微波等离子体化学气相沉积法制备金刚石或类金刚石薄膜

微波等离子体化学气相沉积法制备金刚石或类金刚石薄膜
微波等离子体化学气相沉积法制备金刚石或类金刚石薄膜

微波等离子体化学气相沉积法制备金刚石或类金刚石薄膜

一实验目的

1. 了解等离子体产生的基本原理和方法,掌握多功能微波等离子体装置的使用方法;

2. 利用等离子体化学气相沉积的方法制备金刚石或类金刚石薄膜材料;

3. 观察薄膜形貌、测试薄膜的显微硬度.

二实验仪器与原材料

多功能微波等离子体装置、超声清洗机、高倍光学显微镜、显微硬度仪、硅片、金刚石微粉、氢气、甲烷或甲醇、乙醇等有机溶液

三实验原理

1.等离子体

自然界中物质的形态除了固、液、气三种形态之外,还存在第四态,即等离子体状态,其实在浩渺的宇宙中,等离子体态是物质存在的最普遍的一种形态,包括恒星,星云等。从将等离子体划为物质的第四态这个角度来看,等离子体的产生过程为:固体物质在受热的情况下熔化成液体,液体进一步受热后变成气体,气体进一步受热后,中性的原子和分子电离成离子和电子,形成等离子体。因此,只要给予稀薄气体以足够的能量将其离解,便可使之成为等离子体状态。

2.气体被能量激励或激发成为等离子体后,等离子体中的离子或离子基团以及原子和原子基团之间的相互作用力将达到稳定或平衡。由于等离子体中含有大量具有高能量的活性基团,这使得等离子体能够参与或发生许多不同的化学或物理反应。制备功能薄膜便是其中的一例。

3.等离子体化学气相沉积

等离子体在进行化学气相沉积时,活性基团与载体或活性基体之间发生一系列复杂的化学或物理反应,最终形成所需要的功能薄膜。

A(气)+B(气)→ C(固)+D(气)

反应气体A、B被激发为等离子体状态,其活性基团发生反应生成所需要的固态物沉积在基片上,可广泛用于功能薄膜或纳米材料的合成。如金刚石薄膜、氮化碳薄膜、生物或医用薄膜、碳纳米材料等。

4.微波的产生、传导及利用其激发产生等离子体

本实验装置中,频率为 2.45GHz的微波由磁控管来产生,依靠调整短路活塞使微波能量集中到反应腔中。

5.仪器工作原理

本实验在500W微波源的石英管式微波等离子体装置上进行的,其技术原理是:由微波源产生的频率为2.45GHz的微波,沿BJ22矩形波导管以TE10模式传输,经过调整短路活塞,最后在水冷谐振腔反应室内激励气体形成轴对称的等离子体球,等离子体球的直径大小取决于真空沉积室中气体压力和微波功率。基片温度以微波等离子体的自加热方式来达到。对于CH4-H2气体系统而言,在高能量、高密度等离子体和合适的工艺条件下,气体发生离解而产生大量的含碳基团和原子氢。含碳基团在基片表面进行结构重组,由于原子氢对SP2键的刻蚀作用远比对SP3键强烈,这样重组后的碳-碳键具有金刚石结构的SP3键保留下来,开始金刚石晶粒的优先成核、生长阶段,逐渐在基片表面上得到完整的金刚石薄膜。该装置产生的微波等离子体有许多优点:无内部电极,可避免放电污染,运行气压范围宽,能量转换效率高,可产生大范围的高密度等离子体。

四实验内容及步骤

1. 线路连接与检查:连接并检查总电源,冷却水,气路。冷却水箱中水位至约80%的位置且水质正常,检查气路是否已经连接安置到位。

2. 基片的制备与安放:将硅片用0.5~2μm的金刚石粉研磨1~2分钟后用乙醇清洗干净,然后将硅片放在1000X光学显微镜下观察,要求研磨预处理后的硅基片表面有均匀细密条纹。

3. 经研磨预处理好的硅片使用乙醇溶液超声清洗,并将其迅速干燥处理后放置到石英管反应腔中的样品支架台上。

4. 按顺序依次打开总电源→冷却水→机械泵→真空计,抽本底真空到要求值。然后打开高压开关,逐步提高磁控管工作电压,使反应腔中的气体受激产生等离子体。

5. 通入工作气体,调节流量至设定值,关闭隔膜阀,通过调节高真空微调阀,使工作气压达到所需的气压,在气压稳定后,关闭真空计。调节短路活塞使等离子体球位于基片上方。

6. 稳态工作2小时后关闭装置,关闭时按以下顺序:先关闭气路,然后逐步调低高压,关高压;关机械泵;关水冷;关总电源。打开真空室,取出样品。

7. 在显微镜下观察发生的变化并分析原因和结果。

五思考题:

1.影响基片温度的因素有哪些?基片温度对沉积有何影响?

2.沉积工艺对化学气相沉积的影响?

