体的结合力强。该技术广泛应用于航空航天、电子、光

薄膜基本知识

膜是什么？新华字典：膜：①动植物体内象薄皮的组织；②象膜的薄皮。这种解释“膜”就是薄皮，因此又有薄膜之说，我们所要探讨的特指薄膜。至于其他的膜种比如耳膜、骨膜、肋膜由医学界研究，还有敏感部位与节操有关的膜大部分被腐败的领导们研究了，在此也不做赘述。薄膜又是什么呢？《薄膜科学与技术》：膜是两个几何学平行平面向所夹的物质。薄膜多数是由一个个的原子以无规则的方式射到平整表面上，并使其凝结而形成的，在薄膜形成的初期，由于原子的表面迁移、生核等，从徽观上，所得到的物质多数为是丘陵似的岛状结构，在这种状态下从宏观上可看作是各向同性且均匀，这种物质即为薄膜。通俗讲薄膜就是贴皮：A物质（可以多种构成）以原子或离子态附着在B物质上，且A物质同时满足以下几个条件：薄、匀、牢、密，各种涂层形成的表面都可以叫做薄膜。多薄才可以叫薄膜呢？木有严格定义，一般来说应该比B物质薄、不影响B物质使用且能够起保护作用或提高B物质功能属性。

薄膜起什么作用？首先是保护，薄膜附着在机体上，可以首先磨损薄膜，防腐蚀耐磨损；其次是改性，使原来的物质具备薄膜的物理属性：提高硬度、提高耐高温能力、降低摩擦系数；第三改变颜色，使机体更炫更美。薄膜的物理属性有哪些？ 1、有一定的厚度，无论多薄的膜，都有一定的厚度； 2、薄膜有一定的致密性，孔隙率越小致密性越大，膜的质量月好； 3、有一定的硬度，根据使用要求不同，薄膜应该满足相应的硬度需求，由于薄膜的构成和制备工艺不同硬度也千差万别； 4、有一定的结合力，薄膜和机体的结合力应该满足使用要求；其结合力的强度决定于薄膜的构成和制备工艺； 5、薄膜有特定的色泽，薄膜成分不同会产生万紫千红、色彩斑斓的表面颜色，根据需求选择适合的元素搭配。薄膜有哪些分类？致密性薄膜从大类上可分为装饰膜和功能膜两种。功能膜又可以分成硬膜和润滑膜。如何测量膜的硬度？硬度是材料抵抗异物压入的能力，是材料多种力学性能的综合表

大学物理知识点

A r r y r ? 第一章质点运动学主要内容一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢位矢r xi yj =+,大小 2r r x y ==+运动方程 ()r r t = 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?△，2r x =?+△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。明确 r ?、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和方向的物理量）平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D = =+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?(速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??== ds dr dt dt = 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量）平均加速度v a t ?= ? 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?△ a 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x 2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x 二.抛体运动运动方程矢量式为 2 012 r v t gt =+

物理气相沉积

1 第二章物理气相沉积一、物理气相淀积（Physical Vapor Deposition, PVD ）的第一类 1、电阻热蒸发（thermal vaporization ）蒸发材料在真空室中被加热时，其原子或分子就会从表面逸出，这种现象叫热蒸发。 A 、饱和蒸气压P V 在一定温度下，真空室中蒸发材料的蒸汽在与固体或液体平衡过程中所表现出的压力称为该温度下的饱和蒸汽压。 () L G V V V T H dT dP -?= ?H ：mol 汽化热，T ：绝对温度。 V G 、V L ：分别为汽相和液相mol 体积。 RT H C P V ?- =ln R ：气体普适常数 T B A P V - =ln 下图给出了以lgP V 和lgT 为坐标而绘制的各种元素的饱和蒸汽压曲线。图2-1 某些元素的平衡蒸气压

2 饱和蒸汽压随着温度升高而迅速增加。由上图1曲线知， a. 达到正常薄膜蒸发速率所需的温度，即P V =1Pa 时温度； b. 蒸发速率随温度变化的敏感性； c. 蒸发形式：蒸发温度高于熔点，蒸发状态是熔化的，否则是升华。下表是几种介质材料的蒸汽压与温度的关系 B 、蒸发粒子的速度和能量 C T KT E M RT m KT v kT mv E m m 2500~1000 2 3 332122 === === 平均速度105cm/s ，eV E 2.0~1.0= C 、蒸发速率和淀积速率 ()[] mkT P P dt A dN h V e πα2/Re -=?= （个/米2 ·秒） dN ：蒸发粒子数，α e ：蒸发系数，A ：面积 P V ：饱和蒸汽压；P h ：液体静压，m ：原子量， K ：玻耳兹曼常数。设α e =1， P h =0 mkT Pv π2/Re = 质量蒸发速率：

