化學氣相沉積的概念精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的化學氣相沉積的概念主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：化學氣相沉積的概念范文
關鍵詞:梯度功能材料,復合材料,研究進展
Abstract:Thispaperintroducestheconcept，types，capability，preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent.
Keywords:FGM；composite；theAdvance
0引言
信息、能源、材料是現代科學技術和社會發展的三大支柱。現代高科技的競爭在很大程度上依賴于材料科學的發展。對材料,特別是對高性能材料的認識水平、掌握和應用能力,直接體現國家的科學技術水平和經濟實力,也是一個國家綜合國力和社會文明進步速度的標志。因此,新材料的開發與研究是材料科學發展的先導,是21世紀高科技領域的基石。
近年來,材料科學獲得了突飛猛進的發展[1]。究其原因,一方面是各個學科的交叉滲透引入了新理論、新方法及新的實驗技術;另一方面是實際應用的迫切需要對材料提出了新的要求。而FGM即是為解決實際生產應用問題而產生的一種新型復合材料，這種材料對新一代航天飛行器突破“小型化”，“輕質化”，“高性能化”和“多功能化”具有舉足輕重的作用[2]，并且它也可廣泛用于其它領域，所以它是近年來在材料科學中涌現出的研究熱點之一。
1FGM概念的提出
當代航天飛機等高新技術的發展，對材料性能的要求越來越苛刻。例如：當航天飛機往返大氣層，飛行速度超過25個馬赫數，其表面溫度高達2000℃。而其燃燒室內燃燒氣體溫度可超過2000℃，燃燒室的熱流量大于5MW/m2,其空氣入口的前端熱通量達5MW/m2.對于如此大的熱量必須采取冷卻措施，一般將用作燃料的液氫作為強制冷卻的冷卻劑，此時燃燒室內外要承受高達1000K以上的溫差,傳統的單相均勻材料已無能為力[1]。若采用多相復合材料,如金屬基陶瓷涂層材料,由于各相的熱脹系數和熱應力的差別較大,很容易在相界處出現涂層剝落[3]或龜裂[1]現象，其關鍵在于基底和涂層間存在有一個物理性能突變的界面。為解決此類極端條件下常規耐熱材料的不足，日本學者新野正之、平井敏雄和渡邊龍三人于1987年首次提出了梯度功能材料的概念[1]，即以連續變化的組分梯度來代替突變界面,消除物理性能的突變,使熱應力降至最小[3]。
隨著研究的不斷深入，梯度功能材料的概念也得到了發展。目前梯度功能材料(FGM)是指以計算機輔助材料設計為基礎，采用先進復合技術，使構成材料的要素（組成、結構）沿厚度方向有一側向另一側成連續變化，從而使材料的性質和功能呈梯度變化的新型材料[4]。
2FGM的特性和分類
2.1FGM的特殊性能
由于FGM的材料組分是在一定的空間方向上連續變化的特點如圖2,因此它能有效地克服傳統復合材料的不足[5]。正如Erdogan在其論文[6]中指出的與傳統復合材料相比FGM有如下優勢:
1)將FGM用作界面層來連接不相容的兩種材料,可以大大地提高粘結強度;
2)將FGM用作涂層和界面層可以減小殘余應力和熱應力;
3)將FGM用作涂層和界面層可以消除連接材料中界面交叉點以及應力自由端點的應力奇異性;
4)用FGM代替傳統的均勻材料涂層,既可以增強連接強度也可以減小裂紋驅動力。
2.2FGM的分類
根據不同的分類標準FGM有多種分類方式。根據材料的組合方式，FGM分為金屬/陶瓷，陶瓷/陶瓷，陶瓷/塑料等多種組合方式的材料[1]；根據其組成變化FGM分為梯度功能整體型（組成從一側到另一側呈梯度漸變的結構材料），梯度功能涂敷型（在基體材料上形成組成漸變的涂層），梯度功能連接型（連接兩個基體間的界面層呈梯度變化）[1]；根據不同的梯度性質變化分為密度FGM，成分FGM，光學FGM，精細FGM等[4]；根據不同的應用領域有可分為耐熱FGM，生物、化學工程FGM，電子工程FGM等[7]。
3FGM的應用
FGM最初是從航天領域發展起來的。隨著FGM研究的不斷深入,人們發現利用組分、結構、性能梯度的變化,可制備出具有聲、光、電、磁等特性的FGM,并可望應用于許多領域。
功能
應用領域材料組合
緩和熱應
力功能及
結合功能
航天飛機的超耐熱材料
陶瓷引擎
耐磨耗損性機械部件
耐熱性機械部件
耐蝕性機械部件
加工工具
運動用具:建材陶瓷金屬
陶瓷金屬
塑料金屬
異種金屬
異種陶瓷
金剛石金屬
碳纖維金屬塑料
核功能
原子爐構造材料
核融合爐內壁材料
放射性遮避材料輕元素高強度材料
耐熱材料遮避材料
耐熱材料遮避材料
生物相溶性
及醫學功能
人工牙齒牙根
人工骨
人工關節
人工內臟器官:人工血管
補助感覺器官
生命科學磷灰石氧化鋁
磷灰石金屬
磷灰石塑料
異種塑料
硅芯片塑料
電磁功能
電磁功能陶瓷過濾器
超聲波振動子
IC
磁盤
磁頭
電磁鐵
長壽命加熱器
超導材料
電磁屏避材料
高密度封裝基板壓電陶瓷塑料
壓電陶瓷塑料
硅化合物半導體
多層磁性薄膜
金屬鐵磁體
金屬鐵磁體
金屬陶瓷
金屬超導陶瓷
塑料導電性材料
陶瓷陶瓷
光學功能防反射膜
光纖;透鏡;波選擇器
多色發光元件
玻璃激光透明材料玻璃
折射率不同的材料
不同的化合物半導體
稀土類元素玻璃
能源轉化功能
MHD發電
電極;池內壁
熱電變換發電
燃料電池
地熱發電
太陽電池陶瓷高熔點金屬
金屬陶瓷
金屬硅化物
陶瓷固體電解質
金屬陶瓷
電池硅、鍺及其化合物
4FGM的研究
FGM研究內容包括材料設計、材料制備和材料性能評價。
4.1FGM設計
FGM設計是一個逆向設計過程[7]。
首先確定材料的最終結構和應用條件,然后從FGM設計數據庫中選擇滿足使用條件的材料組合、過渡組份的性能及微觀結構,以及制備和評價方法,最后基于上述結構和材料組合選擇,根據假定的組成成份分布函數,計算出體系的溫度分布和熱應力分布。如果調整假定的組成成份分布函數,就有可能計算出FGM體系中最佳的溫度分布和熱應力分布,此時的組成分布函數即最佳設計參數。
FGM設計主要構成要素有三:
1)確定結構形狀,熱—力學邊界條件和成分分布函數;
2)確定各種物性數據和復合材料熱物性參數模型;
3)采用適當的數學—力學計算方法,包括有限元方法計算FGM的應力分布,采用通用的和自行開發的軟件進行計算機輔助設計。
FGM設計的特點是與材料的制備工藝緊密結合,借助于計算機輔助設計系統,得出最優的設計方案。
4.2FGM的制備
FGM制備研究的主要目標是通過合適的手段,實現FGM組成成份、微觀結構能夠按設計分布,從而實現FGM的設計性能?？煞譃榉勰┲旅芊?如粉末冶金法(PM),自蔓延高溫合成法(SHS);涂層法:如等離子噴涂法,激光熔覆法,電沉積法,氣相沉積包含物理氣相沉積(PVD)和化學相沉積(CVD);形變與馬氏體相變[10、14]。
4.2.1粉末冶金法(PM)
PM法是先將原料粉末按設計的梯度成分成形,然后燒結。通過控制和調節原料粉末的粒度分布和燒結收縮的均勻性,可獲得熱應力緩和的FGM。粉末冶金法可靠性高,適用于制造形狀比較簡單的FGM部件,但工藝比較復雜,制備的FGM有一定的孔隙率,尺寸受模具限制[7]。常用的燒結法有常壓燒結、熱壓燒結、熱等靜壓燒結及反應燒結等。這種工藝比較適合制備大體積的材料。PM法具有設備簡單、易于操作和成本低等優點,但要對保溫溫度、保溫時間和冷卻速度進行嚴格控制。國內外利用粉末冶金方法已制備出的FGM有:MgC/Ni、ZrO2/W、Al2O3/ZrO2[8]、Al2O3-W-Ni-Cr、WC-Co、WC-Ni等[7]。
4.2.2自蔓延燃燒高溫合成法(Self-propagatingHigh-temperatureSynthesis簡稱SHS或CombustionSynthesis)
SHS法是前蘇聯科學家Merzhanov等在1967年研究Ti和B的燃燒反應時,發現的一種合成材料的新技術。其原理是利用外部能量加熱局部粉體引燃化學反應,此后化學反應在自身放熱的支持下,自動持續地蔓延下去,利用反應熱將粉末燒結成材，最后合成新的化合物。其反應示意圖如圖6所示[16]：
SHS法具有產物純度高、效率高、成本低、工藝相對簡單的特點。并且適合制造大尺寸和形狀復雜的FGM。但SHS法僅適合存在高放熱反應的材料體系,金屬與陶瓷的發熱量差異大,燒結程度不同,較難控制,因而影響材料的致密度,孔隙率較大,機械強度較低。目前利用SHS法己制備出Al/TiB2,Cu/TiB2、Ni/TiC[8]、Nb-N、Ti-Al等系功能梯度材料[7、11]。
4.2.3噴涂法
