中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 司旻复旦大学 2013年硕士导师: 赵东元共82页

摘要 : 介孔薄膜材料既具有薄膜的二维延展性，连续的宏观形貌等特点，同时又具备介孔材料有序多变的介观结构、可调控均一的优良孔性质，以及丰富的骨架组成，在物质渗透、分离的过滤膜系统，工业催化领域，纳米材料微型化（集成）、器件化等实际应用领域具... 展开介孔薄膜材料既具有薄膜的二维延展性，连续的宏观形貌等特点，同时又具备介孔材料有序多变的介观结构、可调控均一的优良孔性质，以及丰富的骨架组成，在物质渗透、分离的过滤膜系统，工业催化领域，纳米材料微型化（集成）、器件化等实际应用领域具有巨大的优势，近些年来受到人们的广泛关注。本论文从介孔薄膜的角度出发，通过“镀膜-刻蚀”的方法合成了自支撑介孔碳-氧化硅复合薄膜，并通过改变部分合成步骤又进一步得到了自支撑的介孔氧化硅、介孔碳薄膜。所得到的介孔薄膜材料改进了普通薄膜材料合成受制于基底种类和通透性的影响，对于自支撑薄膜合成来说除了传统的界面生长的方法，提供了一种新的思路和方法。另外又从多级孔道材料的设计方面，合成介孔氧化硅膜和微孔沸石分子筛膜复合薄膜。这些研究将为介孔薄膜材料在微器件、气体传感器、催化等领域的进一步应用提供必要的基础，具有一定的理论和现实意义。论文的第二章，合成了自支撑介孔碳-氧化硅复合薄膜。我们利用溶剂挥发诱导有机-有机自组装的原理，采用酚醛树脂预聚体为碳前驱物、氧化硅寡聚体为硅源，三嵌段共聚物F127为模板剂的三元共组装体系。首先在单晶硅片基底上通过原子层沉积(ADL)的方法在基底沉积一层氧化铝，然后利用旋涂镀膜技术，在预先处理过的单晶硅基底上合成了一系列具有c2m介观结构介孔碳-氧化硅复合薄膜，其中薄膜材料的碳硅比例可以通过调节镀膜溶液中碳源和硅源的比例进行调节。再利用一定浓度的盐酸溶液刻蚀掉介孔薄膜和单晶硅片基底的中间氧化铝层，得到了表面积达到几平方厘米，完整、无裂纹的自支撑介孔碳-氧化硅复合薄膜。同时又对所合成的碳硅复合薄膜物理性质，如机械拉伸强度，导电性以及亲疏水性质进行了研究。论文的第三章，在自支撑介孔碳硅复合薄膜的基础，通过改变部分合成步骤:一，在刻蚀过程用氢氟酸代替盐酸，不仅刻蚀掉中间层同时去除了介孔碳硅复合薄膜中氧化硅骨架，得到较大比表面积的自支撑介孔碳膜。硅在去除过程中，在碳骨架上留下许多缺陷孔，因而极大提高了所得到介孔碳膜材料的比表面和孔体积。二，如果将所得到生长在单晶硅片基底上碳硅复合薄膜，再进一步放入空气气氛下高温焙烧，就可以除去碳组分只留下介孔氧化硅膜，再利用盐酸刻蚀中间层的方法，就得到自支撑的介孔硅膜。通过热重分析，红外光谱检测等方法进一步证实了在碳硅复合薄膜中存在的类似“钢筋-混凝土”的网络骨架。论文的第四章，从多级孔道复合的角度，合成了微孔-介孔复合薄膜，即采用溶剂挥发诱导有机-有机自组装的方法，利用旋转镀膜技术，在沸石分子筛膜的表面再镀上一层或者多层有序介孔氧化硅膜。这样合成的薄膜材料不仅具有沸石材料的微孔，同时还有具有介孔材料尺寸较大的介孔，使得微观空间可以进行有效的组合，结合两种材料的优势，在需要多级孔道的催化，水处理，电化学等方面具有很大的应用前景。论文第五章对全文进行了总结。收起