【北京理工大学】大学物理1(上)知识点总结

一质点运动学知识点： 1．参考系为了确定物体的位置而选作参考的物体称为参考系。要作定量描述，还应在参考系上建立坐标系。 2．位置矢量与运动方程位置矢量（位矢）：是从坐标原点引向质点所在的有向线段，用矢量r 表示。位矢用于确定质点在空间的位置。位矢与时间t 的函数关系： k ?)t (z j ?)t (y i ?)t (x )t (r r ++== 称为运动方程。位移矢量：是质点在时间△t 内的位置改变，即位移： )t (r )t t (r r -+=?? 轨道方程：质点运动轨迹的曲线方程。 3．速度与加速度平均速度定义为单位时间内的位移，即： t r v ?? = 速度，是质点位矢对时间的变化率： dt r d v = 平均速率定义为单位时间内的路程：t s v ??= 速率，是质点路程对时间的变化率：ds dt υ= 加速度，是质点速度对时间的变化率：dt v d a = 4．法向加速度与切向加速度加速度 τ?a n ?a dt v d a t n +==

法向加速度ρ=2 n v a ，方向沿半径指向曲率中心（圆心），反映速度方向的变化。切向加速度dt dv a t =，方向沿轨道切线，反映速度大小的变化。在圆周运动中，角量定义如下：角速度 dt d θ = ω 角加速度 dt d ω= β 而R v ω=，22 n R R v a ω== ，β==R dt dv a t 5．相对运动对于两个相互作平动的参考系，有 ''kk pk pk r r r +=，'kk 'pk pk v v v +=，'kk 'pk pk a a a += 重点： 1. 掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量，明确它们的相对性、瞬时性和矢量性。 2. 确切理解法向加速度和切向加速度的物理意义；掌握圆周运动的角量和线量的关系，并能灵活运用计算问题。 3. 理解伽利略坐标、速度变换，能分析与平动有关的相对运动问题。难点： 1．法向和切向加速度 2．相对运动问题三、功和能知识点： 1. 功的定义质点在力F 的作用下有微小的位移d r （或写为ds ），则力作的功定义为力和位移的标积即 θθcos cos Fds r d F r d F dA ==?= 对质点在力作用下的有限运动，力作的功为 ? ?=b a r d F A 在直角坐标系中，此功可写为 ???++=b a z b a y b a x dz F dy F dx F A

物理气相沉积PVD技术

大学物理物理知识点总结

y 第一章质点运动学主要内容一 . 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程由坐标原点到质点所在位置的矢量r r 称为位矢位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动方程 ()r r t =r r 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?r r r r r △，r =r △路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。明确r ?r 、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和方向的物理量）平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D = =+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?r r r (速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ??????+=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??==?? ds dr dt dt =r 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量）平均加速度v a t ?=?r r 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?r r r r △ a r 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ????ρ ?2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x ? 二.抛体运动