噴涂法主要是指等離子體噴涂工藝,適用于形狀復雜的材料和部件的制備。通常,將金屬和陶瓷的原料粉末分別通過不同的管道輸送到等離子噴槍內,并在熔化的狀態下將它噴鍍在基體的表面上形成梯度功能材料涂層?？梢酝ㄟ^計算機程序控制粉料的輸送速度和流量來得到設計所要求的梯度分布函數。這種工藝已經被廣泛地用來制備耐熱合金發動機葉片的熱障涂層上,其成分是部分穩定氧化鋯(PSZ)陶瓷和NiCrAlY合金[9]。
4.2.3.1等離子噴涂法(PS)
PS法的原理是等離子氣體被電子加熱離解成電子和離子的平衡混合物,形成等離子體,其溫度高達1500K,同時處于高度壓縮狀態,所具有的能量極大。等離子體通過噴嘴時急劇膨脹形成亞音速或超音速的等離子流,速度可高達1.5km/s。原料粉末送至等離子射流中,粉末顆粒被加熱熔化,有時還會與等離子體發生復雜的冶金化學反應,隨后被霧化成細小的熔滴,噴射在基底上,快速冷卻固結,形成沉積層。噴涂過程中改變陶瓷與金屬的送粉比例,調節等離子射流的溫度及流速,即可調整成分與組織,獲得梯度涂層[8、11]。該法的優點是可以方便的控制粉末成分的組成,沉積效率高,無需燒結,不受基體面積大小的限制,比較容易得到大面積的塊材[10],但梯度涂層與基
體間的結合強度不高,并存在涂層組織不均勻,空洞疏松,表面粗糙等缺陷。采用此法己制備出TiB2-Ni、TiC-Ni、TiB2-Cu、Ti-Al[7]、NiCrAl/MgO-ZrO2、NiCrAl/Al2O3/ZrO2、NiCrAlY/ZrO2[10]系功能梯度材料
4.2.3.2激光熔覆法
激光熔覆法是將預先設計好組分配比的混合粉末A放置在基底B上,然后以高功率的激光入射至A并使之熔化,便會產生用B合金化的A薄涂層,并焊接到B基底表面上,形成第一包覆層。改變注入粉末的組成配比,在上述覆層熔覆的同時注入,在垂直覆層方向上形成組分的變化。重復以上過程,就可以獲得任意多層的FGM。用Ti-A1合金熔覆Ti用顆粒陶瓷增強劑熔覆金屬獲得了梯度多層結構。梯度的變化可以通過控制初始涂層A的數量和厚度,以及熔區的深度來獲得,熔區的深度本身由激光的功率和移動速度來控制。該工藝可以顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱及電氣特性和生物活性等性能,但由于激光溫度過高,涂層表面有時會出現裂紋或孔洞,并且陶瓷顆粒與金屬往往發生化學反應[10]。采用此法可制備Ti-Al、WC-Ni、Al-SiC系梯度功能材料[7]。
4.2.3.3熱噴射沉積[10]
與等離子噴涂有些相關的一種工藝是熱噴涂。用這種工藝把先前熔化的金屬射流霧化,并噴涂到基底上凝固,因此,建立起一層快速凝固的材料。通過將增強粒子注射到金屬流束中,這種工藝已被推廣到制造復合材料中。陶瓷增強顆粒,典型的如SiC或Al2O3,一般保持固態,混入金屬液滴而被涂覆在基底,形成近致密的復合材料。在噴涂沉積過程中,通過連續地改變增強顆粒的饋送速率,熱噴涂沉積已被推廣產生梯度6061鋁合金/SiC復合材料。可以使用熱等靜壓工序以消除梯度復合材料中的孔隙。
4.2.3.4電沉積法
電沉積法是一種低溫下制備FGM的化學方法。該法利用電鍍的原理,將所選材料的懸浮液置于兩電極間的外場中,通過注入另一相的懸浮液使之混合,并通過控制鍍液流速、電流密度或粒子濃度,在電場作用下電荷的懸浮顆粒在電極上沉積下來,最后得到FGM膜或材料[8]。所用的基體材料可以是金屬、塑料、陶瓷或玻璃,涂層的主要材料為TiO2-Ni,Cu-Ni,SiC-Cu,Cu-Al2O3等。此法可以在固體基體材料的表面獲得金屬、合金或陶瓷的沉積層,以改變固體材料的表面特性,提高材料表面的耐磨損性、耐腐蝕性或使材料表面具有特殊的電磁功能、光學功能、熱物理性能,該工藝由于對鍍層材料的物理力學性能破壞小、設備簡單、操作方便、成型壓力和溫度低,精度易控制,生產成本低廉等顯著優點而備受材料研究者的關注。但該法只適合于制造薄箔型功能梯度材料。[8、10]
4.2.3.5氣相沉積法
氣相沉積是利用具有活性的氣態物質在基體表面成膜的技術。通過控制彌散相濃度,在厚度方向上實現組分的梯度化,適合于制備薄膜型及平板型FGM[8]。該法可以制備大尺寸的功能梯度材料,但合成速度低,一般不能制備出大厚度的梯度膜,與基體結合強度低、設備比較復雜。采用此法己制備出Si-C、Ti-C、Cr-CrN、Si-C-TiC、Ti-TiN、Ti-TiC、Cr-CrN系功能梯度材料。氣相沉積按機理的不同分為物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)兩類。
化學氣相沉積法(CVD)是將兩相氣相均質源輸送到反應器中進行均勻混合,在熱基板上發生化學反應并使反映產物沉積在基板上。通過控制反應氣體的壓力、組成及反應溫度,精確地控制材料的組成、結構和形態,并能使其組成、結構和形態從一種組分到另一種組分連續變化,可得到按設計要求的FGM。另外,該法無須燒結即可制備出致密而性能優異的FGM,因而受到人們的重視。主要使用的材料是C-C、C-SiC、Ti-C等系[8、10]。CVD的制備過程包括：氣相反應物的形成；氣相反應物傳輸到沉積區域；固體產物從氣相中沉積與襯底[12]。
物理氣相沉積法(PVD)是通過加熱固相源物質,使其蒸發為氣相,然后沉積于基材上,形成約100μm厚度的致密薄膜。加熱金屬的方法有電阻加熱、電子束轟擊、離子濺射等。PVD法的特點是沉積溫度低,對基體熱影響小,但沉積速度慢。日本科技廳金屬材料研究所用該法制備出Ti/TiN、Ti/TiC、Cr/CrN系的FGM[7~8、10~11]
4.2.4形變與馬氏體相變[8]
通過伴隨的應變變化,馬氏體相變能在所選擇的材料中提供一個附加的被稱作“相變塑性”的變形機制。借助這種機制在恒溫下形成的馬氏體量隨材料中的應力和變形量的增加而增加。因此,在合適的溫度范圍內,可以通過施加應變(或等價應力)梯度,在這種材料中產生應力誘發馬氏體體積分數梯度。這一方法在順磁奧氏體18-8不銹鋼(Fe-18%,Cr-8%Ni)試樣內部獲得了鐵磁馬氏體α體積分數的連續變化。這種工藝雖然明顯局限于一定的材料范圍,但能提供一個簡單的方法,可以一步生產含有飽和磁化強度連續變化的材料,這種材料對于位置測量裝置的制造有潛在的應用前景。
4.3FGM的特性評價
功能梯度材料的特征評價是為了進一步優化成分設計,為成分設計數據庫提供實驗數據,目前已開發出局部熱應力試驗評價、熱屏蔽性能評價和熱性能測定、機械強度測定等四個方面。這些評價技術還停留在功能梯度材料物性值試驗測定等基礎性的工作上[7]。目前,對熱壓力緩和型的FGM主要就其隔熱性能、熱疲勞功能、耐熱沖擊特性、熱壓力緩和性能以及機械性能進行評價[8]。目前,日本、美國正致力于建立統一的標準特征評價體系[7~8]。
5FGM的研究發展方向
5.1存在的問題
作為一種新型功能材料,梯度功能材料范圍廣泛,性能特殊,用途各異。尚存在一些問題需要進一步的研究和解決,主要表現在以下一些方面[5、13]:
1）梯度材料設計的數據庫（包括材料體系、物性參數、材料制備和性能評價等）還需要補充、收集、歸納、整理和完善；
2）尚需要進一步研究和探索統一的、準確的材料物理性質模型，揭示出梯度材料物理性能與成分分布，微觀結構以及制備條件的定量關系，為準確、可靠地預測梯度材料物理性能奠定基礎；
3）隨著梯度材料除熱應力緩和以外用途的日益增加，必須研究更多的物性模型和設計體系，為梯度材料在多方面研究和應用開辟道路；
4）尚需完善連續介質理論、量子（離散）理論、滲流理論及微觀結構模型，并借助計算機模擬對材料性能進行理論預測，尤其需要研究材料的晶面（或界面）。
5)已制備的梯度功能材料樣品的體積小、結構簡單,還不具有較多的實用價值;
6)成本高。
5.2FGM制備技術總的研究趨勢[13、15、19-
20]
1）開發的低成本、自動化程度高、操作簡便的制備技術；
2）開發大尺寸和復雜形狀的FGM制備技術；
3）開發更精確控制梯度組成的制備技術（高性能材料復合技術）；
4）深入研究各種先進的制備工藝機理，特別是其中的光、電、磁特性。
5.3對FGM的性能評價進行研究[2、13]
有必要從以下5個方面進行研究：
1）熱穩定性，即在溫度梯度下成分分布隨時間變化關系問題；
2）熱絕緣性能；
3）熱疲勞、熱沖擊和抗震性；
4）抗極端環境變化能力；
5）其他性能評價，如熱電性能、壓電性能、光學性能和磁學性能等
6結束語
FGM的出現標志著現代材料的設計思想進入了高性能新型材料的開發階段[8]。FGM的研究和開發應用已成為當前材料科學的前沿課題。目前正在向多學科交叉,多產業結合,國際化合作的方向發展。
參考文獻：
[1]楊瑞成，丁旭，陳奎等.材料科學與材料世界[M].北京：化學工業出版社，2006.