化学共沉淀法制备磁性纳米微粒实验方案

化学共沉淀法制备磁性纳米微粒实验方案 化学共沉淀法得到的磁性壳聚糖微球通常粒径较小具有较大的的比表面积和固载量对干细胞具有很强的吸附能力而且分散性很好其磁性胶粒可以稳定地分散于水中但是其磁响应性较弱操作时需施加较强的磁场。 方案一: 化学共沉淀法是指在二价与三价铁离子在碱性条件下沉淀生 成Fe3O4 或利用氧化还原反应生成Fe3O4的同时利用壳聚糖作分散剂从而得到外包有壳聚糖的磁性微球。Honda等将20mL0.5%的壳聚糖溶液和2.4mL 含FeCl3 720 mg FeCl2 4H2O 290mg 的混合物在激烈搅拌下均匀混合然后加氨水恒温静置经过反应处理后制得磁性壳聚糖微球。 方案二: 1.Fe3O4纳米微粒的制备 将20 mL FeCl3(1.0 mol L-1)与5 mL FeCl2(2.0 mol L-1,在2.0 mol L-1的盐酸溶液中配制)溶液混合均匀加入到250 mL 0.7 mol L-1的氨水溶液中,离心分离后所得的黑褐色沉淀用150 mL 2.0 mol L-1的高氯酸分散,用超纯水洗至中性,干燥,得到Fe3O4纳米粒子。 2.磁性壳聚糖微球的制备 将0.5 g壳聚糖溶解于20 mL 2%的乙酸溶液中,加入150 mg磁性纳米粒子,在搅拌下缓慢加至装有80 mL液体石蜡和4 mL span-80混合溶剂的三颈瓶中,常温下充分搅拌30 min,加入10 mL一定浓度的戊二醛,在40℃的水浴中反应60 min后,用1.0 mol L-1的NaOH溶液将pH值调至9.0~10.0,升温至70℃继续反应2 h,得到的产物依次用丙酮、石油醚、N,N-二甲基甲酰胺、超纯水充分洗涤抽滤,磁铁收集,60℃真空干燥,得到磁性壳聚糖微球。 方案三: 将二价铁盐(FeCl2·4H20)和三价铁盐(FeCl3·6H20)按不同的物质的量比(1:1.25)溶于蒸馏水中,配制成一定浓度的溶液.水浴恒温(40℃),剧烈搅拌下滴加1.5mol/L氨水,将体系的pH保持在一定的范围内(pH=9),在恒温过程中搅拌30min,结束反应。生成的颗粒磁分离后用蒸馏水反复洗涤直至中性,真空干燥后,研磨即得纳米Fe304颗粒。 方案四(超声沉淀法): 超声波对化学反应起作用的主要原因在于超声波所产生的“超声波

化学气相沉积法制备石墨烯材料

化学气相沉积法新材料的制备 1 化学气相沉积法 化学气相沉积(CVD)是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术,包括大范围的绝缘材料,大多数金属材料和金属合金材料。从理论上来说,它是很简单的:两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内,然后他们相互之间发生化学反应,形成一种新的材料,沉积到晶片表面上。淀积氮化硅膜(Si3N4)就是一个很好的例子,它是由硅烷和氮反应形成的。 1.1 化学气相沉积法的原理 化学气相沉积法是利用气相反应,在高温、等离子或激光辅助灯条件下,控制反应器呀、气流速率、基板材料温度等因素,从而控制纳米微粒薄膜的成核生长过程;或者通过薄膜后处理,控制非晶薄膜的晶化过程,从而或得纳米结构的薄膜材料。 CVD方法可以制备各种物质的薄膜材料。通过反应气体的组合可以制备各种组成的薄膜,也可以制备具有完全新的结构和组成的薄膜材料,同时让高熔点物质可以在较低温度下制备。 1.2 分类 用化学气相沉积法可以制备各种薄膜材料,包括单元素物、化合物、氧化物、氮化物、碳化物等。采用各种反应形式,选择适当的制备条件—基板温度、气体组成、浓度和压强、可以得到具有各种性质的薄膜才来。 通过反应类型或者压力来分类,可以将化学气相沉积法分为:低压CVD(LPCVD),常压CVD(APCVD),亚常压CVD(SACVD),超高真空CVD(UHCVD),等离子体增强CVD(PECVD),高密度等离子体CVD(HDPCVD)以及快热CVD(RTCVD),以及金属有机物CVD(MOCVD) 化学气相沉积的化学反应形式,主要有热分解反应、氢还原反应、金属还原反应、基板还原反应、化学输运反应、氧化反应、加水分解反应、等离子体和激光激发反应等。具体表现如下表: 表1-1 化学气相沉积的各种反应形式

微波等离子体

微波等离子体 ●微波等离子体反应器特点: 微波:为交流能量(信号),通过波导传输,每一种波导 具有一定的特征阻抗 (射频传输线理论) 等离子体的反应器:本质上是具有一定阻抗的负载。 微波等离子体工作要求:波导特征阻抗=等离子体负载 阻抗。 微波反射波能量将至最低。 ●微波等离子体反应器发展: 小尺寸共振腔---->表面波长细等离子体--->大面 积(体积)表面波等离子体。 ●微波等离子体反应器结构: ⊙单模谐振腔 谐振腔尺寸: λ λ= R,(谐振条件) =d 阻抗匹配: 好,可以不设置附加匹配。 激励电场 单模(单一本征模) 方向:图中电场沿轴向。 状态:驻波

缺点:体积小(?) 电场不均匀-----〉等离子体空间均匀性差。应用:放电灯,光谱分析。

⊙多模腔 谐振腔尺寸: λ λ>> R;(非谐振) >>d 阻抗匹配: 差,需要附加匹配。 优点:电场较均匀-----〉等离子体空间均匀性好。 ⊙表面波等离子体(surface microwave plasma,SWP)源 尺寸: λ = R(谐振条件),轴向尺寸没有限制阻抗匹配: 需要设置附加匹配。 激励电场 单模或多模(单一本征模) 状态:行波 优点:大体积,细长 缺点:面积小 应用:气体反应(甲烷--->乙炔),有害气体处理

侧视图

多管SWP源

●大面积/体积SWP源 两种方式:(a)顶面馈入;(b)侧面馈入 三种典型装置:(a)日本平面狭缝(顶面)耦合; (b) 德国环状狭缝(侧面)耦合; (c)法国改进型表面波导(侧面)耦合美国: 中国(中国科大、合肥等离子体物理所----> 德国版)●日本顶面狭缝(重点) (1)两种加热模式

