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脉冲激光制备功能材料技术

来源:广东省军民融合中心    发布时间:2016-11-08

技术指标: 激光制备功能材料是当前国内外的热点与前沿技术,我单位完成的脉冲激光沉积类金刚石膜项目,在国际上首次实现了激光制备类金刚石膜的工程化,并获得了军队科技进步一等奖。研制的类金刚石膜纳米硬度达到44Gpa,远高于其他方法(一般低于20GPa),通过了军标环境试验;在太阳能电池、硅、锗、硫化锌等材料上已实现了很好的增透保护效果;在扬声器的振膜上镀制类金刚石膜后其高频响应特性得到明显改善。镀类金刚石膜的材料抗摩擦、耐腐蚀、耐高温、疏水等性能大幅提高。该技术在制备包括超导薄膜、铁电薄膜在内的其他功能膜以及超细纳米粉时也具有绝对的优势,可以制备出其他方法无法制备的高性能功能膜。
技术等级: 国内领先
技术成熟度: 六级
技术名称: 脉冲激光制备功能材料技术
技术领域: 新型材料
技术特点: 该技术的优点是:生长出的材料可以和靶材料成分保持很好的一致性;操作简便,可对多个靶材料同时作用,适于制备多元素化合材料;室温沉积,可以在任何衬底材料上生长功能膜;能量大,几乎可以蒸发一切难熔的靶材料;靶材料利用率高损耗少;在制备功能膜方面该技术具有绝对的竞争力。相较传统的化学气相沉积等技术具有:离子动能高、离化程度高、易掺杂、薄膜硬度高、透过率高、稳定性高等优势。
技术应用范围及说明: 该技术可广泛应用于光学、机械、医学、声学及电子学等所有需要研究新型功能材料的领域。其中制备的类金刚石膜在增透保护膜、减磨涂层、磁盘涂层、扬声器振膜、水净化电极、心脏瓣膜、人工关节等方面均有极为广阔的市场前景。制备的超细纳米类金刚石粉添加于汽油后,对发动机关键部分不仅具有润滑功能,对微小裂纹、缺口等更具有自修复功能。采用本技术制备的超导薄膜具有超导转变温度高和超导临界电流密度高等优点,可广泛应用于电子学领域;制备的铁电薄膜可极大地改善薄膜的铁电性和疲劳特性,在铁电记忆、压电、热释电和介电等集成器件中有重要应用。