[2]李永,宋健,張志民等.梯度功能力學[M].北京:清華大學出版社.2003.
[3]王豫,姚凱倫.功能梯度材料研究的現狀與將來發展[J].物理,2000,29(4):206-211.
[4]曾黎明.功能復合材料及其應用[M].北京：化學工業出版社，2007.
[5]高曉霞，姜曉紅，田東艷等。功能梯度材料研究的進展綜述[J].山西建筑,2006,32(5):143-144.
[6]Erdogan,F.Fracturemechanicsoffunctionallygradedmaterials[J].Compos.Engng,1995(5):753-770.
[7]李智慧,何小鳳,李運剛等.功能梯度材料的研究現狀[J].河北理工學院學報,2007,29(1):45-50.
[8]李楊,雷發茂,姚敏,李慶文等.梯度功能材料的研究進展[J].菏澤學院學報,2007,29(5):51-55.
[9]林峰.梯度功能材料的研究與應用[J].廣東技術師范學院學報,2006,6:1-4.
[10]龐建超,高福寶,曹曉明.功能梯度材料的發展與制備方法的研究[J].金屬制品,2005,31(4):4-9.
[11]戈曉嵐,趙茂程.工程材料[M].南京:東南大學出版社，2004.
[12]唐小真.材料化學導論[M].北京：高等教育出版社,2007.
[13]李進,田興華.功能梯度材料的研究現狀及應用[J].寧夏工程技術,2007,6(1):80-83.
[14]戴起勛,趙玉濤.材料科學研究方法[M].北京：國防工業出版社,2005.
[15]邵立勤.新材料領域未來發展方向[J].新材料產業,2004,1:25-30.
[16]自蔓延高溫合成法.材料工藝及應用/jxzy/jlkj/data/clkxygcgl/clgy/clgy16.htm
[17]遠立賢.金屬／陶瓷功能梯度涂層工藝的應用現狀./articleview/2006-6-6/article_view_405.htm.
[18]工程材料./zskj/3021/gccl/CH2/2.6.4.htm.
第2篇：化學氣相沉積的概念范文
1.1真空磁控濺射鍍鋁技術及方法
Al膜的制備方法依據成膜原理有3種：
（1）化學氣相沉積法是某一固體表面發生氣態物質化學反應而生成固態沉積物過程的方法；
（2）溶膠凝膠法是化合物或氧化物的固化，是金屬有機或無機化合物經過溶液、溶膠、凝膠和熱處理生成的方法；
（3）物理氣相沉積法是基體表面沉積膜通過蒸發和濺射等使涂層材料氣化的成膜方法。鍍膜方法不同鍍鋁的效果也不同，每種方法本身又有若干種方法。磁控濺射沉積技術是低溫高速的濺射方法，相對于蒸發法其優點是構成物體的個體物質容易掌控，且鍍膜涂層細膩均勻，與基材體結合力強，適合材料表面薄膜生產。磁控濺射法有微波-ECR等離子體增強磁控濺射、交流反應磁控濺射、射頻磁控濺射、直流反應磁控濺射和脈沖磁控濺射等，這都是由磁控濺射采用不同的離子源決定的。這里采用物理氣相沉積法中的磁控濺射沉積方法，磁控濺射沉積技術通常使用的靶材為純鋁，濺射時鋁靶被Ar離子轟擊，這是由于通過電離Ar氣并引入正交電磁場的結果，濺射出Al離子沉積到基體材料表面制備出高阻隔納米Al膜新材料。實驗觀察，沉積物在基材表面運動成核或成膜只有保持較高的能量才能實現，因此，濺射是最終將基材表面原子激發出來的復雜過程，是在離子與基材表面原子碰撞過程中發生能量與動量轉移的結果。
1.2鍍鋁瓦楞紙板制備各項必備條件
鍍鋁瓦楞紙板制備前實驗要先選擇其面紙材料，對鍍鋁瓦楞紙板技術要求和制備后的防護層進行處理。
1）紙基的選擇。運用直流磁控濺射工藝制備紙基鍍Al膜，進而制備鍍鋁瓦楞紙板，因此在選擇鍍鋁膜的基材時，要綜合各種因素，選擇的基材要充分滿足鍍Al膜的質量要求。目前，較為廣泛地將PET，PA，PP等塑料基材用作磁控濺射制備Al膜，實驗采用的基材為紙基鍍鋁膜。直流磁控濺射是“低溫”濺射相對二次濺射的方法，由于紙基材料的表面吸附能力弱且粗糙度高，與塑料薄膜基材比較Al膜沉積相對困難，本實驗選擇高強度特種紙，因高強度特種紙與Al具有較好的親和力。為制備滿足使用需要的各種規格的鍍鋁瓦楞紙板，對高強度特種紙紙基材料進行選擇時，相對穩定的物理特性參數是各種紙基材料研究的重點，同時還要考慮提高紙基材料肌理感和質感的視覺效果。依據試驗測試高強度特種紙紙基材料的物理性能，這里選擇各種高強度特種紙作為紙基材料，其質量為120g～250g不等，選用純木漿作為原材料，其表面紋理和圖案不同，紙面纖維均勻、伸縮小、強度高、物理性能良好。
2）鍍鋁瓦楞紙板結構及材料技術要求。瓦楞紙板的結構是由面紙、里紙、芯紙和加工成波形的瓦楞紙通過黏合而成的。瓦楞紙板根據瓦楞波紋的形狀、紙板的層數和瓦楞種類的不同大致分為3類[4]。由于構成瓦楞紙板的瓦楞波形分為U形、V形及UV形，楞型有A，B，C，E及其復合楞，其中復合楞AB，BC，BBC兼備了各單楞的優點。為了提高瓦楞紙板的強度，選擇UV形多層復合楞瓦楞紙板為主要材料，使鍍鋁瓦楞紙板家具符合家具的類型、大小及主體框架結構等實用特性。同時，對瓦楞紙原紙的物理性能，如破裂強度、基重、環壓強度、抗張強度、撕裂強度、防水性能等都有一定的要求。瓦楞紙板材料符合規定要求是鋁紙復合的關鍵，也是能否取得鍍鋁瓦楞紙板家具新材料的關鍵所在。鍍Al膜表面進行SiOx防護層處理。制備鍍鋁瓦楞紙板采取直接鍍鋁方法，其高阻隔性納米鋁薄膜新型材料是利用真空磁控濺射鍍鋁技術所獲得的。必須提高鋁膜表面的耐磨性、阻燃性和可擦洗性等，改變Al膜本身耐磨性較低的狀況，從而改善瓦楞紙板的性能，因此這里采用和Al膜相同的工藝方法，對瓦楞紙板Al膜面紙進行Si靶二次磁控濺射。將SiOx沉積在Al膜表面并進行保護層處理，鍍SiOx提高瓦楞紙板Al膜的物理性質和Al膜面紙質量，同時使其仍然保留銀灰色Al膜色彩。實驗采用射頻磁控濺射將SiOx沉積在Al膜表面，以提高Al膜的耐磨擦性，從而獲得高質量的鍍鋁瓦楞紙板材料。
2鍍鋁瓦楞紙板家具的商業化應用
2.1鍍鋁瓦楞紙板家具特點
鍍鋁瓦楞紙板家具以其鮮明的特點受到人們的喜愛。首先，鍍鋁瓦楞紙板所用原料和輔助材料都是無毒、無氣味的，有效避免了如人造板家具中甲醛等有毒氣體的揮發。鍍鋁瓦楞紙板家具其原材料有極少的鋁材料，容易處理，瓦楞紙板可降解和循環利用。其次，鍍鋁瓦楞紙板材料表面韌性好、耐折。和木質家具比起來，優越的阻隔性使其表面無龜裂現象。第三，鍍鋁瓦楞紙板具有防止家具氧化及防水、防潮等特點，鍍鋁防止其受潮和吸水，有效地改善了鍍鋁瓦楞紙板材料的物理性能，比涂飾保護漆的普通紙板家具表面具有更好的防潮耐水性。第四，鍍鋁瓦楞紙板材料的金屬光澤及肌理效果本身就具有裝飾性，鍍鋁時可根據不同家具的需要，將其表面加工成各種式樣圖案，或各具特色的鏤花使家具更加宜人。
2.2鍍鋁瓦楞紙板在概念家具設計中的應用
不同學者對概念家具設計有不同的解釋，但常見的觀點是強調新的設計理念和新材料的使用，主張在設計家具時注重生產的可行性并采用先進技術，產品使用安全，造型美觀，經濟合理?，F代家具設計中的概念家具的魅力就在于，設計師根據當時特定的物質技術條件與時尚審美的需求，對某種家具提出概念或設想，并轉化為實際產品投入市場，這不僅推動了新技術、新材料與新工藝的進步，還縮短了家具更新周期。狹義的概念家具設計是對新的家具設計潮流，即對現代主義家具設計的研究，其設計是個性化的，新思維和新風格集中運用，設計產品從結構、材料、功能、裝飾、技術等對藝術拓展和產品開發有重要作用，體現后現代主義設計流派新的設計風格。廣義的概念家具設計是以探求個性化開發和新風格組合，以及新的理念為目的，其創新性和探索性為以后的家具設計提供有益參考。概念家具設計是創新的材料設計、別致的造型設計、時尚的理念設計和多功能互動性設計等，因此涉及到設計外延的不斷擴大，設計內涵的不斷延伸，設計的立體表達中交叉融合了社會學、歷史學、經濟學、工程學、工藝學和美學等學科。無論是概念家具還是實用家具，均可使用鍍鋁瓦楞紙板進行設計與開發，生產的家具產品首先要具有良好的使用性，然后是時尚、耐用等其他需要。由于鍍鋁瓦楞紙板的材料特性，其家具開發可廣泛應用于易更換、價格低、重量輕、便于回收的中小型輕便家具，如鐘表、燈飾、凳子及小型書架等，適合用于時尚新穎的家居家具，如餐桌、茶幾、電視柜、椅子等，也可用于較厚重的現代家具，如櫥柜、書柜、立柜大型板式家具及輕巧綠色能夠重復利用的辦公家具，如文件柜、辦公桌椅、書立、檔案盒等，還可用于承重性較強、結構簡單的大型家具，如展示柜、工作臺，大型運動場館使用的媒體桌和服務臺等，以及探索開發美觀、實用、環保性強的兒童家具、休閑家具等，或者用于承載較大質量的家具支撐底座，模塊或零部件等，還可根據不同群體和對象研制其他家具產品，滿足不同的消費需要。