低温等离子体表面处理技术

低温等离子体表面处 理技术

Plasma and first wall Introduction Today I will talk about something about my study on the first wall in the tokamak. Firstly, I will show you that what the plasma is in our life thought the following pictures such as: Fig.1 Lighning Fig.2 Aurora Fig.3 Astrospace Just as the pictures mentioned above , they are all consist of plasma. But, what does have in the plasma, now our scientist had given a definition that the plasma state is often referred to as the fourth state of matter and contains enough free charged particles(negative ions 、positive ions)and electronics. Like the photo below. Fig.4 Plasma production Plasma production In our research, we produce the plasma through an ICP (inductively coupled plasma)

论述物理气相沉积和化学气相沉积地优缺点

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

化学共沉淀法-注意事项

1.沉淀溶液的浓度 沉淀溶液的浓度会影响沉淀的粒度、晶形、收率、纯度及表面性质。通常情况下,相对稀的沉淀溶液,由于有较低的成核速度,容易获得粒度较大、晶形较为完整、纯度及表面性质较高的晶形沉淀,但其收率要低一些,这适于单纯追求产品的化学纯度的情况;反之,如果成核速度太低,那么生成的颗粒数就少,单个颗粒的粒度就会变大,这对于微细粉体材料的制备是不利的,因此,实际生产中应根据产品性能的不同要求,控制适宜的沉淀液浓度,在一定程度上控制成核速度和生长速度。 2.合成温度 沉淀的合成温度也会影响到沉淀的粒度、晶形、收率、纯度及表面性质。在热溶液中,沉淀的溶解度一般都比较大,过饱和度相对较低,从而使得沉淀的成核速度减慢,有利于晶核的长大,得到的沉淀比较紧密,便于沉降和洗涤;沉淀在热溶液中的吸附作用要小一些,有利于纯度的提高。在制备不同的沉淀物质时,由于追求的理化性能不同,具体采用的温度应视试验结果而定。例如:在合成时如果温度太高,产品会分解而只得到黑色氧化铜;在采用易地分解、易挥发的沉淀剂时,温度太高会增加原料的损失。 3.沉淀剂的加入方式及速度 沉淀剂的加入方式及速度均摊会影响沉淀的各种理化性能。沉淀剂若分散加入,而且加料的速度较慢,同时进行搅拌,可避免溶液局部过浓而形成大量晶核,有利于制备纯度较高、大颗粒的晶形沉淀。例如:制备白色无定形粉末状沉淀氢氧化铝,使用的原料为NaAlO2及碳酸氢铵,其主要杂质为碱金属,开始时以较慢的线速度将NH4HCO3加入到NaAlO2的热溶液中,待沉淀析出大半时,再加快沉淀剂的加入速度,直至反应结束。这样得到的Al(OH)3颗粒较大,只需要洗涤数次,产品中碱金属杂质即可合格。如将沉淀剂浓度加大,加料速度加快、反应温度又低,这样得到的是Al(OH)3的胶状沉淀,即使洗涤数十次,产品中碱金属含量也不容易合格。当然,这只是从化学纯度的角度来考虑的,或要生产专用性的Al(OH)3产品,沉淀剂的加入方式及速度则应该根据具体要求而定。 4.加料顺序 加料方式分正加、反加、并加三种。生产中的“正加”是指将金属盐类先放于反应器中,再加入沉淀剂;反之为“反加”;而把含沉淀物阴、阳离子的溶液同时按比例加入到反应器的方法,称为“并加”。加料顺序与沉淀物吸附哪种杂质以及沉淀物的均匀性有密切的关系。“正加”方式的沉淀主要吸附原料金属盐的阴离子杂质;且在中和沉淀时,先、后生成的沉淀,其所处的环境PH值不同,得到的沉淀产品均匀性差。“反加”方式主要吸附沉淀的阴离子杂质;若是中和填充沉淀时,在整个沉淀过程占卜PH值变化很小,产品均匀性较好。“并加”方式可避免优秀作品溶液的局部过浓,沉淀过程较为稳定,且吸附杂质较小,从而可得到理化性能较好的产品。在实际生产中应视产品的具体要求而定。 5.沉淀剂 沉淀剂的选择应考虑产品质量、工艺、产率、原料来源及成本、环境污染和安全性等问题。在工艺允许的情况下,应该选项用溶解度较大、选择性较高、副产物影响较小的沉淀剂,也便易于除去多余的沉淀剂、减少吸附和副反应的发生。在生产碳酸盐沉淀产品时,可选择的沉淀剂有Na2CO3、NaHCO3 NH4HCO3和其他多种可溶性碳酸盐,但一般以NH4HCO3为好,因为它的溶解度大、易洗涤、副产物易挥发、污染也较小,而且原料来源广泛、价格也低。沉淀剂的使用一般应过量,以便能获得高的收率,减少金属盐离子的污染;但也不可太过量,否则会因络合效应和盐效应等降低收率。一般过量20%-50%就能满足要求了。 6.沉淀的陈化 陈化可释出沉淀过程带入的大部分杂质。在陈化过程中,因小颗粒沉淀的比表面积大,表面能也大;相同量大颗粒沉淀的比表面积较小,表面能就小,体系的变化有从高能量到低能量的自发趋

化学气相沉积法

化学气相沉积法 摘要:本文从化学气相沉积法的概念出发,详细阐述了利用化学气相沉积法制备石墨烯以及薄膜,并展望了未来化学气相沉积法可能的发展方向。 关键词:化学气相沉积法;制备;应用 一、前言 近年来,各国科学工作者对化学气相沉积进行了大量的研究,并取得一定的显著成果。例如,从气态金属卤化物(主要是氯化物)还原化合沉积制取难熔化合物粉末及各种涂层(包括碳化物、硼化物、硅化物、氮化物)的方法。其中化学沉积碳化钛技术已十分成熟。化学气相沉积还广泛应用于薄膜制备,主要为Bchir等使用钨的配合物Cl4 (RCN)W(NC3H5)作为制备氮化钨或者碳氮共渗薄膜的原料—CVD前驱体;Chen使用聚合物化学气相沉积形成的涂层提供了一个有吸引力的替代目前湿法化学为主的表面改善方法。同时,采用CVD方法制备CNTS 的研究也取得很大的进展和突破,以及通过各种实验研究了不同催化剂对单壁纳米碳管的产量和质量的影响,并取得了一定的成果。 二、化学气相沉积法概述 1、化学沉积法的概念 化学气相沉积(Chemical vapor deposition,简称CVD)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。与之相对的是物理气相沉积(PVD)。 化学气相沉积是一种制备材料的气相生长方法,它是把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基材的反应室,借助空间气相化学反应在基体表面上沉积固态薄膜的工艺技术。 2、化学气相沉积法特点 (1) 在中温或高温下,通过气态的初始化合物之间的气相化学反应而形成固体物质沉积在基体上。 (2) 可以在常压或者真空条件下负压“进行沉积、通常真空沉积膜层质量较好