论述物理气相沉积和化学气相沉积的优缺点

论述物理气相沉积和化学气相沉积的优缺点物理气相沉积技术表示在真空条件下，采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积的主要方法有，真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜，及分子束外延等。发展到目前，物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。真空蒸镀基本原理是在真空条件下，使金属、金属合金或化合物蒸发，然后沉积在基体表面上，蒸发的方法常用电阻加热，高频感应加热，电子柬、激光束、离子束高能轰击镀料，使蒸发成气相，然后沉积在基体表面，历史上，真空蒸镀是PVD法中使用最早的技术。溅射镀膜基本原理是充氩(Ar)气的真空条件下，使氩气进行辉光放电，这时氩(Ar)原子电离成氩离子(Ar+)，氩离子在电场力的作用下，加速轰击以镀料制作的阴极靶材，靶材会被溅射出来而沉积到工件表面。如果采用直流辉光放电，称直流(Qc)溅射，射频(RF)辉光放电引起的称射频溅射。磁控(M)辉光放电引起的称磁控溅射。电弧等离子体镀膜基本原理是在真空条件下，用引弧针引弧，使真空金壁(阳极)和镀材(阴极)之间进行弧光放电，阴极表面快速移动着多个阴极弧斑，不断迅速蒸发甚至“异华”镀料，使之电离成以镀料为主要成分的电弧等离子体，并能迅速将镀料沉积于基体。因为有多弧斑，所以也称多弧蒸发离化过程。离子镀基本原理是在真空条件下，采用某种等离子体电离技术，使镀料原子部分电离成离子，同时产生许多高能量的中性原子，在被镀基体上加负偏压。这样在深度负偏压的作用下，离子沉积于基体表面形成薄膜。物理气相沉积技术基本原理可分三个工艺步骤： (1)镀料的气化：即使镀料蒸发，异华或被溅射，也就是通过镀料的气化源。 (2)镀料原子、分子或离子的迁移：由气化源供出原子、分子或离子经过碰撞后，产生多种反应。 (3)镀料原子、分子或离子在基体上沉积。物理气相沉积技术工艺过程简单，对环境改善，无污染，耗材少，成膜均匀致密，与基体的结合力强。该技术广泛应用于航空航天、电子、光学、机械、建筑、轻工、冶金、材料等领域，可制备具有耐磨、耐腐饰、装饰、导电、绝缘、光导、压电、磁性、润滑、超导等特性的膜层。随着高科技及新兴工业发展，物理气相沉积技术出现了不少新的先进的亮点，如多弧离子镀与磁控溅射兼容技术，大型矩形长弧靶和溅射靶，非平衡磁控溅射靶，孪生靶技术，带状泡沫多弧沉积卷绕镀层技术，条状纤维织物卷绕镀层技术等，使用的镀层成套设备，向计算机全自动，大型化工业规模方向发展。化学气相沉积是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。它本质上属于原子范畴的气态传质过程。现代科学和技术需要使用大量功能各异的无机新材料，这些功能材料必须是高纯的，或者是在高纯材料中有意地掺人某种杂质形成的掺杂材料。但是，我们过去所熟悉的许多制备方法如高温熔炼、水溶液中沉淀和结晶等往往难以满足这些要求，也难以保证得到高纯度的产品。因此，无机新材料的合成就成为现代材料科学中的主要课题。化学气相沉积是近几十年发展起来的制备无机材料的新技术。化学气相淀积法已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、淀积各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料。这些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物，也可以是III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素间化合物，而且它们的物理功能可以通过气相掺杂的淀积过程精确控制。目前，化学气相

粉末冶金基本知识篇

粉末冶金基本知识篇绪论粉末冶金（也称金属陶瓷法）：制取金属或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺过程。粉末冶金工艺：1）、制取金属、合金、金属化合物粉末以及包覆粉末； 2）、将原料粉末通过成形、烧结以及烧结后的处理制得成品。大概流程：物料准备（包括粉末预先处理（如加工，退火）、粉末分级、混合和干燥等）→成形→烧结→烧结后处理（精整、浸油、机加工、热处理、粉末冶金的特点： 1. 能生产用普通熔炼方法无法生产的具有特殊性能的材料： ①能控制制品的孔隙度(多孔材料、多孔含油轴承等)； ②能利用金属和金属、金属和非金属的组合效果，生产各种特殊性能的材料（钨-铜假合金型的电触头材料、金属和非金属组成的摩擦材料等）； ③能生产各种复合材料。 2.粉末冶金方法生产的某些材料，与普通熔炼法相比，性能优越： ①高合金粉末冶金材料的性能比熔铸法生产的好（粉末高速钢可避免成分的偏析）； ②生产难熔金属材料或制品，一般要依靠粉末冶金法（钨、钼、铌等难熔金属）。粉末冶金技术的优越性和局限性：优越性：1）、无切削、少切削，能够大量节约材料，节省能源，节省劳动。普通铸造合金切削量在30-50%，粉末冶金产品可少于5%。2）、能够大量能够制备其他方法不能制备的材料。3）、能够制备其他方法难以生产的零部件。局限性：1、粉末成本高；2、制品的大小和形状受到一定限制；3、烧结零件的韧性较差。常用粉末冶金材料：粉末冶金减摩、多孔、结构、工具模、高温和电磁材料。第一章：粉末的制取第一节：概述制粉方法分类：机械法：由机械破碎、研磨或气流研磨方法将大块材料或粗大颗粒细化的方法。物理法：采用蒸发凝聚成粉或液体雾化的方法使材料的聚集状态发生改变，获得粉末。化学法：依靠化学或电化学反应，生成新的粉态物质（气相沉积、还原化合、电化学发）。在固态下制取粉末的方法包括：有机械粉碎法和电化腐蚀法；还原法；还原-化合法。在气态制备粉末的方法包括:蒸气冷凝法；羟基物热离解法。在液态制备粉末的方法有:雾化法；置换法、溶液氢还原法；；水溶液电解法；熔盐电解法。从过程的实质看，现有制粉方法大体上可归纳为两大类，即机械法和物理化学法。机械法是将原材料机械地粉碎，而化学成分基本上不发生变化；物理化学法是