2.3鍍鋁瓦楞紙板概念家具設計
根據家具設計意圖，對所獲得的鍍鋁瓦楞紙板材料進行分切和加工，可將其制備成各種中小型輕便鍍鋁瓦楞紙板家具產品。折疊結構形式、層疊結構形式、插接結構形式和組合結構形式及其工藝方法是鍍鋁瓦楞紙板概念家具設計的常用形式[13-15]。同時使用不同的鍍鋁瓦楞紙板制作家具時，應根據家具特性確定其成形工藝，構思結構和進行不同的造型設計。鍍鋁瓦楞紙板是由多層紙板復合而成的，如使用三層板制作家具，家具設計及加工工藝可根據特定需要，對鍍鋁瓦楞紙板進行模切標準壓痕后通過折疊來實現，如鍍鋁瓦楞紙板插接結的構凳子和桌子見圖1-2，采取折疊結構形式，將鍍鋁瓦楞紙板面材模切成按照設計意圖事先設定好的造型，通過折疊構成立體形態家具。
3鍍鋁瓦楞紙板概念家具拓展設計
3.1概念家具拓展設計創意思路
隨著科技的發展，創新材料和設計已成為各國研發的主題，設計師力圖采用不同類型的材料進行創新設計，富有想象力的設計構思會形成具有生命力的家具。按此思路使用鍍鋁瓦楞紙板作為新型材料，采用模塊化家具組合的設計方法，應用于鍍鋁瓦楞紙板概念家具設計。組合家具是由標準零部件或若干個標準化模塊組合而成的，家具的整體功能可劃分為若干個子功能，整體功能通過不同的模塊或零部件組合來實現，現代家具特別是板式家具的模塊化結構，拆裝靈活，用途多樣，容易組合。模塊化組合家具可通過靈活切換模塊轉換功能，產生各種不同的使用方法或衍生新型家具來滿足需求差異，其制作過程應注意標準化、組合化、通用性等特征。組合模塊家具的種類眾多，如桌凳、茶幾、床等，家具的形態變得更加豐富多樣，功能性也得到更大程度的拓展。
3.2鍍鋁瓦楞紙板與其他材料的組合設計
鍍鋁瓦楞紙板制作的標準模塊，根據使用需要，配合其他材料，如設計鍍鋁瓦楞紙板模塊組合餐桌，這種設計充分發揮兩種不同材料的優勢互補作用，餐桌上部分桌面使用玻璃材料，餐桌下部分底座采用鍍鋁瓦楞紙板模塊。玻璃面材具有堅硬、光滑、耐磨、耐燙、容易清洗的特點，鍍鋁瓦楞紙板塑造成各種所需形狀模塊的底座，具有較強的支撐作用。另外可根據設計餐桌面板大小自行決定底座標準模塊配置的多少。餐桌面板材質、形狀和規格可依據消費者需要，利用造型要素交合法提取造型要素，靈活派生多種設計方案。家具模塊化設計的實踐方法，可開發研制新功能模塊與部分通用模塊形成新家具，可用通用模塊和接口結構組合成新家具，可通過部分通用模塊改型形成新家具，可以以通用為主與部分專用模塊構成新家具，還可采用如木材、塑料、金屬、玻璃等不同質地的材料進行模塊組合成形。
3.3模塊化的應用組合
模塊化是設計模塊作為標準化、通用化的零部件靈活組成多種新家具的設計方法。以鍍鋁瓦楞紙板制作的標準模塊，還可按對家具不同使用價值的需求，來制作不同種類和規格的鍍鋁瓦楞紙板的標準化模塊，并配合其他材料設計制作中小型家具。根據設計意圖，結合鍍鋁瓦楞紙板制作的標準模塊，可選用層疊結構形式的鍍鋁瓦楞板模塊，組合形成茶幾、長條桌等家具。利用鍍鋁瓦楞紙板制作的標準模塊為主要造型材料，結合多種其他材料，創造性地設計多種變化造型。選用鍍鋁瓦楞紙板和其他材料共同構成概念家具時，可充分利用兩種材料各自的優勢特點進行設計，推進鍍鋁瓦楞紙板新材料的應用?？蓪⑵鋺糜谥苽涓鞣N中小型輕便紙板家具產品中。
4結語
第3篇：化學氣相沉積的概念范文
【關鍵詞】電子技術 無損檢測技術 應用
最近幾年，電力電子技術、計算機技術、微電子技術等的飛速發展，推動了各行各業的信息化進程。在工業生產、建筑工程等領域，經常需要對產品的質量進行檢測，傳統的破壞性檢測雖然可以獲得準確的結果，但是其本身的破壞性不僅會導致成本的增加，而且注定只能采用抽樣檢測的方法，在這種情況下，無損檢測技術得到了越來越多的關注。
1 無損檢測技術概述
無損檢測，是指在盡可能避免對被檢測對象造成損傷，不破壞其內部組織，不影響其使用性能的前提下，結合物理化學手段以及現代化的儀器設備，針對檢測對象的內部結構、性質等進行檢測，及時發現其中存在的缺陷和問題。無損檢測是在工業化進程不斷加快的背景下，基于電力電子技術而產生和發展起來的，可以在一定程度上反映出國家的工業發展水平，其重要性不容忽視。
無損檢測的目標并非單純的分析被檢測對象的質量和完整性，還可以為工藝技術的和改進提供有效指導，進一步提升產品的質量及安全，同時，通過分階段的無損檢測，可以及時發現產品生產環節存在的問題，及時進行處理，縮短了問題處理的時間和消耗，能夠有效降低成本。
無損檢測技術具備幾個比較顯著特點：
1.1 非破壞性
這也是無損檢測最為重要的特征，可以在有效剔除不合格產品的同時，避免損失，因此不會受到很大的限制，可以根據實際需求選擇抽樣檢測或者全面檢測，更加靈活，更加可靠。
1.2 動態性
無損檢測可以針對正在使用中的產品進行檢驗，同時可以針對產品運行期的累計影響進行定期考察，明確機構的失效機理。
1.3 嚴格性
無損檢測需要專業的設備和人員，依照規范的流程進行操作，才能保證檢測結果的準確性。
1.4 檢測結果分歧性
簡單來講，就是在針對同一個試件進行檢測時，不同檢測人員可能會得到不同的結果，在這種情況下，需要通過“會診”的方式，對結果進行統一。
2 基于電子技術下的無損檢測技術應用
無損檢測技術在許多領域中都有著廣泛的應用，可以將其分為兩種不同的類型：
（1）常規無損檢測技術，包括超聲檢測、滲透檢測、磁粉檢測、射線檢測等，
（2）非常規無損檢測技術，包括紅外熱成像、導波檢測、聲發射、微波檢測以及光全息照相等。
在實際應用中，需要根據具體的需求以及檢測對象，選擇合適的檢測方法。這里主要針對兩種比較常見的無損檢測技術進行簡要分析。
2.1 激光檢測技術
在無損檢測中，激光檢測技術的應用相對較晚，不過由于其本身的獨特性能，發展速度較快，應用范圍也在持續擴大，逐步形成了許多全新的無損檢測技術，推動了無損檢測的發展和繁榮。
2.1.1 激光全息無損檢測
這種技術是激光技術在無損檢測領域最初的應用，也是最為廣泛的應用，可以針對被檢測物體施加外部荷載，檢測其不同部位的形變量，通過外部荷載加載前后的全息圖像疊加，發現結構內部是否存在缺陷。
2.1.2 激光超聲無損檢測
相比較傳統的超聲無損檢測，激光超聲檢測的具有幾個明顯的優勢，
（1）可以在不接觸被檢測對象的情況下，實現一定距離之外的檢測，因此不存在匹配和耦合等問題；
（2）結合超短激光脈沖，能夠得到較高的時間分辨率和超短聲脈沖，實現寬帶檢測；
（3）聚焦簡單，可以提升掃描和成效的效率。我國對于激光超聲無損檢測的研究起步較晚，目前可以實現高溫條件、放射環境、特殊工件等的檢測，而國外已經將其應用到復合材料檢測、化學氣相沉積等的實時檢測方面，表明該技術具備良好的發展前景。
2.2 超聲檢測技術
超聲檢測技術具有適用范圍廣、檢測深度大、靈敏度高、定位準確、成本低廉等優點，幾乎在所有的工業部門中都有著一定的應用，工作頻率在0.4-5MHz之間，在一些特殊情況下，還可以被應用到頻率要求在10-50MHz的特殊領域中，同樣能夠取得良好的檢測效果。
2.2.1 超聲導波技術
超聲導波技術在目前被用于大型固體、火箭客殼體以及航空結構件的無損檢測，相比較傳統的超聲檢測技術更加快速，結果也更加可靠。
2.2.2 聲發射技術
這是一種被動式的檢測技術，材料或者構件在內力或者外力的作用下，自主發出聲波或者超聲波，通過對聲波的接收和評價，判斷結構的完整性。聲發射技術是一種比較新穎的超聲檢測技術，常被用于材料及構件裂縫的監測分析、泄漏的檢測與定位以及構件失效報警等。
2.2.3 非接觸超聲換能技術
常規的超聲檢測采用的均為接觸式換能，在實際應用中存在著一定的局限性，而伴隨著技術的持續發展，非接觸超聲換能技術不斷涌現，如靜電耦合法、電磁聲法、空氣耦合法以及激光超聲法等，前兩種方法在實驗室環境以及特殊的工業生產中有著良好的適用性，換能器與被檢測對象的距離較近，后兩種方法則可以進一步拉大換能器與被檢測對象之間的距離，實現中距離甚至長距離的無損檢測。
3 結語
總而言之，伴隨著社會的持續發展，做好各種產品的質量檢測非常重要，無損檢測技術可以在保證被檢測對象使用性能和完整性的同時，實現對其內部結構的準確檢測，發現其中存在的缺陷和問題，不僅避免了不合格產品進入市場，還可以降低成本，推動工藝技術的改革發展。近年來，伴隨著電子技術的發展，無損檢測技術也出現了許多全新的變化，檢測效率和檢測精度大大提高，受到了越發廣泛的重視。
參考文獻
[1]張向陽.基于電子技術的埋地管道無損檢測的相關檢測辦法分析[J].電子技術與軟件工程，2015（02）：144.