化学气相沉积技术的应用与发展

化学气相沉积技术的应用与进展 一、化学气相沉积技术的发展现状 精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一,是新材料的重要组成部分,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,或者是在高纯度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。 化学气相沉积技术(Chemical vapor deposition,简称CVD)是近几十年发展起来的制备无机材料的新技术。化学气相沉积法已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、沉积各种单晶、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沉积过程精确控制。目前,用CVD技术所制备的材料不仅应用于宇航工业上的特殊复合材料、原子反应堆材料、刀具材料、耐热耐磨耐腐蚀及生物医用材料等领域,而且还被应用于制备与合成各种粉体料、新晶体材料、陶瓷纤维及金刚石薄膜等。 二、化学气相沉积技术的工作原理 化学气相沉积是指利用气体原料在气相中通过化学反应形成基本粒 子并经过成核、生长两个阶段合成薄膜、粒子、晶须或晶体等个主要

阶段:反应气体向材料表面5固体材料的工艺过程。它包括 扩散;反应气体吸附于材料的表面;在材料表面发生化学反应;生成物从材料的表面脱附;(5)产物脱离材料表面。 目前CVD技术的工业应用有两种不同的沉积反应类型即热分解反应和化学合成反应。它们的共同点是:基体温度应高于气体混合物;在工件达到处理温度之前气体混合物不能被加热到分解温度以防止在 气相中进行反应。 三、化学气相沉积技术的特点 化学气相沉积法之所以得以迅速发展,是和它本身的特点分不开的,与其他沉积方法相比,CVD技术除了具有设备简单、操作维护方便、灵活性强的优点外,还具有以下优势: (1)沉积物众多,它可以沉积金属、碳化物、氮化物、氧化物和硼化物等,这是其他方法无法做到的; (2)能均匀涂覆几何形状复杂的零件,这是因为化学气相沉积过程有高度的分散性; (3)涂层和基体结合牢固; (4)镀层的化学成分可以改变, 从而获得梯度沉积物或者得到混合镀层; (5)可以控制镀层的密度和纯度; (6)设备简单,操作方便。 随着工业生产要求的不断提高,CVD的工艺及设备得到不断改进,但是在实际生产过程中CVD技术也还存在一些缺陷:

共沉淀法制备磁性Fe3O4

共沉淀法制备磁性Fe3O4 余春宇08化学85号 摘要考察了普通共沉淀法制备过程中的一些影响因素,采用一种改进,了的共沉淀法,制备磁性Fe3O4 纳米粒子。并对获得的粉体采用进行初步表征用化学共沉淀法制备了纳米Fe3O4颗粒, 研究了影响纳米Fe3O4 颗粒磁性的因素[1]。 关键词磁性Fe3O4;共沉淀法;制备; 引言 磁流体作为一种新型纳米材料,在工业上也有着广阔的应用前景。目前磁流体技术在国内未得到广泛应用的主要原因是纳米铁氧体粉体的制备不够完善,目前应用较广泛的铁氧体是纳米Fe3O4,近年来纳米材料取得了很大的进展[2]Fe3O4更多应用于化学领域[3]近几年来Fe 3 O4便成为了一种新型材料[4]纳米粒子(nano particle)也叫超微颗粒,一般是指尺寸在1~100 am间的粒子[5] Fe 3O 4 纳米粒子是一种新型材料,具有良好的磁性能,即超顺磁性[6]Hao-Yu等人制 备出来的Fe3O4可达5–10 nm[7]使用XRD,TEM,VSM 对材料进行了相关测试,测试结果发现,用水热法制备的磁性纳米复合材料具有典型的层型结构[8]。,近年来有关纳米粒子的制备方法及其物性的研究受到很大的重视,这在纳米粒子基本理论上有重大意义[9]通过共沉淀法制备纳米FeO 性能影响因素的研究,以得到合理优化的制备工[10]采用化学沉淀法制备纳米Fe304颗粒,并以聚乙二醇为改性剂,蒸馏水为载液[11] 本文综述了多种制备磁性Fe3O4纳米粒子的方法且分析了它们的诸多影响因素,在前人的基础上总结了很多经验取长补短得出了在共沉淀发的基础上再对一些反应条件以及其他一些试剂进行了改进 内容 近年来,随着纳米技术的飞速发展,有关纳米Fe304的制备方法及其性能的研究受到很大的重视。纳米材料的制备方法多种多样,目前纳米Fe304的制备方法主要有[12]机械球磨法、溶胶一凝胶法、化学共沉淀法、热分解法、电弧蒸发法、液相微介质电加热分解法、水热法等,但每种方法有其自身的不足。 机械球磨法 机械球磨法机械球磨法是在球磨机中加入粒度为几十微米