大学物理上知识点整理

大学物理上知识点整理 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

第2章质点动力学一、质点：是物体的理想模型。它只有质量而没有大小。平动物体可作为质点运动来处理，或物体的形状大小对物体运动状态的影响可忽略不计是也可近似为质点。二、力：是物体间的相互作用。分为接触作用与场作用。在经典力学中，场作用主要为万有引力（重力），接触作用主要为弹性力与摩擦力。 1、弹性力：（为形变量） 2、摩擦力：摩擦力的方向永远与相对运动方向（或趋势）相反。 ?固体间的静摩擦力：（最大值） ?固体间的滑动摩擦力： 3、流体阻力：或?。 4、万有引力： ?特例：在地球引力场中，在地球表面附近：。 ?式中R为地球半径，M为地球质量。 ?在地球上方（较大），。 ?在地球内部（），。

三、惯性参考系中的力学规律?牛顿三定律牛顿第一定律：时，。牛顿第一定律阐明了惯性与力的概念，定义了惯性系。牛顿第二定律：普遍形式：；经典形式：（为恒量）牛顿第三定律：。牛顿运动定律是物体低速运动（）时所遵循的动力学基本规律，是经典力学的基础。四、非惯性参考系中的力学规律 1、惯性力：惯性力没有施力物体，因此它也不存在反作用力。但惯性力同样能改变物体相对于参考系的运动状态，这体现了惯性力就是参考系的加速度效应。2、引入惯性力后，非惯性系中力学规律：五、求解动力学问题的主要步骤恒力作用下的连接体约束运动：选取研究对象，分析运动趋势，画出隔离体示力图，列出分量式的运动方程。变力作用下的单质点运动：分析力函数，选取坐标系，列运动方程，用积分法求解。第3章机械能和功一、功

大学物理(上)知识点整理

第2章质点动力学一、质点：是物体的理想模型。它只有质量而没有大小。平动物体可作为质点运动来处理，或物体的形状大小对物体运动状态的影响可忽略不计是也可近似为质点。二、力：是物体间的相互作用。分为接触作用与场作用。在经典力学中，场作用主要为万有引力（重力），接触作用主要为弹性力与摩擦力。 1、弹性力：（为形变量） 2、摩擦力：摩擦力的方向永远与相对运动方向（或趋势）相反。固体间的静摩擦力：（最大值）固体间的滑动摩擦力： 3、流体阻力：或。 4、万有引力：特例：在地球引力场中，在地球表面附近：。式中R为地球半径，M为地球质量。在地球上方（较大），。在地球内部（），。三、惯性参考系中的力学规律牛顿三定律牛顿第一定律：时，。牛顿第一定律阐明了惯性与力的概念，定义了惯性系。牛顿第二定律：普遍形式：；

经典形式：（为恒量）牛顿第三定律：。牛顿运动定律是物体低速运动（）时所遵循的动力学基本规律，是经典力学的基础。四、非惯性参考系中的力学规律 1、惯性力：惯性力没有施力物体，因此它也不存在反作用力。但惯性力同样能改变物体相对于参考系的运动状态，这体现了惯性力就是参考系的加速度效应。 2、引入惯性力后，非惯性系中力学规律：五、求解动力学问题的主要步骤恒力作用下的连接体约束运动：选取研究对象，分析运动趋势，画出隔离体示力图，列出分量式的运动方程。变力作用下的单质点运动：分析力函数，选取坐标系，列运动方程，用积分法求解。第3章机械能和功一、功 1、功能的定义式：恒力的功：变力的功： 2、保守力若某力所作的功仅取决于始末位置而与经历的路径无关，则该力称保守力。或满足下述关