[2]隋延兵.無損檢測技術的應用與發展[J].民營科技，2014（08）：59.
[3]遲文升.基于電子技術的無損檢測技術應用研究[J].電子技術與軟件工程，2014（22）：109.
作者簡介
盧威（1980-），男，江西省永S縣人。大學本科學歷。現為江西現代職業技術學院信息工程學院講師。研究方向為電子與通信工程。
第4篇：化學氣相沉積的概念范文
一、電極
鋰離子電池納米電極存在一些潛在的優缺點。
優點：（i）更好地釋放鋰嵌入和脫嵌過程中的應力，提高循環壽命；（ii）可發生在塊體材料中不可能出現的反應；（iii）更高的電極/電解液接觸面積提高了充/放電速率；（iv）短的電子輸運路徑（允許在低電導或高功率下使用）；（v）短的鋰離子傳輸路徑（允許在低鋰離子傳導介質或高功率下使用）。
缺點：（i）高比表面積帶來的不可預期的電極/電解液反應增加，導致自放電現象，差的循環性能及壽命；（ii）劣等的顆粒包裝技術使其體積能量密度很低，除非開發出一種特殊的壓縮工藝，否則會限制它的應用；（iii）電極合成過程可能會更加復雜。
認識了這些優缺點，人們已經加大在負極材料及最近展開的正極材料的研發力度。
二、負極
儲鋰金屬存在的問題
儲鋰金屬可部分重復地、在低電壓（相對于鋰）下進行儲鋰反應，它提供了比傳統石墨大得多的比容量。例如，鋰硅合金，飽和狀態下的分子式為Li4.4Si，理論上可以達到4200mAh/g的比容量，而金屬鋰為3600mAh/g，石墨只有372mAh/g。但是，鋰的嵌入再加上相變會導致體積發生巨大的變化，產生的應力致使金屬電極斷裂破碎，電阻增大，存儲電荷的能力驟降。盡管在合金化反應中結構的變化是很正常的，但人們依然努力去降低這一效應以保持電極的完整性。
活潑/惰性納米復合（active/inactivecomposite）概念
該方法包含了兩種材料的混合，一種與鋰反應，另一種作為惰性的局域緩沖。在這種復合材料中，活潑相納米級金屬團簇被包裹在惰性非晶相基體中，在嵌鋰過程中很好地消除了產生的內應力，從而提高了合金化反應的可逆性。將這一概念應用到不同的體系中，結果顯示這些電極極大地提高了鋰電池的循環性能。
1999年ouMao等[2]發現機械合金化得到的Sn基復合材料Sn-Fe-C存在Sn2Fe和SnFe3C兩相，前一相中的Sn可以與Li發生反應因而被稱為活潑相，而后一相卻幾乎不發生嵌鋰反應因而被稱為惰性相。在兩相的協調作用下，循環80次容量幾無降低。
Si-C納米復合材料亦有類似功能[3,4]，2004年Novak,P等[5]在日本召開的鋰電池會議中宣布其Si-C納米復合材料電極循環100次后比容量仍高達1000mAh/g，因而受到了非常的注目。
納米形貌特征對循環性能的貢獻
2005年3月份，AdvancedMaterials發表了對TiO2-B納米管或納米線的研究成果（B表示TiO2的類型而非硼元素）[6]。這種材料可由簡單的水相合成途徑大量合成，直徑在40-60nm之間，長度可達數微米。多晶TiO2-B納米管是一種優秀的鋰嵌入載體，插鋰電位在1.5-1.6V，形成Li0.91TiO2-B（305mAh/g），具有優異的可逆循環容量（循環100次后容量幾無降低）。有意思的是，它的比容量要優于同種相的直徑跟納米線直徑相仿的納米粒子。
2003年Green,M等[7]發現表面納米柱磁電極因尺寸限制改變了顆粒的形變行為，減少了斷裂的產生，同樣顯示了優異的可逆容量（循環50次后大部分柱狀結構仍保持原樣）。
人們研究發現納米碳管的充放電容量可以超過石墨嵌鋰化合物理論容量的一倍以上。Z.H.Yang[8]發現用化學氣相沉積法制備的納米碳管容量可達700mAh/g，Frackowia[9]用Co/硅膠為催化劑在900℃下催化分解乙炔氣體得到的納米碳管的首次嵌鋰容量達到952mAh/g。但同時也發現與其它碳材料相比,納米碳管作為負極材料不僅存在電位滯后,而且存在明顯的雙電層效應。
顆粒度的降低拓寬了人們對電極材料的選擇范圍
納米尺寸研究上的突破可能會迅速地改變人們對無機材料的化學/電化學反應原有的認識，原以為不滿足傳統鋰插層標準而被否決的材料現在卻值得重新思考了。這來自于2003年Larcher,D等所做的關于宏觀&納米級赤鐵礦顆粒與鋰的反應活性的對比實驗[10]。納米級赤鐵礦顆粒（直徑20nm）在可逆插鋰過程中容量達0.6LiperFe2O3，而無相變發生；大顆粒赤鐵礦（直徑1-2um）當插鋰容量達到0.03LiperFe2O3時便發生不可逆相變。
三、正極
納米正極材料使用中的穩定性問題仍待解決
人們對正極材料的研究遠不如納米負極材料研究得透徹。傳統正極材料如LiCoO2，LiNiO2以及它們的固溶體納米粒子的使用致使與電解液的反應大大增強，特別是在高溫區，從而出現了在微米級別正極材料的使用中未嘗遇到過的安全性問題，如Mn的溶解，Jahn-Teller效應，極化增大等。為了解決這些問題，研究人員進行了大量的研究，其研究方向主要有：優化設計合成方法、摻雜、進行表面改性、優化電解液來改善LiMn2O4和電解液的相容性等。鄭雪萍等在今年的《稀有金屬快報》上對LiMn2O4循環穩定性衰減的原因進行了分析并對當然的解決辦法作了較好的綜述[11]。
調整電極材料形貌是增強電極容量的重要途徑
2000年Dong,W等[12]報道的V2O5氣溶膠（無規非晶高孔容材料）比多晶無孔的V2O5粉末具有更大的電活性容量。這些氣溶膠與電解液有很大的接觸面積，可以支持高頻工作，盡管由于過程中結構的改變或非常易發生反應的表面官能團導致循環性能成為一個問題。
插鋰反應并不排斥相變的發生
傳統觀點認為要保持鋰電池快速可逆的電極反應，必須使用插層化合物作為電極，而且，插鋰過程中不能發生相變，即插鋰過程是連續的固溶過程。然而，有越來越多的例子表明，盡管有相變的發生，鋰的嵌入仍是很容易的，如LiCoO2和Li4Ti5O12，特別是最終兩相有較強的結構相似性時（如，只有Li的排序不同）。
2001年Robertson,A.D.等[13]發現具有α-NaFeO2結構的層狀LiMnO2發生相變轉變為立方尖晶石結構時具有很好的循環性能，有>99.9%的容量恢復。該體系是靠開發出的具有納米結構的微米級顆粒的相變來釋放應力的。尖晶石納米疇在立方和四方結構之間來回轉變，所產生的應力則由疇壁的滑移而釋放。納米疇是在層狀到尖晶石結構轉變時形成。后來人們發現這樣的納米結構可以通過研磨的方法來實現到尖晶石結構的相變，也同樣得到了循環性能的增強[14]。
此外，碳包裹納米粒子的制備使所選擇的材料不再需要好的電導性能，也不再需要高的鋰擴散系數，從而進一步拓寬了電極材料的選擇范圍[15]。
四、電解液
鋰離子電池的進展不僅需要電極性能的提高，也需要依靠電解液性能的增強。固態聚合物電解質代表了電池所需性能的終極形式。最理想的聚合物電解質是那些無溶劑薄膜形成的，如聚乙烯（乙烯氧化物），PEO和鋰鹽（LiX），如LiPF6或LiCF3SO3。然而這些材料在室溫下差的離子傳導性使之無法實現那么高的期望。
1998年，Croce,F.等[16]在Nature上宣告將納米級無機填充物分散于無溶劑、聚醚基的電解質中，可以使其傳導性增加數個量級。電解質輸運性能提高的原因可用Maier開發出的不同種類摻雜模型來解釋?？赡芘c無機納米粒子的表面狀態跟聚合物鏈或鋰鹽陰離子之間發生的路易斯酸基交互作用有關。事實上，人們也在開發其它可以達到高導率的聚合物電解質。與這方面相關的有聚合物-鹽納米結構和離子液體的控制[17]。
在30年里，人們一直相信聚合物電解質中的離子導電只可能發生在非晶相，于玻璃態轉變溫度Tg之上。晶態的聚合物電解質被認為是絕緣的。但是現在的研究發現并不是這樣的。按6：1比例復合的PEO5：LiXF6晶態復合體（X=P，As,Sb）顯示出了離子導電性[18,19]。這說明在電解質中，就像前面提到的電極材料中一樣，控制材料維度使之達到納米級別會對其性能產生深遠的影響。最近又有報道發現如果用其它一價或二價陰離子部分取代XF6離子，可以使晶態聚合物電解質的離子電導率提高兩個數量級[20]。
五、商業應用現狀[22]
正負極及電解液材料
國內外鋰電池生產企業
國內的中信國安盟固利、余姚金和、杉杉科技、國泰華榮等廠商在正極材料、負極材料、電解液市場競爭力逐漸增強，而在隔離膜市場還需奮起直追。在下游鋰電池市場，深圳比亞迪、深圳比克、深圳邦凱科技、TCL金能等廠商已在全球鋰電池市場占據相當大的市場份額。中國已形成鋰電池相對完整的產業鏈，在鋰電池材料的配套方面占有一定的優勢。