等离子表面处理

项目提纲 一、项目背景 等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质,主要包括:电子、离子、中性基团、分子、光子,它是除去固、液、气相之外物质存在的第四态。1879年英国物理学家William Crookes发现物质第四状态,1929年美国化学物理学家Langmuir发现等离子体。等离子体是一种很好的导电体,利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间,空间物理,地球物理等科学的进一步发展提新的技术和工艺。 等离子体可分为两种:高温和低温等离子体。高温等离子体如焊工用高温等离子体焊接金属。现在低温等离子体广泛运用于多种生产领域。例如:材料的表面处理(塑料表面处理、金属表面处理、铝表面处理,印刷、涂装及粘接前的等离子表面处理),此技术主要作用为清洗材料表面,提高表面的附着能力及粘接能力。等离子技术具有极为广泛的应用领域,这使其成为行业中广受关注的核心表面处理工艺。通过使用这种创新的表面处理工艺,可以实现现代制造工艺所追求的高品质,高可靠性,高效率,低成本和环保等目标。 等离子表面处理技术能够应用的行业非常广泛,对物体的处理不单纯的是清洗,同时可以进行刻蚀、和灰化以及表面活化和涂镀。因此就决定了等离子表面处理技术必将有广泛的发展潜力。也会成为科研院所、医疗机构、生产加工企业越来越推崇的处理工艺。 二、等离子技术简介 射流型常压等离子处理系统由等离子发生器、气体管路及等离子喷枪组成。等离子发生器产生高压高频能量在喷嘴钢管中被激活和被控制的辉光放电中产生了低温等离子体,借助压缩空气将等离子体喷向工件表面,当等离子体与被处理表面相遇时,产生了化学作用和物理变化,表面得到了清洁。却除了碳化氢类污物,如油脂、辅助添加剂等。根据材料成分,其表面分子链结构得到了改变。建立了自由基团,这些自由基团对各种涂敷材料具有促进粘合的作用,在粘合和油漆应用时得到了优化。在同样效果下,应用等离子体处理表面可以得到非常薄的高张力涂层表面,不需要其他机械、化学处理等强烈作用成分来增加粘合性。 高分子领域中应用的等离子体表面处理技术,是指利用非聚合性气体(如Ar、N2、CO、NH3、O2、H2等)等离子体与高分子材料表面相互作用,使在表面上形成新的官能团和改变高分子链结构,以改善亲(疏)水性、粘接性、表面电学性能、光学性能以及生物相容性等,从而达到表面改性的目的。参与表面反应的活性种有激发态分子、离子、自由基及紫外辐射光子。对高分子材料表面的作用有刻蚀、断键(链)、形成自由基及活性种与自由基复合从而引入新的官能团或形成交联结构。在等离子体处理过程中,随不同的放电条件,往往以某种作用为主,几种作用并存。等离子体处理的优点是效果显著,工艺简单,无污染,可通过改变不同的处理条件获得不同的表面性能,应用范围广。更为重要的是,处理效果只局限于表面而不影响材料本体性能。其缺点是处理效果随时间衰退;影响处理效果因素的多样性使其重复性和可靠性较差。 等离子表面处理在高分子材料改性中的应用,主要表现在下述几方面。 1)改变材料表面亲((疏)水性。一般高分子材料经NH3、O2、CO、Ar、N2、H2等气体等离子体处理后接触空气,会在表面引入—COOH,CO,—NH2''—OH等基团,增加其亲水性。处理时间越长,与水接触角越低,而经含氟单体如CF4''CH2F2等气体等离子体处理则可氟化高分子材料表面,增加其憎水性。 2)增加材料的粘接性。等离子体处理能很容易在高分子材料表面引入极性基团或活性点,

钛酸钡制备方法指化学共沉淀法

化学共沉淀法制备钛酸钡 来源:世界化工网(https://www.360docs.net/doc/2116531132.html,) 化学共沉淀法是将等物质的量的可镕性钡、钛化合物混合,在一定的酸碱度条件下加入沉淀刑,使钡、铁化合物产生共沉淀,分离出沉淀物,干燥、锻烧后即得产品。化学共沉淀法与固相法相比,前者两组分分散的比较好,反应更容易进行,特别是在两组分结构相似,溶解度、沉淀时的pH值近似时,更能够很好地混合。另外,共沉淀法的反应温度明显的比固相法低。当物质的量比为1:1时,共沉淀法不会生成如BoTiO4等其他产物。作为化学共沉淀法的沉淀剂可以是碳酸盐,如(NH4)2CO3:,NH4HCO3也可以是草酸盐或含过氧化氢的碱溶液。下面用草酸作沉淀剂为例说明之。 用草酸作沉淀别是60年代以来研究得比较多的一种方法。该法一般是将可溶性钡盐、钛盐与草酸一起反应生成草酸氧钛钡沉淀,煅烧沉淀物得到钛醋钡。目前,我国已有用此法生产钛酸钡的工厂。首先将BaCO3与HCl反应生成BaCl 水溶液。将TiCl4用精制水配成水溶液,然后将TiCl4的水溶液和氯化钡的水溶液按等物质的量混合,再与2倍物质的量的草酸溶液反应。工艺流程示意如图6—5。

(1)草酸氧钛钡的合成制取草酸氧钮钡的过程中,四氯化铁水溶液制备的成功与否是能否得到高纯度钻酸钡的关键。最重要的是在四氯化铁水 溶液制备过程中如何避免钛的遇水分解。四氯化钛遇水会发生下列反应: 制备丁Ti-Ba溶液时,温度高低也会影响四氯化欲继续水解,因此要对温度加以控制。Ti-Ba溶液混合后加入草酸水溶液使四 氮化试和草酸溶液生成铁的络合物,然后与氯化钡反应生成草酸 织钞钡沉淀,化学反应方程式如下: 反应中还会发生下列反应:

等离子体表面处理技术

等离子体表面处理技术的原理及应用 前言:随着高科技产业的讯速发展,各种工艺对使用产品的技术要求越来越高。 等离子表面处理技术的出现,不仅改进了产品性能、提高了生产效率,更随着高科技产业的迅猛发展,各种工艺对使用产品的技术要求也越来越高。这种材料表面处理技术是目前材料科学的前沿领域,利用它在一些表面性能差和价格便宜的基材表面形成合金层,取代昂贵的整体合金,节约贵金属和战略材料,从而大幅度降低成本。正是这种广泛的应用领域和巨大的发展空间使等离子表面处理技术迅速在国外发达国家发展起来。 一、等离子体表面改性的原理 等离子,即物质的第四态,是由部分电子被剥夺后的原子以及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气状物质。它的能量范围比气态、液态、固态物质都高,存在具有一定能量分布的电子、离子和中性粒子,在与材料表面的撞击时会将自己的能量传递给材料表面的分子和原子,产生一系列物理和化学过程。其作用在物体表面可以实现物体的超洁净清洗、物体表面活化、蚀刻、精整以及等离子表面涂覆。 二、等离子体表面处理技术的应用 1、在工艺产业方面的应用 1)、在测量被处理材料的表面张力 表面张力测定是用来评估材料表面是否能够获得良好的油墨附着力或者粘接附着品质的重要手段。为了能够评估等离子处理是否有效的改善了表面状态,或者为了寻求最佳的等离子表面处理工艺参数,通常通过测量表面能的方式来测定表面,比如使用Plasmatreat 测试墨水。最主要的表面测定方式包括测试墨水,接触角测量以及动态测量 评价表面状态 低表面能, 低于28 mN/m良好的表面附着能力,高表面能 2)预处理–Openair? 等离子技术,对表面进行清洗、活化和涂层处理的高技术表面处理工艺 常压等离子处理是最有效的对表面进行清洗、活化和涂层的处理工艺之一,可以用于处理各种材料,包括塑料、金属或者玻璃等等。 使用Openair?等离子技术进行表面清洗,可以清除表面上的脱模剂和添加剂等,而其活化过程,则可以确保后续的粘接工艺和涂装工艺等的品质,对于涂层处理而言,则可以进一步改善复合物的表面特性。使用这种等离子技术,可以根据特定的工艺需求,高效地对材料进行表面预处理。

四氧化三铁制备化学实验

实验一:共沉淀法制备具有超顺磁性的纳米四氧化三铁粒子 一、实验背景 有关纳米粒子的制备方法及其性能研究备受多学者的重视,这不仅因为纳米粒子在基础研究方面意义重大,而且在实际应用中前景广阔。在磁记录材料方面,磁性纳米粒子可望取代传统的微米级磁粉,Fe s O4超细粉体由于化学稳定性好, 原料易得,价格低廉,已成为无机颜料中较重要的一种,被广泛应用于涂料,油墨等领域;而在电子工业中超细F63O4是磁记录材料,用于高密度磁记录材料的制备;它也是气、湿敏材料的重要组成部分。超细Fe3O4粉体还可作为微波吸收材料及催化剂。另外使用超细Fe3O4粉体可制成磁流体。 Fe s O4纳米粒子的制备方法有很多,大体分为两类:一是物理方法,如高能机械球磨法,二是化学方法,如化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法、热分解法及微乳液法等。但各种方法各有利弊;物理方法无法进一步获得超细而且粒径分布窄的磁粉,并且还会带来研磨介质的污染问题;溶胶-凝胶法、热分解法多采用有机物为原料,成本较高,且有毒害作用;水热合成法虽容易获得纯相的纳米粉体,但是反应过程中温度的高低,升温速度,搅拌速度以及反应时间的长短等因素均会对粒径大小和粉末的磁性能产生影响。 本实验是采用共沉淀法(将沉淀剂加入Fe2^^ Fe3+混合溶液中)制备纳米Fe3O4颗粒。该制备方法不仅原料易得且价格低廉,设备要求简单,反应条件温和(在常温常压下以水为溶剂)等优点。 二、实验目的 1、了解用共沉淀法制备纳米四氧化三铁粒子的原理和方法。 2、了解纳米四氧化三铁粒子的超顺磁性性质。 3、掌握无机制备中的部分操作。 三、实验原理 采用化学共沉淀法制备纳米磁性四氧化三铁是将二价铁盐和三价铁盐溶液按一定比例混合,将碱性沉淀剂加入至上述铁盐混合溶液中,搅拌、反应一段时间即可得纳米磁性F?O4粒子,其反应式如下: Fe +2Fe +8OH------------ e3O4+4H2O 四、仪器与试剂 烧杯、FeC2 4H2O、FeCb、氢氧化钠、柠檬酸三钠。 五、实验步骤 1、配置50 ml 1 moL 的NaOH 溶液。(2g NaOH+5Og H2O) 2、称取0.9925g FeC3和1.194g FeC2 4H2O (反应当量比为1:1)溶于30 mL 的蒸馏水中。 3、将反应溶液加热至60C,恒温下磁力搅拌(转速约为1000rpm)。 4、30 min后缓慢滴加配置的NaOH溶液,待溶液完全变黑后,仍继续滴加

化学气相沉积法制备碳纳米管

化学气相沉积法制备碳纳米管 材料化学专业 制备原料 碳源多为乙烯或者乙炔;催化剂颗粒多为亲碳的、过渡金属的纳米粒子如铁、镍、镁、钼等。 制备工艺 在高温条件下碳源气体在过渡金属纳米颗粒的催化作用下分解,碳原子在催化剂例粒子中熔解、饱和。在催化剂粒子中饱和并析出碳形成了小管状的碳固体即碳纳米管。 碳纳米管的性能 力学性能: 碳纳米管中碳原子采取SP2杂化S轨道成分比较大,使其具有高模量、高强度,具有优异的力学性能。理想的碳纳米管的抗拉强度可高达100GPa。一般碳纳米管的抗拉强度可达50-200GPa,是钢的100倍,密度却只有钢的1/6,弹性模量高达1TPa,与金刚石的弹性模量相当,约为钢的5倍。不同的SP2和SP3杂化几率使碳纳米管其表现出优良的弹性,柔韧性,易拉伸,十分柔软,同时它还具有与金刚石相当的硬度和极大的长径比,可以作为理想的高强度纤维材料,被称为未来的“超级纤维”。 导电性能: 碳原子最外层有4个电子,碳纳米管具有类石墨结构,石墨的每个碳原子最外层的三个电子与三个最邻近的碳原子以SP2杂化,呈现层状结构。碳原子的另一个未成对电子位于垂直于层片的π轨道上,碳纳米管具有石墨的良好导电性能。碳纳米管由石墨片卷曲而来,其导电性能由石墨片的卷曲方式决定,即导电性能取决于它的管径和手性。不同手性的碳纳米管可分别呈现金属性、半导体性。给定的碳纳米管的手性矢量Ch=na1+ma2,若n.m=3k(k为整数),那么该方向碳纳米管呈现金属性,可视为良好的导体。其中,若n=m,碳纳米管电导率可高达铜的l万倍,导电性极好。当n.m不等于3k(k为整数)时,该方向碳纳米管视