物理气相沉积真空镀膜设备介绍要点

物理气相沉积真空镀膜设备介绍（上海大学材料科学与工程学院电子信息材料系，上海200444）摘要：本文主要介绍了五类物理气相沉积的真空镀膜设备。五种设备分别为：电阻式蒸发装置、电子束蒸发装置、电弧蒸发装置、激光蒸发装置以及空心阴极蒸发装置。介绍了相关设备的原理，优缺点等。其中，着重列出了有关电子束蒸发装置的其中一个应用，是厚度为200μm左右的独立式的铁铬-Y2O3非晶态/晶态复合涂层的已经从基板温度500oC左右的铁铬和氧化钇材料的电子束物理气相沉积产生。 Abstract:It describes the five physical vapor deposition vacuum coating equipment in this article.Five kinds of equipment are: resistive evaporation apparatus, an electron beam evaporation apparatus, arc evaporation apparatus, laser evaporation apparatus and a hollow cathode evaporation apparatus.It introduces the principle of related equipment, advantages and disadvantages. Emphatically identifies the electron beam evaporation apparatus in which an application.It is that Freestanding FeCrAl-Y2O3 amorphous/crystalline composite coating with a thickness of about 200nm has been produced from electron-beam physical vapor deposition of FeCrAl and yttria materials with a substrate temperature of 500 ℃ around. 关键词：电阻式蒸发装置、电子束蒸发装置、电弧蒸发装置、激光蒸发装置、空心阴极蒸发装置 Keyword :Resistive evaporation apparatus, an electron beam evaporation apparatus, arc evaporation apparatus, a laser evaporation apparatus, a hollow cathode evaporation device

大学物理知识点整理

一、质点：是物体的理想模型。它只有质量而没有大小。平动物体可作为质点运动来处理，或物体的形状大小对物体运动状态的影响可忽略不计是也可近似为质点。二、力：是物体间的相互作用。分为接触作用与场作用。在经典力学中，场作用主要为万有引力（重力），接触作用主要为弹性力与摩擦力。 1、弹性力：（为形变量） 2、摩擦力：摩擦力的方向永远与相对运动方向（或趋势）相反。固体间的静摩擦力：（最大值）固体间的滑动摩擦力： 3、流体阻力：或。 4、万有引力：特例：在地球引力场中，在地球表面附近：。式中R为地球半径，M为地球质量。在地球上方（较大），。在地球内部（），。三、惯性参考系中的力学规律牛顿三定律牛顿第一定律：时，。牛顿第一定律阐明了惯性与力的概念，定义了惯性系。牛顿第二定律：普遍形式：；经典形式：（为恒量）

牛顿第三定律：。牛顿运动定律是物体低速运动（）时所遵循的动力学基本规律，是经典力学的基础。四、非惯性参考系中的力学规律 1、惯性力：惯性力没有施力物体，因此它也不存在反作用力。但惯性力同样能改变物体相对于参考系的运动状态，这体现了惯性力就是参考系的加速度效应。 2、引入惯性力后，非惯性系中力学规律：五、求解动力学问题的主要步骤恒力作用下的连接体约束运动：选取研究对象，分析运动趋势，画出隔离体示力图，列出分量式的运动方程。变力作用下的单质点运动：分析力函数，选取坐标系，列运动方程，用积分法求解。第3章机械能和功一、功 1、功能的定义式：恒力的功：变力的功： 2、保守力若某力所作的功仅取决于始末位置而与经历的路径无关，则该力称保守力。或满足下述关系的力称保守力：

大学物理A(2)基本知识点

大学物理A （2）基本知识点一、试题题型、试卷结构和试题分数分布 1、试题题型：选择题（10小题，每小题3分，计30分）填空题（10小题，每小题3分，计30分）计算题或证明题（4小题，每小题10分，计40分）二、大学物理A （2）基本知识点气体分子动理论 1．理想气体状态方程在平衡态下 RT M PV μ = ， n k T p =，普适气体常数 K m o l /J 31.8R ?= 玻耳兹曼常数 K /J 10 38.1N R k 23 A -?== 2．理想气体的压强公式 t 2 E n 3 2v nm 31p = = 3．温度的统计概念 kT 23E t = 4．能量均分定理每一个自由度的平均动能为1/(2KT)。一个分子的总平均动能为自由度）:i (kT 2i E =。 ν摩尔理想气体的内能RT 2 i E ?ν=。 5．速率分布函数 Ndv dN )v (f = 麦克斯韦速率分布函数 2 v kT 2m 23 v e )kT 2m (4)v (f 2 - ππ= 三种速率

最概然速率 μ = = RT 2m kT 2v p 平均速率 πμ = π= RT 8m kT 8v 方均根速率 μ = = RT 3m kT 3v 2 热力学基础 1．准静态过程：在过程进行中的每一时刻，系统的状态都无限接近于平衡态。 2．体积功：准静态过程中系统对外做的功为 pdV dA =， ? = 2 1 v v pdV A 3．热量：系统与外界或两个物体之间由于温度不同而交换的热运动能量。 4．热力学第一定律 A )E E (Q 12+-=， A dE dQ += 5．热容量 d T d Q C = 定压摩尔热容量 dT dQ C p p = 定容摩尔热容量 dT dQ C V V = 迈耶公式 R C C V p += 比热容比 i 2i C C V p += = γ 6．循环过程热循环（正循环）：系统从高温热源吸热，对外做功，同时向低温热源放热。效率 1 21 Q Q 1Q A - == η 致冷循环（逆循环）：系统从低温热源吸热，接受外界做功，向高温热源放热。致冷系数：2 122Q Q Q A Q -= = ε 7．卡诺循环：系统只和两个恒温热源进行热交换的准静态循环过程。卡诺正循环效率 1 2T T 1- =η