參考文獻
[1]吳宇平等著，鋰離子電池，化學工業出版社，2004
[2]Mao,O.&Dahn,J.R.MechanicallyalloyedSn-Fe(-C)powdersasanodematerialsforLiionbatteries.III.Sn2Fe:SnFe3Cactive/inactivecomposites.J.Electrochem.Soc.146,423-427(1999).
[3]Graetzetal.Highlyreversiblelithiumstorageinnanostructuredsilicon.Electrochem.Solid-StateLett.6,A194-197(2003).
[4]Yang,J.etal.Si/Ccompositesforhighcapacitylithiumstoragematerials.Electrochem.Solid-StateLett.6,A154-156(2003).
[5]Novak,P.etal.inInt.MeetingLiBatteriesIMLB12Nara,JapanAbstract9(2004).
[6]Armstrong,A.R.etal.LithiumintercalationintoTiO2-Bnanowires.Adv.Mater.17,862-865(2005)
[7]Green,M.etal.Structuredsiliconanodesforlithiumbatteryapplications.Electrochem.Solid-StateLett.6,A75-79(2003).
[8]YangZH,WuHQ.[J].ChemicalPhysiscLetters,2001,343:235-240.
[9]FrackowiaKE,GautieRS,GarcheRH,etal.[J].Carbon,1999,37,61-69.
[10]Larcher,D.etal.Effectofparticlesizeonlithiumintercalationintoα-Fe2O3.J.Electrochem.Soc.150,A133-139(2003).
[11]鄭雪萍，曲選輝，鋰離子電池正極材料LiMn2O4研究現狀，稀有金屬快報，2005.
[12]Dong,W,etal.Electrochemicalpropertiesofhighsurfaceareavanadiumoxidesaerogels.Electrochem.SolidStateLett.3,457-459(2000)
[13]Robertson,A.D.etal.LayeredLixMnyCo1-yO2intercalationelectrodes:inßuenceofionexchangeoncapacityandstructureuponcycling.Chem.Mater.13,2380-2386(2001).
[14]Kang,S.H.etal.Effectofball-millingon3Vcapacityoflithiummanganeseoxospinelcathodes.Chem.Mater.13,1758-1764(2001).
[15]Huang,H.,Yin,S.-C.&Nazar,L.F.ApproachingtheoreticalcapacityofLiFePO4atroomtemperatureandhighrates.Electrochem.Solid-StateLett.4,A170-172(2001).
[16]Croce,F.etal.Nanocompositepolymerelectrolytesforlithiumbatteries.Nature394,456-458(1998).
[17]Hawett,P.C.,MacFarlane,D.R.&Hollenkamp,A.F.HighlithiummetalcyclingefÞciencyinaroom-temperatureionicliquid.Electrochem.Solid-StateLett.7,A97-101(2004).
[18]MacGlashan,G.etal.Thestructureofpoly(ethyleneoxide)6:LiAsF6.Nature398,792-794(1999).
[19]Gadjourova,Z.etal.Ionicconductivityincrystallinepolymerelectrolytes.Nature412,520-523(2001).
第5篇：化學氣相沉積的概念范文
第一節鋼的熱處理原理
熱處理的目的是改變鋼的內部組織結構，以改善鋼的性能，通過適當的熱處理可以顯著提高鋼的機械性能，延長機器零件的使用壽命。熱處理工藝不但可以強化金屬材料、充分挖掘材料性能潛力、降低結構重量、節省和能源，而且能夠提高機械產品質量、大幅度延長機器零件的使用壽命。
熱處理工藝分類：（根據熱處理的目的、要求和工藝方法的不同分類如下）
1、整體熱處理：包括退火、正火、淬火、回火和調質；
2、表面熱處理：包括表面淬火、物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)等；
3、化學熱處理：滲碳、滲氮、碳氮共滲等。
熱處理的三階段：加熱、保溫、冷卻
一、鋼在加熱時的轉變
加熱的目的：使鋼奧氏體化
（一）奧氏體（A）的形成
奧氏體晶核的形成以共析鋼為例A1點則Wc＝0.0218％（體心立方晶格F）Wc＝6.69％（復雜斜方滲碳體）當T上升到Ac1后Wc＝0.77％（面心立方的A）由此可見轉變過程中必須經過C和Fe原子的擴散，必須進行鐵原子的晶格改組，即發生相變，A在鐵素體和滲碳體的相界面上形成。有兩個有利條件①此相界面上成分介于鐵素體和滲碳體之間②原子排列不規則，空位和位錯密度高。
珠光體向奧氏體轉變示意圖
a)形核b)長大c)剩余滲碳體溶解d)奧氏體均勻化
（二）奧氏體晶粒的長大
奧氏體大小用奧氏體晶粒度來表示。分為00，0，1，2…10等十二個等級，其中常用的1～10級，4級以下為粗晶粒，5-8級為細晶粒，8級以上為超細晶粒。
影響A晶粒粗大因素
1、加熱溫度越高，保溫時間愈長，奧氏體晶粒越粗大。因此，合理選擇加熱和保溫時間。以保證獲得細小均勻的奧氏體組織。（930～950℃以下加熱，晶粒長大的傾向小，便于熱處理）
2、A中C含量上升則晶粒長大的傾向大。
二、鋼在冷卻時的轉變
生產中采用的冷卻方式有：等溫冷卻和連續冷卻
（一）過冷奧氏體的等溫轉變
A在相變點A1以上是穩定相，冷卻至A1以下就成了不穩定相。
1、共析碳鋼奧氏體等溫轉變產物的組織和性能
共析鋼過冷奧氏體等溫
轉變曲線的建立示意圖
1）高溫珠光體型轉變：A1～550℃
（1）珠光體（P）A1～650℃粗層狀約0.3μm<25HRC
（2）索氏體（S）650～600℃細層狀0.1～0.3μm，25～35HRC
（3）屈氏體（T）600～550℃極細層狀約0.1μm，35～40HRC
2）中溫貝氏體型轉變：550℃～Ms
（1）上貝氏體（B上）550～350℃羽毛狀40～45HRC脆性大，無使用價值
（2）下貝氏體（B下）350~Ms黑色針狀45～55HRC韌性好，綜合力學性能好
（3）低溫馬氏體型轉變：Ms～Mf當A被迅速過冷至Ms以下時，則發生馬氏體（M）轉變，主要形態是板條狀和片狀。（當Wc＜0.2％時，呈板條狀，當Wc＞1.0％呈針片狀，當Wc＝0.2％～1.0％時，呈針片狀和板條狀的混合物）
（二）過冷奧氏體的連續冷卻轉變
1．共析碳鋼過冷奧氏體連續冷卻轉變產物的組織和性能
（1）隨爐冷P170～220HBS（700～650℃）
（2）空冷S25～35HRC（650～600℃）
\共析碳鋼連續冷卻轉變曲線應用等溫轉變曲線分析奧氏體在連續冷卻中的轉變
2．馬氏體轉變
當冷速>馬氏體臨界冷卻速度VK時，奧氏體發生M轉變，即碳溶于α—Fe中的過飽和固溶體，稱為M（馬氏體）。
1）轉變特點：M轉變是在一定溫度范圍內進行（Ms～Mf）,M轉變是在一個非擴散型轉變(碳、鐵原子不能擴散）,M轉變速度極快（大于Vk）,M轉變具有不完全性（少量的殘A）,M轉變只有α－Fe、γ－Fe的晶格轉變.