为半导体。另外,在碳纳米管的管壁上往往有成对的五元环和七元环出现,这些缺陷会导致新的导电行为,为碳纳米管的导电性做贡献。 传热性能: 碳纳米管的类石墨结构使得其具有良好的传热性能,另外,准一维结构使得沿着碳纳米管轴向方向的热交换极易进行,由此,可以通过制备定向的碳纳米管阵列从而获得某个方向热传导性能极好的产品。要想获得某些特定方向上热传导性能优异的产品,需要在制备碳纳米管时通过适当地改变实验条件或调整各项参数等来控制产物的取向。 吸附性能:碳纳米管是一种强吸附剂,吸附容鞋极大,比活性炭的吸附性高十倍之多。碳纳米管对多种会属(如Au,Cd,Co,Cu,Cr,Fe,Mn,Ni,Pb,Zn)、稀土元素(如Sm,Gd,Yb)等有很强的吸附fl:J1j。作为吸附剂,碳纳米管的制备成本低、吸附分离效果好受到广泛关注。 化学性能: 碳纳米管的化学性能非常稳定,同时它具有较好的催化作用。碳纳米管尺寸为纳米级别,具有极大的比表面积,并且表面的键念和电子态与颗粒内部不同,表面的原子配位不全,从而导致表面的活性位置增加,这些条件为碳纳米管的催化性奠定了基础。它的主要催化作用为:提高反应速率,决定反应路径,有优良的选择性(如只进行氢化脱氢反应,不发生氢化分解和脱水反应),降低反应温度。对碳纳米管进行处理可改善其催化活性,引入新的官能团,例如用硝酸、浓硫酸处理碳纳米管,不仅能够对样品进行提纯、切断,还可以在其表面引入羟基。碳纳米管在催化领域的潜力引起了广大科研者的关注,相关催化性能的研究与应用也日趋成熟。 场发射性能: 碳纳米管是良好的电导体,载流能力特别大,能够承受较大的场发射电流。相关测试表明,碳纳米管作为阴极能够产生4A/cm2的电流密度。碳纳米管机械强度高、韧性好,在场发射过程中不易发生折断或者变形,化学性质稳定,不易与其他物质反应,在2000℃的真空环境中也不会烧损。呈现金属性的碳纳米管表面功函数要比一般的金属低0.2.0.4ev,呈现半导体性的碳纳米管表面功函数要比一般金属高0.6ev。因而通过选择金属性的碳纳米管作为场发射阴极材料,可进而获取低能耗、轻便、性能更加优异的平板显示。 碳纳米管的应用前景 碳纳米管在微电子、生物、医学、仪器等领域显示了广阔的应用前景。显示技术方面为人们展示着丰富多彩的世界,在教育、工业、交通、通讯、军事、医疗、航空航天、卫星遥感等各个领域被广泛应用。FED集合了高亮度、真彩色、体积小、重量轻等众多优点,成为21世纪最具潜力的显示器。对于高附加值的显示器件方面的应用如平板显示器和纳米集成电路,碳纳米管在汽车用燃料电池储氢材料方面。在材料科学领域碳纳米管可以制成高强度碳纤维材料利用碳纳米管制成的复合材料在土木、建筑等方面具有广阔前景。 参考文献 李世胜,侯鹏翔,刘畅.超疏水叠杯状碳纳米管薄膜的制备[J]新型炭材料,2013,28(4)韩立静,多壁碳纳米管薄膜的制备及其场发射性能研究[C]浙江大学硕士学位论文2011,5 张秉檐,漆昕,生长温度对TCVD法制备定向碳纳米管薄膜影响[J]制造业自动化,2010,32(12)

石墨烯的化学气相沉积法制备_图文(精)

收稿日期:2010 12 31; 修回日期:2011 02 14 基金项目:国家自然科学基金(50872136,50972147,50921004、中国科学院知识创新项目(K J CX 2 YW 231. 通讯作者:任文才,研究员.E m ai:l w cren@i m r .ac .cn;成会明,研究员.E m ai:l chen g @i m r .ac .cn ;高力波.E m ai:l l bgao @i m r .ac .cn 作者简介:任文才(1973-,男,山东东营人,博士,研究员,主要研究方向为石墨烯和碳纳米管的制备、物性和应用. E m ai:l w cren @i m r .ac .cn 文章编号: 1007 8827(201101 0071 10 石墨烯的化学气相沉积法制备 任文才, 高力波, 马来鹏, 成会明 (中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合实验室,辽宁沈阳110016 摘要: 化学气相沉积(CVD 法是近年来发展起来的制备石墨烯的新方法,具有产物质量高、生长面积大等优点,逐渐成为制备高质量石墨烯的主要方法。通过简要分析石墨烯的几种主要制备方法(胶带剥离法、化学剥离法、S i C 外延生长法和CV D 方法的原理和特点,重点从结构控制、质量提高以及大面积生长等方面评述了CV D 法制备石墨烯及其转移技术的研究进展,并展望了未来CVD 法制备石墨烯的可能发展方向,如大面积单晶石墨烯、石墨烯带和石墨烯宏观体的制备与无损转移等。关键词: 石墨烯;制备;化学气相沉积法;转移中图分类号: TQ 127.1+1 文献标识码: A 1 前言 自从1985年富勒烯[1] 和1991年碳纳米管[2]

等离子体表面改性技术的研究与发展.