关键词 : 自支撑介孔碳复合薄膜氧化硅复合薄膜合成工艺

2. 铋基和锌基复合薄膜的制备及光电催化性能研究

[学位论文] 姜海玉黑龙江大学 2020年硕士导师: 陈亚杰；田国辉共83页

摘要 : 在光电催化反应中，光电催化水分解反应和光电催化降解反应，因其可以产生H2能源以及对污染物进行降解，可以缓解大量消耗的能源物质，以及对环境废水进行改善，因此，研究工作者做了充分的研究。在光电催化体系中，人们一直致力于改善光电阳极材料的... 展开在光电催化反应中，光电催化水分解反应和光电催化降解反应，因其可以产生H2能源以及对污染物进行降解，可以缓解大量消耗的能源物质，以及对环境废水进行改善，因此，研究工作者做了充分的研究。在光电催化体系中，人们一直致力于改善光电阳极材料的性能，锌基和铋基薄膜材料具有良好的物理化学性质和多样的形貌结构，然而用作光阳极材料仍不能满足光阳极材料的需求，通过对锌基和铋基薄膜材料的结构和性质进行改善，例如构筑异质结构、掺杂等可以提高光阳极材料的光电催化性能。针对以上提出的问题，本论文开展了如下实验内容: (1)设计制备ZnO/ZnFe2O4/PbS光阳极材料，首先通过溶剂热法在导电玻璃(FTO)上合成ZnO纳米棒阵列薄膜，然后对该薄膜样品进行离子吸附与煅烧的处理，制备出ZnO/ZnFe2O4纳米棒/纳米片壳核结构阵列薄膜，最后通过离子吸附反应方法，在ZnO/ZnFe2O4纳米阵列上负载PbS量子点，合成ZnO/ZnFe2O4/PbS纳米阵列薄膜光阳极。通过对ZnO/ZnFe2O4/PbS薄膜光阳极样品进行一系列表征，并研究证明了ZnO/ZnFe2O4/PbS光阳极材料的优异光电化学分解水性能，在此基础上对ZnO/ZnFe2O4/PbS光阳极材料的分解水机理进行了研究。 (2)构筑Bi2WO6/Bi2S3薄膜光阳极材料，通过溶剂热法，选取原料硝酸铋和钨酸钠在FTO基底上反应，合成Bi2WO6纳米片，然后将制备的样品与硫脲，在不同的时间下进行溶剂热硫化反应，合成了Bi2WO6/Bi2S3薄膜光阳极。对合成的Bi2WO6/Bi2S3薄膜光阳极样品进行结构和形貌表征，分析不同反应时间对最终的Bi2WO6/Bi2S3样品的形貌及吸光性能的影响等。并研究Bi2WO6/Bi2S3薄膜光阳极样品在光催化、电催化与光电催化下的性能差异，并对Bi2WO6/Bi2S3薄膜光阳极样品的降解机理进行研究。收起

关键词 : 铋基复合薄膜锌基复合薄膜制备工艺光电催化性能

3. 基体负偏压对MoS2-Ti及MoS2-Ti/TiN复合薄膜结构与性能影响的研究

[学位论文] 薛晨西安理工大学 2018年硕士导师: 张国君;王涛共68页

摘要 : MoS2作为一种性能优良的固体润滑材料，被广泛应用于机械加工、电子及航空航天等领域。但纯MoS2薄膜因易发生湿态氧化失去润滑性使其应用受到了限制，目前主要通过磁控溅射共沉积掺杂金属制备MoS2基复合薄膜来解决这一问题。在磁控溅射沉积薄膜过程中... 展开 MoS2作为一种性能优良的固体润滑材料，被广泛应用于机械加工、电子及航空航天等领域。但纯MoS2薄膜因易发生湿态氧化失去润滑性使其应用受到了限制，目前主要通过磁控溅射共沉积掺杂金属制备MoS2基复合薄膜来解决这一问题。在磁控溅射沉积薄膜过程中，基体负偏压对薄膜的成分和组织有显著的影响。因此，本文以具有良好综合性能的MoS2-Ti复合薄膜为基础，通过改变基体负偏压及添加TiN中间层制备了MoS2-Ti及MoS2-Ti/TiN复合薄膜，研究了基体负偏压对复合薄膜微观组织结构、力学及摩擦学性能的影响以及TiN中间层对MoS2-Ti/TiN复合薄膜结构与性能的影响。研究结果表明：随着基体负偏压的增加，MoS2-Ti复合薄膜由晶态转变为非晶态，当基体负偏压值为30V时，所制备的MoS2-Ti复合薄膜中存在MoS2纳米晶断续的镶嵌在非晶组织中，当负偏压值大于50V时，MoS2-Ti复合薄膜完全转变为非晶结构；随着负偏压的增加，MoS2-Ti复合薄膜中S/Mo逐渐降低，由负偏压值为30V时的1.7降至负偏压值为110V时的1.3;MoS2-Ti复合薄膜的厚度由3.82μm逐渐减小到3.26μm。MoS2-Ti复合薄膜中的Ti原子一部分取代了MoS2中的Mo原子形成了TiS2，另一部分进入了MoS2的层状结构之间。MoS2-Ti/TiN复合薄膜由厚度约400nm的TiN柱状晶层和组织致密的MoS2-Ti非晶层组成。 MoS2-Ti及MoS2-Ti/TiN复合薄膜的硬度均随负偏压的增加而增大，MoS2-Ti复合薄膜的硬度由负偏压值30V时的8.8GPa增至负偏压值110V时的9.8GPa，MoS2-Ti/TiN复合薄膜的硬度由负偏压值30V时的9GPa增至负偏压值90V时的10.3GPa。室温条件下，当负偏压值在30V-90V时，MoS2-Ti及MoS2-Ti/TiN复合薄膜的摩擦系数均较小，其值分别稳定在0.05～0.10和0.03～0.06，且复合薄膜的摩擦系数均在负偏压值为70V时达到最小值，分别为0.05和0.03;在350℃高温环境中，不同基体负偏压下制备的MoS2-Ti复合薄膜的摩擦系数较室温环境中的摩擦系数均有显著降低，TiN中间层的添加使复合薄膜的摩擦学性能得到改善：不同温度下MoS2-Ti及MoS2-Ti/TiN复合薄膜的磨损机制均以磨粒磨损和黏着磨损为主。收起