（2）M的組織形態
Wc（％）M形態σb/Mpaσs/MPaδ(%)Ak/JHRC
0.1-0.25板條狀1020－1530820－13309－1760－18030－50
0.77片狀2350204011066
(3)M的力學性能
①M的強度與硬度隨C的上升M的硬度、強度上升
②M的塑性與韌性：低碳板條狀M良好；板條狀M具有較高的強度、硬度和較好塑性和韌性相配合的綜合力學性能；針片狀M比板條M具有更高硬度，但脆性較大，塑、韌性較差。
第二節鋼的退火
1、概念：將鋼件加熱到適當溫度(Ac1以上或以下)，保持一定時間，然后緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態組織的熱處理工藝稱為退火。
2、目的：
（1）降低硬度，提高塑性，
（2）細化晶粒，消除組織缺陷
（3）消除內應力
（4）為淬火作好組織準備
3、類型：根據加熱溫度可分為在臨界溫度（Ac1或Ac3）以上或以下的退火，前者又稱相變重結晶退火，包括完全退火、擴散退火、均勻化退火、不完全退火、球化退火；后者包括再結晶退火及去應力退火。
（1）完全退火：
1）概念：將亞共析鋼（Wc＝0.3％～0.6％）加熱到AC3+（30～50）℃，完全奧氏體化后，保溫緩冷（隨爐、埋入砂、石灰中），以獲得接衡狀態的組織的熱處理工藝稱為完全退火。
2）目的：細化晶粒、均勻組織、消除內應力、降低硬度、改善切削加工性能。
3）工藝：完全退火采用隨爐緩冷可以保證先共析鐵素體的析出和過冷奧氏體在Ar1以下較主溫度范圍內轉變為珠光體。工件在退火溫度下的保溫時間不僅要使工件燒透，即工件心部達到要求的加熱溫度，而且要保證全部看到均勻化的奧氏體，達到完全重結晶。完全退火保溫時間與鋼材成分、工件厚度、裝爐量和裝爐方式等因素有關。實際生產時，為了提高生產率，退火冷卻至600℃左右即可出爐空冷。
4）適用范圍：中碳鋼和中碳合金鋼的鑄、焊、鍛、軋制件等。
（2）球化退火
1）概念：使鋼中碳化物球狀化而進行的退火工藝稱為球化退火。
2）工藝：一般球化退火工藝Ac1+(10～20)℃隨爐冷至500～600℃空冷。
3）目的：降低硬度、改善組織、提高塑性和切削加工性能。
4）適用范圍：主要用于共析鋼、過共析鋼的刃具、量具、模具等。
（3）均勻化退火（擴散退火）
1）工藝：把合金鋼鑄錠或鑄件加熱到Ac3以上150～100℃，保溫10～15h后緩慢冷卻以消除化學成分不均勻現象的熱處理工藝。
2）目的：消除結晶過程中的枝晶偏析，使成分均勻化。由于加熱溫度高、時間長，會引起奧氏體晶粒嚴重粗化，因此一般還需要進行一次完全退火或正火，以細化晶粒、消除過熱缺陷。
3）適用范圍：主要用于質量要求高的合金鋼鑄錠、鑄件、鍛件。
4）注意：高溫擴散退火生產周期長，消耗能量大，工件氧化、脫碳嚴重，成本很高。只是一些優質合金鋼及偏析較嚴重的合金鋼鑄件及鋼錠才使用這種工藝。對于一般尺寸不大的鑄件或碳鋼鑄件，因其偏析程度較輕，可采用完全退火來細化晶粒，消除鑄造應力。
（4）去應力退火
1)概念：為去除由于塑性變形加工、焊接等而造成的應力以及鑄件內存在的殘余應力而進行的退火稱為去應力退火。
2)工藝：將工件緩慢加熱到Ac1以下100～200℃（500～600℃）保溫一定時間（1～3h）后隨爐緩冷至200℃，再出爐冷卻。
鋼的一般在500～600℃；鑄鐵一般在500～550℃超過550℃容易造成珠光體的石墨化；焊接件一般為500～600℃。
3）適用范圍：消除鑄、鍛、焊件，冷沖壓件以及機加工工件中的殘余應力，以穩定鋼件的尺寸，減少變形，防止開裂。
第三節鋼的正火
1、概念：將鋼件加熱到Ac3(或Accm)以上30～50℃，保溫適當時間后；在靜止空氣中冷卻的熱處理工藝稱為正火。
2、目的：細化晶粒，均勻組織，調整硬度等。
3、組織：共析鋼P、亞共析鋼F+P、過共析鋼Fe3CⅡ＋P
4、工藝：正火保溫時間和完全退火相同，應以工件透燒，即心部達到要求的加熱溫度為準，還應考慮鋼材、原始組織、裝爐量和加熱設備等因素。正火冷卻方式最常用的是將鋼件從加熱爐中取出在空氣中自然冷卻。對于大件也可采用吹風、噴霧和調節鋼件堆放距離等方法控制鋼件的冷卻速度，達到要求的組織和性能。
5、應用范圍：
1）改善鋼的切削加工性能。碳的含量低于0.25％的碳素鋼和低合金鋼，退火后硬度較低，切削加工時易于“粘刀”，通過正火處理，可以減少自由鐵素體，獲得細片狀P，使硬度提高，改善鋼的切削加工性，提高刀具的壽命和工件的表面光潔程度。
2）消除熱加工缺陷。中碳結構鋼鑄、鍛、軋件以及焊接件在加熱加工后易出現粗大晶粒等過熱缺陷和帶狀組織。通過正火處理可以消除這些缺陷組織，達到細化晶粒、均勻組織、消除內應力的目的。
3）消除過共析鋼的網狀碳化物，便于球化退火。過共析鋼在淬火之前要進行球化退火，以便于機械加工并為淬火作好組織準備。但當過共析鋼中存在嚴重網狀碳化物時，將達不到良好的球化效果。通過正火處理可以消除網狀碳化物。
4）提高普通結構零件的機械性能。一些受力不大、性能要求不高的碳鋼和合金鋼零件采用正火處理，達到一定的綜合力學性能，可以代替調質處理，作為零件的最終熱處理。
第四節鋼的淬火
1、定義：將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度，保持一定時間。然后以適當速度冷卻獲得M或B組織的熱處理工藝。2、目的：顯著提高鋼的強度和硬度。
3、淬火溫度的選擇
1）碳鋼的淬火加熱溫度由Fe－Fe3C相圖來確定，其目的是為了①淬火后得到全部細小的M；②淬火后希望硬度高。
①亞共析鋼Ac3+(30～50)℃,可獲得細小的均勻的M，如溫度過高則有晶粒粗化現象，淬火后獲得粗大的M，使鋼的脆性增大；如溫度過低則淬火后M+F，有鐵素體出現，淬火硬度不足。
②共析鋼與過共析鋼Ac1+(30～50)℃，由于有高硬度的滲碳體和M存在，能保證得到高的硬度和耐磨性。如果加熱溫度超過Accm將會使碳化物全部溶入A中，使A中的含碳量增加，淬火后殘余奧氏體量增多，降低鋼的硬度和耐磨性；淬火溫度過高，奧氏體晶粒粗化、含碳量又高，淬火后易得到含有顯微裂紋的粗片狀馬氏體，使鋼的脆性增大。
2）合金鋼
①對含有阻礙奧氏體晶粒長大的強碳化物形成元素（如Ti、Nb等），淬火溫度可以高一些，以加速其碳化物的溶解，獲得較好的淬火效果.