等离子体表面改性技术的研究与发展 摘要本论文介绍了等离子体的相关概念,主要阐述了低温等离子技术在金属材料表面改性中的两种处理方法。并对等离子体电解沉积技术做了简要介绍,分析了该技术的应用前景及存在的问题。最后对等离子体表面改性技术的发展做出展望。 关键词等离子体;表面改性;等离子体电解沉积技术 Development of Plasma Surface Modification Technology Abstract :The relate concept of plasma the means on application of cold plasma technology to surface modification of metal in this paper. This article also introduce Plasma electrolysis deposition technology, the problems and development directions of PED in the surface modification technology arc also presented. The prospects of plasma surface modification technology is also analyzed. Key words :plasma,surface modification,plasma electrolytic deposition 0. 前言 金属零部件的磨耗量是增大能耗,增加零部件更换率和提高生产运用成本,降低生产效率的重大问题,因此如何提高零部件表面的耐磨性,实施表面改性处理是十分重要的课题。随着科学技术和现代工业的发展,各种工艺对使用产品的技术要求越来越高,对摩擦、磨损、腐蚀和光学性能优异的先进材料的需要日益增长,这导致了整个材料表面改性技术的发展与进步。其中等离子体表面改性技术发挥了重要作用。 等离子表面处理技术的出现,不仅改进了产品性能、提高了生产效率,同时开创了一门新的研究领域。这种材料表面处理技术是目前材料科学的前沿领域,利用它在一些表面性能差和价格便宜的基材表面形成合金层,取代昂贵的整体合金,节约贵金属和战略材料,从而大幅度降低成本。正是这种广泛的应用领域和

微波与低温等离子体相互作用的二维FDTD模拟

微波与低温等离子体相互作用的二维FDTD模拟 等离子体隐身是一种利用等离子体回避雷达探测的方法和技术,此方法就其原理而言优点突出,极具发展前景。几个主要的军事大国都积极开展该领域的研究和发展工作。目前,此方法和技术尚未发展成熟,诸多问题有待解决,还需要继续进行广泛、深入、细致的理论研究和实验研究。近年来,数值模拟计算研究成效显著,受到多方面的重视。本文针对两种进气管模型(直型腔体和S型腔体),分别设置结构对照组(直型腔体和S型腔体),和等离子体模型组(腔体内壁覆盖低温离子体层),采用时域有限差分(FDTD)方法,进行数值模拟计算,研究腔体结构和等离子体层对于雷达波(电磁波)的屏蔽作用。结果表明,(1)直型金属腔体对电磁波具有强反射特性,S型金属腔体对电磁波的反射相对较弱,反映了 结构隐身的作用;(2)腔体内壁覆盖等离子体层后电磁波的回波能量均明显减少,且金属直型腔体加入等离子体对电磁波的吸收更加强,反映了等离子体隐身的作用;(3)结构隐身与等离子体隐身相结合,有助于进一步改善和优化对于电磁波的隐身作用;(4)等离子体碰撞频率、等离子体电子数密度和入射电磁波频率等因素对于其隐身效果都有程度不同的影响。本文的研究方法和结果,可以为低温等离子体隐身方法和技术研究提供有价值的参考。 同主题文章 [1]. 朱晋生,陆继珍. 异向介质板应用于吸波隐身的FDTD方法分析' [J]. 电讯技术. 2008.(08) [2]. 谭维翰,顾敏. 等离子体钢丝二次谐波辐射的线性转换理论' [J]. 光学学报. 1988.(09) [3]. C.Ngo ,景成祥. 从核的多重碎裂到夸克—胶子等离子体' [J]. 原子核物理评论. 1989.(02) [4]. 顾琅. 等离子体加工过程中尘埃微粒行为的研究' [J]. 力学进展. 1997.(01) [5]. 董全力,王军,张少龙,满宝元,王象泰,于衍宏. 激光等离子体产生条件的实验研究' [J]. 光电子.激光. 1999.(05) [6]. 邱华盛. 中日签署沙尘合作研究协议及等离子体和核聚变合作研究协议' [J]. 中国科学院院刊. 2000.(06) [7].

石墨烯的化学气相沉积法制备 2

石墨烯的化学气相沉积法制备

摘要:化学气相沉积(CVD)法是近年来发展起来的制备石墨烯的新方法,具有产物质量高、生长面积大等优点,逐渐成为制备高质量石墨 烯的主要方法。通过简要分析石墨烯的几种主要制备方法(胶带剥离法、化学剥离法、SiC外延生长法和CVD方法)的原理和特点,重点 从结构控制、质量提高以及大面积生长等发面评述了CVD法制备石墨 烯及其转移技术的研究进展,并展望了未来CVD法制备石墨烯的可能 发展方向,如大面积单晶石墨烯、石墨烯带和石墨烯宏观体的制备与 无损转移等。 关键词:石墨烯制备化学气相沉积法转移 Abstract chemical vapor deposition(CVD) is an effective way for the preparation of preparation of graphene with large area and high quality.In this review,the echanism and characteristics of the four main preparation methods of graphene are briefly introduced ,including microm echanical Cleavage,chemical exfoliation,SiC epitaxial growth and CVD. The recent advances in the CVD growth of graphene and the related transfer techniques in term of structure contral, quality improvement and large area graphene synthesis were discussed .Other possible methods single crystalline graphene ,graohene nanoribbons and graphene avrostructures. Keywords : Graphene,Preparation, Chemical vapor deposition; transfe

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