防指纹涂层剂的相关知识普及

防指纹涂层剂的相关知识普及常被触摸的表面通常易于被指纹、皮肤上的油脂、汗水和化妆品所污染。只有无指纹的屏幕可以有无限的多媒体享受。触摸屏表面指纹的积聚，除了外观不太有吸引力，还会导致触摸面板的可读性迅速下降，这降低了设备的可用性。并且屏幕上的指纹，对有强迫症患者来说肯定是一场噩梦。现在有一种新材料出现可以解决这个问题，那就是防指纹涂层剂。什么是防指纹涂层剂呢？它有什么特性、作用呢？它又该怎么使用和储存呢？下面就由EUBO优宝小编一一告诉大家。什么是防指纹涂层剂优宝防指纹涂层剂是新型的功能性全氟聚醚 (PFPE)聚合物，具有含氟聚合物的疏油和低摩擦系数的特性，同时也具有疏水和耐久特性。它主要应用于触摸屏的防水防油表面处理，减少在表面上粘附的灰尘和指印。通过对PFPE 聚合物与功能性封端的烷氧基硅烷反应，可以使目前的表面获得更好的耐摩擦和耐久抗污性。功能化PFPE通过活性端基团和基材表面化学键合紧密连接，优良的粘接提供了触摸屏显示器应用所需要的持久性和耐磨性。优宝防指纹涂层剂特点：减少指纹及各种污渍附着，提高擦拭清洁能力优异的防水防污效果化学键合，耐久性强有效防止表面划伤低摩察系数表面均匀超薄的涂层保持基材本身的光学特性高性能的憎水憎油纳米涂层塑料、金属、玻璃表面上、常温下形成涂覆形成极薄纳米级的透明且柔软性高的薄膜极低的表面张力（11~12mN/m），易于涂覆，优异的防水、防油及防污效果提供优异的作业环境室温下干燥速度快，提高工作效率

无毒产品，是安全产品无闪点、安全性高产品保护环境的绿色产品不含氯和溴不会破坏臭氧层，ODP值为0 地球温室效应值，GWP为 320 优宝防指纹涂层剂用途广泛：触摸屏玻璃面板（手机、显示器）、玻璃制品、塑料、金属制品、陶瓷材料等典型的应用包括： ?平板显示器 ?电子设备触摸屏显示器 ?办公OA设备 ?手机部件 ?光学镜头和光学产品优宝防指纹涂层剂重要指标：

关于大学物理基本知识

第一章力学第1章质点运动学 1.1 本章主要内容 1.1.1 描写质点运动的基本物理量 (1) 位置矢量（矢径）：是描写质点任意时刻在空间位置的物理量。如图所示，质点在A点的位置矢量。 (2) 位移：是描述质点在Δt=t 2-t 1 时间内质点位置变化和方向的物理量。 (3) 速度：是描述质点位置变化的快慢和运动方向的物理量。瞬时速度

直角坐标系中 (4) 加速度：是描述质点运动速度变化的快慢和方向的物理量。瞬时加速度直角坐标系中 1.1.2 种典型运动的运动公式 (1) 匀速直线运动： (2) 匀变速直线运动： (3) 匀速率圆周运动： (4) 抛体运动：当时： (5) 圆周运动：,

,, (６) 角量与线量间的关系： , 1.1.3 描述质点运动的三种方法 (1) 矢量描述法：质点作空间曲线运动位置矢量随时间变化，是质点的矢量运动方程。是质点运动的矢量表示法。 (2) 坐标描述法：支点的运动方程可以在直角坐标系中写成分量式 (3) 图线描述法：质点在某一坐标方向上的运动可以用坐标随时间的曲线（x-t 曲线）、速度随时间变化的曲线（v x-t曲线）和加速度随时间变化的曲线（a x-t）来表示。 1.1.4 学习指导 (1) 矢径、速度、加速度反映的是在某一时刻或某一位置上运动状态及其变化情况，具有瞬时性。因此，质点的矢径或速度、加速度，都应指明是哪一时刻或哪一位置的矢径、速度、加速度。 (2) 矢径、速度、加速度都是对某一确定的参照系而言的，在不同的参照系中对同一质点的运动描述是不同的，上述各量的大小和方向都可能不同，这就是它们