②對含有促進奧氏體晶粒長大的元素（如Mn等），淬火加熱溫度應低一些，以防止晶粒粗大。
理想冷卻速度：650℃以上應當慢冷，以盡量降低淬火熱應力。650～400℃之間應當快速冷卻，以通過過冷奧氏體最不穩定的區域，避免發生珠光體或貝氏體轉變。400以下至Ms點附近應當緩以盡量減小馬氏體轉變時產生的組織應力。具有這種冷卻特性的冷卻介質可以保證在獲得M組織條件下減少淬火應力、避免工件產生變形或開裂。
4、淬火介質
淬火介質：鋼從奧氏體狀態冷至Ms點以下所用的冷卻介質。常用的有三種：
水：650～400℃范圍內冷卻速度較小，不超過200℃/s，但在需要慢冷的馬氏體轉變溫度區，其冷卻速度又太大，在340℃最大冷卻速度高達775℃/s，很容易引起工件變形和開裂。此外，水溫對水的冷卻特性影響很大，水溫升高，高溫區的冷卻速度顯著下降，而低溫區的冷卻速度仍然很高。因此淬火時水溫不應超過30℃，加強水循環和工件的攪動可以加速工件在高溫區的冷卻速度。水雖不是理想淬火介質，但卻適用于尺寸不大、形狀簡單的碳鋼工件淬火。
油：在650～550℃內冷卻較慢，不適用于碳鋼，300～200℃范圍內冷很慢，有利于淬火工件的組織應力，減少工件變形和開裂傾向。與水相反，提高油溫可以降低粘度，增加流動性，故可以提高高溫區的冷卻能力。但是油溫過高易著火，一般應控制在60～80℃。適用于對過冷奧氏體比較穩定的合金鋼。
水與油作為淬火介質各有優缺點，但均不是屬于理想的冷卻介質。水的冷卻能力很大，但冷卻特性不好；油冷卻特性較好，但其冷卻能力又低。由于水是價廉、容易獲得、性能穩定的淬火介質，因此目前世界各國都在發展有機水溶液作為淬火介質。美國應用濃度為15％聚乙烯醇、0.4％抗粘附劑、0.1％防泡劑的淬火介質，以及國內使用比較廣泛的新型淬火介質有過飽和硝鹽水溶液等。它們的共同特點是冷卻能力介于水、油之間，接近于理想淬火介質。主要用于貝氏體等溫淬火，馬氏體分級淬火，常用于處理形狀復雜、尺寸較小和變形要求嚴格的工件。
5、淬火方法（常用的淬火方法：單介質淬火、雙介質淬火、馬氏體分級淬火、貝氏體等溫淬火）
1、單介質淬火
優點：操作簡單、易實現機械化、應用廣泛。
缺點：水中淬火變形與開裂傾向大；油中淬火冷卻速度小，淬透直徑小，大件無法淬透。
2、雙介質淬火
優點：減少熱應力與相變應力，從而減少變形、防止開裂。
缺點：工藝不易掌握，要求操作熟練。
適用于中等形狀復雜的高碳鋼和尺寸較大的合金鋼工件。
3、局部淬火
為了避免工件其它部分產生變形或開裂，即可用局部淬火。
4、馬氏體分級淬火
優點：使過冷奧氏體在緩冷條件下轉變成馬氏體，從而減少變形。
缺點：只適用于尺寸較小的零件，否則淬火介質冷卻能力不足，溫度也難于控制。
5、馬氏體等溫度淬火優點：下貝氏體的硬度略低于馬氏體，但綜合力學性能較好，應用廣泛。
6、鋼的淬透性與淬硬性
（一）淬透性：決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性，即應該是全淬成馬氏體的深度。
1.影響淬透性因素
（1）鋼的化學成分。除Co以外的合金元素溶于奧氏體后，均能增加過冷奧氏體穩定性，降低馬氏體臨界冷卻速度，從而提高鋼的淬透性。
（2）奧氏體化條件。提高奧氏體的溫度，延長保溫時間，使奧氏體晶粒粗大，成分均勻，殘余滲碳體和碳化物的溶解徹底，使過冷奧氏體起穩定，使C曲線越向右移，馬氏體臨界冷卻速度就越小，則鋼的淬透性越好。
2.淬透性表示方法。常用臨界直徑大小來定理的比較不同鋼種的淬透性大小。臨界直徑是指鋼材在某種介質中淬冷后，心部得到全部馬氏體（或50％馬氏體）組織的最大直徑。用Dc表示。在同一冷卻介質中，鋼的臨界直徑越大，其淬透性越好；但同一鋼種在冷卻能力大的介質中，比冷卻能力小的介質中所得的臨界直徑要大些。
牌號臨界直徑/mm
淬水淬油
4513～16.55～9.5
20Cr12～196～12
3.淬透性的實用意義：
1）淬透——性能均勻一致
2）未淬透——韌性降低
（二）鋼的淬硬性：鋼在理想條件下進行淬火硬化所能達到的最高硬度的能力。
值得注意的：鋼的淬透性與淬硬性是兩個不同的概念。淬透性好的鋼其淬硬性不一定高，而淬火后硬度低的鋼也可能是具有高的淬透性。
7、鋼的淬火缺陷及其防止措施
1.淬火工件的過熱和過燒
過熱：工件在淬火加熱時，由于溫度過高或時間過長造成奧氏體晶粒粗大的缺陷。
由于過熱不僅在淬火后得到粗大馬氏體組織，而且易于引起淬火裂紋，因此，淬火過熱的工件強度和韌性降低，易于產生脆性斷裂。輕微的過熱可用延長回火時間補救。嚴重的過熱則需進行一次細化晶粒退火，然后再重新淬火。
過燒：淬火加熱溫度太高，使奧氏體晶界局部熔化或者發生氧化的現象。
過燒是嚴重的加熱缺陷，工件一旦過燒無法補救，只能報廢。過燒的原因主要是設備失靈或操作不當造成的。高速鋼淬火溫度高容易過燒，火焰爐加熱局部溫度過高也容易造成過燒。
2.淬火加熱時的氧化和脫碳
淬火加熱時，鋼件與周圍加熱介質相互作用往往會產生氧化和脫碳等缺陷。氧化使工件尺寸減小，表面光潔度降低，并嚴重影響淬火冷卻速度，進而使淬火工件出現軟點或硬度不足等新的缺陷。工件表面脫碳會降低淬火后鋼的表面硬度、耐磨性，并顯著降低其疲勞強度。因此，淬火加熱時，在獲得均勻化奧氏體時，必須注意防止氧化和脫碳現象。在空氣介質爐中加熱時，防止氧化和脫碳最簡單的方法是在爐子升溫加熱時向爐內加入無水分的木炭，以改變爐內氣氛，減少氧化和脫碳。此外，采用鹽爐加熱、用鑄鐵屑覆蓋工件表面，或是在工件表面熱涂硼酸等方法都可有效地防止或減少工件的氧化和脫碳。
3.淬火時形成的內應力
有兩種情況：①工作在加熱或冷卻時，引起的熱應力。
②由于熱處理過程中各部位冷速的差異引起的相變應力。
當兩力相復合超過鋼的屈服強度時，工件就變形；當復合力超過鋼的抗拉強度時，工件就開裂。
解決辦法：①工件在加熱爐中安放時，要盡量保證受熱均勻，防止加熱時變形；
②對形狀復雜或導熱性差的高合金鋼，應緩慢加熱或多次預熱，以減少加熱中產生的熱應力；
③選擇合適的淬火冷卻介質和淬火方法，以減少冷卻中熱應力和相變應力。
但淬火不是最終熱處理，為了消除淬火鋼的殘余內應力，得到不同強度、硬度和韌性配合的性能，需要配以不同溫度的回火。鋼淬火后再經回火，是為了使工件獲得良好的使用性能，以充發揮材料的潛力。所以淬火和回火是不可分割的、緊密銜接在一起的兩種熱處理工藝。
第五節鋼的回火
1、定義：鋼件淬火后，再加熱到A1以下某一溫度，保持一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。
2、目的：
1）穩定組織，消除淬火應力
2）調整硬度、強度、塑性、韌性
3、淬火鋼在回火時組織的轉變
1）馬氏體的分解（＞100℃）
2）殘余奧氏體的轉變（200～300℃）
3）碳化物的轉變（250～450℃）
4）滲碳體的聚集長大和鐵素體再結晶（＞450℃）
4、鋼在回火時性能變化
1）回火方法：
（1）低溫回火（150～250℃），組織是回火馬氏體，和淬火馬氏體相比，回火馬氏體既保持了鋼的高硬度、高強度和良好耐磨性，又適當提高了韌性。硬度為58～64HRC，主要用于高碳鋼，合金工具鋼制造的刃具、量具、模具及滾動軸承，滲碳、碳氮共滲和表面淬火件等。
（2）中溫回火（350～500℃），組織為回火屈氏體，對于一般碳鋼和低合金鋼，中溫回火相當于回火的第三階段，此時碳化物開始聚集，基體開始回復，淬火應力基本消除。硬度為35～50HRC，具有高的彈性極限，有良好的塑性和韌性，主用于彈性件及模具處理。
（3）高溫回火（500～650℃），組織為回火索氏體，硬度為220～330HBS。淬火和隨后的高溫回火稱為調質處理，經調質處理后，鋼具有優良的綜合機械性能。因此，高溫回火主要適用于中碳結構鋼或低合金結構鋼，用來制作汽車、拖拉機、機床等承受較大載荷的結構零件，如曲軸、連桿、螺栓、機床主軸及齒輪等重要的機器零件。鋼經正火后和調質后的硬度很相近，但重要的結構件一般都要進行調質而不采用正火。在抗拉強度大致相同情況下，經調質后的屈服點、塑性和韌性指標均顯著超過正火，尤其塑性和韌性更為突出。
2）回火時間：一般為1～3h
3）回火冷卻：一般空冷。一些重要的機器和工模具，為了防止重新產生內應力和變形、開裂，通常都采用緩慢的冷卻方式。對于有高溫回火脆性的鋼件，回火后應進行油冷或水冷，以抑制回火脆性。
5、回火脆性
第一類回火脆性：300℃左右，無法消除，低溫回火脆性。產生這類回火脆性的原因，一般認為在此回火溫度范圍內碳化物以斷續的薄片沿馬氏體片或馬氏體條的界面析出，這樣硬而脆的薄片與馬氏體間結合較弱，降低了馬氏體晶界處強度，因而使沖擊韌性降低。
第二類回火脆性：400～500℃，，高溫回火脆性。產生這類原因是由于經高溫回火后緩冷通過脆化溫度區所產生的脆性。辦法：快冷；提高鋼的純潔度，減少有害元素的含量等。