大学物理知识点归纳

大学物理第十一章：真空中的静电场一、电场强度：数值上等于单位正电荷在该点受到的电场力的大小，也等于单位面积电通量的大小（即电场线密度）；方向与该点的受力方向（或者说电场线方向）一致。二、电场强度的计算： a)点电荷的电场强度： b)电偶极子中垂线上任意一点的电场强度：（表示点到电偶极子连线的距离） c)均匀带电直棒： i.有限长度： ii.无限长（=0，）： iii.半无限长：（）三、电通量 a)电场线：电场线上任意一点的切线方向与该点的电场强度E的方向一致，曲线的疏密程度表示该点电场强度的大小，即该点附近垂直于电场方向的单位面积所通过的电场线条数满足：电场中某点的电场强度大小等于该处的电场线密度，即该点附近垂直于电场方向的单位面积所通过的电场线条数。 b)静电场电场线的特点： 1.电场线起于正电荷（或无穷远），终于负电荷（或伸向无穷远），在无电荷的地方不会中断； 2.任意两条电场线不相交，即静电场中每一点的电场强度只有一个方向； 3.电场线不形成闭合回路； 4.电场强处电场线密集，电场弱处电场线稀疏。 c)电通量 i.均匀电场E穿过任意平面S的电通量： ii.非均匀电场E穿过曲面S的电通量：

四、高斯定理 a) b)表述：真空中任何静电场中，穿过任一闭合曲面的电通量，在数值上等于该闭合曲面包围的电荷的代数和除以; c)理解： 1.高斯定理表达式左边的E是闭合面上处的电场强度，他是由闭合面外全部电荷共同产生的，即闭合曲面外的电荷对空间各点的E有贡献，要影响闭合面上的各面元的同量。 2.通过闭合曲面的总电量只决定于闭合面包围的电荷，闭合曲面外部的电荷对闭合面的总电通量无贡献。 d)应用： 1.均匀带电球面外一点的场强相当于全部电荷集中于球心的点电荷在该点的电场强度。 2.均匀带电球面部的电场强度处处为零。五、电势 a)静电场环路定理：在静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分等于零。 b)电场中a点的电势： 1.无穷远为电势零点： 2.任意b点为电势零点：六、电势能：电荷在电场中由于受到电场作用而具有电荷中的电荷比值决定位置的能叫做电势能，七、电势叠加定理：点电荷系电场中任意一点的电势等于各点电荷单独存在该点所产生的电势的代数和。八、等势面与电场线的关系： 1.等势面与电场线处处正交； 2.电场线指向电势降落的方向； 3.等势面与电场线密集处场强的量值大，稀疏处场强量值小。九、电势梯度： a) b)电场中任意一点的电场强度等于该点点势梯度的负值。第十二章静电场中的导体电介质一、处于静电平衡状态下的导体的性质： a)导体部，电场强度处处为零；导体表明的电场强度方向垂直该处导体表面；电场线不进入导体部，而与导体表面正交。 b)导体部、表面各处电势相同，整个导体为一个等势体。 c)导体无净电荷，净电荷只分部于导体外表面

大学物理基本知识

第一章力学第1章质点运动学本章主要内容描写质点运动的基本物理量 (1) 位置矢量（矢径）：是描写质点任意时刻在空间位置的物理量。如图所示，质点在 A 点的位置矢量。 (2) 位移：是描述质点在Δt=t 2-t 1时间内质点位置变化和方向的物理量。 (3) 速度：是描述质点位置变化的快慢和运动方向的物理量。瞬时速度直角坐标系中 (4) 加速度：是描述质点运动速度变化的快慢和方向的物理量。瞬时加速度直角坐标系中种典型运动的运动公式 (1) 匀速直线运动：

(2) 匀变速直线运动： (3) 匀速率圆周运动： (4) 抛体运动：当时： (5) 圆周运动：, , , (６) 角量与线量间的关系： , 描述质点运动的三种方法 (1) 矢量描述法：质点作空间曲线运动位置矢量随时间变化，是质点的矢量运动方程。是质点运动的矢量表示法。 (2) 坐标描述法：支点的运动方程可以在直角坐标系中写成分量式 (3) 图线描述法：质点在某一坐标方向上的运动可以用坐标随时间的曲线（x-t 曲线）、速度随时间变化的曲线（v x-t曲线）和加速度随时间变化的曲线（a x-t）

来表示。学习指导 (1) 矢径、速度、加速度反映的是在某一时刻或某一位置上运动状态及其变化情况，具有瞬时性。因此，质点的矢径或速度、加速度，都应指明是哪一时刻或哪一位置的矢径、速度、加速度。 (2) 矢径、速度、加速度都是对某一确定的参照系而言的，在不同的参照系中对同一质点的运动描述是不同的，上述各量的大小和方向都可能不同，这就是它们具有相对性。 (3) 矢径、位移、速度、加速度都是矢量在描述质点运动时不仅要指明这些量的大小，还要说明它们的方向。 (4) 在曲线运动中质点在曲线上任一点的加速度是该点法向加速度和切向加速度的矢量和。其中，，总加速度大小，第2章牛顿运动定律本章主要内容牛顿运动定律的内容 (1) 牛顿第一定律：当物体不受外力作用或所受的和合外力为零时,物体将保持

陶瓷涂层技术知识

陶瓷涂层技术知识一、金属基陶瓷涂层简介金属基陶瓷涂层是指涂在金属表面上的耐热无机保护层或表面膜的总称。他能改变金属底材料外表面的形貌、结构及化学组成，并赋予底材料新的性能。涂层的种类很多；按其组成可分为硅酸盐系涂层、氧化物涂层、非氧化物涂层及复合陶瓷涂层等，按工艺方法可分为熔烧涂层、喷涂涂层、气相沉积及扩散涂层、低温烘烤涂层、电化学工艺涂层、溶胶-凝胶涂层及原位原位反应涂层等；按其性能与用途可分为温控涂层（包括温控、隔热、红外辐射涂层等）、耐热涂层（包括抗高温氧化、抗腐蚀、热处理保护涂层等）、摩擦涂层（包括减磨、耐磨润滑涂层）、电性能涂层（包括导电、绝缘涂层等）、特种性能涂层（包括电磁波吸收、防原子辐射涂层等）及工艺性能涂层等。二、金属基陶瓷涂层制备技术 1．喷涂法（等离子喷涂法） 2．化学气相沉积法（CVD）：在相当高的温度下，混合气体与基体的表面相互作用，使混合气体的某些成分分解，并在基体表面形成一种金属或化合物的固态薄膜镀层。 3．物理气相沉积法（PVD）：离子镀法、溅射法、蒸镀法、离子注入等，离子化使镀层更致密。目前CVD和PVD的界限已不明显，两者相互渗透，CVD技术引入等离子活化等物理过程，出现了PACVD技术，PVD技术也引入反应气体产生化学过程。 4．复合镀层 5．溶胶-凝胶法 6．原位反应法三、应用航天航空工业：航天飞机机身外皮发动机涡轮叶片燃烧室内壁齿轮箱传送装置电力电子工业：增加介电常数汽车工业：为了减轻重量而开发新一代汽车发动机，欧洲、日本的汽车制造厂已经采用了合金上电解沉积Ni-SiC复合镀层，这种镀层还能大大提高耐膜性能、润滑性能和耐高温氧化性能。将氧化锆陶瓷粉末喷涂在内燃机的燃烧室内壁，可提高内燃机的工作温度、节省燃料和简化结构。切削刀具上的应用：硬度高、耐热粘结性强、化学稳定性高、切削韧性好、切削性能优良等特点。单双三层刀具，陶瓷镀层刀具寿命是原来的1-2倍，多镀层刀具是陶瓷镀层刀具寿命的0.5-1倍，冶金和机械工业：金属的冶炼热加工和热处理都要在高温下进行，防止金属的高温氧化、渗氮、渗氧，往往在金属表面涂热处理保护涂层。生物医学的应用：改善人体与金属的生物相容性。石油化工：防腐陶瓷、玻璃生产：增加强度和寿命食品包装：耐热、高阻隔、透明度四、发展方向 1．发展新涂层：研究解决陶瓷涂层与金属基体的热膨胀系数匹配问题，从而提高涂层与金属的结合力。 2．发展新工艺：简便、成本低、生产效率高以及产生无缺陷涂层的工艺 3．无损探伤方法，韧性、粘结强度等。五、金属陶瓷镀膜技术在车用内燃机上的应用为降低内燃机活塞环与气缸套表面的摩擦因数，提高发动机的机械效率，进而提高内燃机的性能，在内燃机活塞环上应用了金属陶瓷镀膜技术。采用此项技术后，发动机成本仅增加3%-5%，而整机动力性和经济性得到了明显改善，实用价值很高。