关键词 : MoS2-Ti复合薄膜 MoS2-Ti/TiN复合薄膜负偏压硬度摩擦系数

4. 硅基SiC纳米复合薄膜的制备及光致发光研究

[学位论文] 张静兰州大学 2003年硕士导师: 王印月共61页

摘要 : 该文采用射频共溅射技术在Si衬底上制备出硅基SiC和SiO<,2>复合薄膜,而后在500℃到1100℃等温度范围内进行30分钟的退火处理.在SiO<,2>中埋入纳米Si和C的复合膜和SiC-SiO<,2>复合膜的光致发光特性研究中,室温下观察到430-580nm范围内的可见光发射现象,蓝光发射主要... 展开

关键词 : SiC 复合薄膜发光特性

5. 纳米GaP半导体材料的光学与光催化性质

[学位论文] 邹陆军上海大学 2004年硕士导师: 张兆春共56页

摘要 : 纳米GaP是一种宽禁带半导体材料,近年来,由于在发光、显示和光电探测等方面潜在的应用前景,纳米GaP材料日益受到各国研究人员的重视.本文在苯热法合成纳米GaP材料的基础上,对纳米GaP材料的微观结构、光学与光催化性质进行了研究.主要工作包括:确定了纳... 展开

关键词 : 纳米GaP 光学光催化复合薄膜

6. GH4169表面磁控溅射制备镍基宽温域润滑薄膜及其性能研究

[学位论文] 吴易谦华南理工大学 2020年硕士导师: 匡同春;代明江共102页

摘要 : 各种装配中摩擦磨损的存在不仅降低了能量的传输效率，而且显著影响关键零部件的使役寿命。工程上最常用的减摩降耗手段是油液润滑，然而，高温工作环境中，液态润滑剂会迅速降解失效，此时固体润滑是改善摩擦学性能的最佳选择。在实际工况中，尤其是... 展开各种装配中摩擦磨损的存在不仅降低了能量的传输效率，而且显著影响关键零部件的使役寿命。工程上最常用的减摩降耗手段是油液润滑，然而，高温工作环境中，液态润滑剂会迅速降解失效，此时固体润滑是改善摩擦学性能的最佳选择。在实际工况中，尤其是在航空航天领域，部件往往经受由低温到高温的使用过程，此时能提供经受宽温域考验的固体润滑薄膜尤为重要。目前对于宽温域润滑薄膜的研究工作较少。本文采用磁控溅射技术在GH4169高温合金表面制备NiCrAlY/Ag复合薄膜和NiCrAlY/Ag/MoS2复合薄膜，研究了沉积温度、MoS2和Ag含量对复合薄膜的组织结构和不同温度下摩擦学性能的影响。利用SEM、XRD分析了薄膜的形貌结构和相结构，采用显微维氏硬度计、洛式硬度计表征了薄膜的硬度和膜/基结合力，采用摩擦磨损实验机测试薄膜在不同温度下的摩擦学性能。论文的主要结论如下。 (1)沉积温度对NiCrAlY/Ag复合薄膜的硬度影响较小，在355.7-382.5HV之间。随沉积温度的增加薄膜的柱状晶结构长大，薄膜的膜/基结合力由HF1降低为HF4，摩擦学性能变差；沉积温度为60℃的复合薄膜综合性能最佳。 (2)Ag含量的增加使NiCrAlY/Ag复合薄膜Ni3Al晶粒和柱状晶结构细化，并改善薄膜的膜/基结合力至HF1；当Ag含量增至25.78at.%时，复合薄膜在300℃、500℃下的摩擦系数和磨损率分别为0.33、0.32和3.5×10-5mm3·N-1·m-1、3.6×10-5mm3·N-1·m-1。 (3)沉积温度对NiCrAlY/Ag/MoS2复合薄膜的形貌结构影响显著，沉积温度为180℃时，复合薄膜的表面致密度最好，膜/基结合力最优为HF1，在室温下的摩擦学性能最佳。 (4)MoS2含量增加使得NiCrAlY/Ag/MoS2复合薄膜的结构变得疏松，薄膜的Ni3Al和Ag晶粒细化，膜/基结合力由HF3向HF1转变，但对复合薄膜的硬度影响并不显著；MoS2在一定程度上改善了薄膜的摩擦学性能，Ag含量为10.21at.%，MoS2含量为48.55at.%的薄膜在25℃和300℃下的摩擦系数和磨损率分别为0.43、0.43和3.6×10-5mm3·N-1·m-1、3.1×10-5mm3·N-1·m-1。 (5)Ag含量增加可以使NiCrAlY/Ag/MoS2复合薄膜的组织变得更加致密，膜/基结合力提高。Ag含量为17.14at.%，MoS2含量为20.90at.%的复合薄膜表面颗粒尺寸最小、致密度最高，摩擦学性能最佳，在25℃、300℃、500℃、700℃下摩擦系数和磨损率分别为0.69、0.45、0.44、0.36和9.1×10-5mm3·N-1·m-1、0.83×10-5mm3·N-1·m-1、3.6×10-5mm3·N-1·m-1和1.3×10-5mm3·N-1·m-1。摩擦温度为500?C时，磨痕表面生成润滑相钼酸银。收起

关键词 : 磁控溅射 NiCrAlY/Ag复合薄膜 NiCrAlY/Ag/MoS2复合薄膜 Ag含量 MoS2含量摩擦学性能

7. 逐层热处理工艺制备Pb<,0.5>Sr<,0.5>TiO<,3>薄膜和复合薄膜及其结构与电学性能研究

[学位论文] 梁通中山大学 2008年硕士导师: 包定华共63页

摘要 : 钛酸锶铅[(Pb,Sr)TiO3，PST]材料因具有高的介电常数及介电可调性，低的介电损耗，以及其居里温度随Pb/Sr的比例而改变且较容易调节，与微电子工艺兼容性好等，从而被认为是微波可调器件、动态随机存储器件及非易失性铁电存储器的理想材料。本文... 展开钛酸锶铅[(Pb,Sr)TiO3，PST]材料因具有高的介电常数及介电可调性，低的介电损耗，以及其居里温度随Pb/Sr的比例而改变且较容易调节，与微电子工艺兼容性好等，从而被认为是微波可调器件、动态随机存储器件及非易失性铁电存储器的理想材料。本文根据PST薄膜的特点，选择Sr含量占50％的钛酸锶铅薄膜[Pb0.5Sr0.5T1O3，PST50]作为研究对象，采用溶胶、凝胶工艺制备了PST50薄膜，研究了薄膜的结晶性能及介电、铁电性能等。研究的主要内容如下： 1.通过改进热处理工艺，采用逐层热处理方法在Pt/Ti02/Si02/Si、LaNi03/Si(LNO/Si)、ITO导电玻璃衬底上制备了PST50薄膜，研究了热处理温度对薄膜的结构及结晶性能的影响。研究表明，在Pt/Ti02/Si02/Si、ITO导电玻璃衬底上的PST50薄膜呈现随机取向，在LNO/Si衬底上的PST50薄膜呈现出一定的a轴取向；PST50薄膜在650℃热处理下获得最佳的结晶性能；研究证实逐层热处理工艺有利于改善薄膜的结晶性能。为了进一步研究a轴择优取向对PST50薄膜电学性能的影响，在La1-xNdxNiO3/Si(LNNO/Si)衬底上制备了高度a轴择优取向的PST50薄膜，为后续研究打下了基础。 2.研究了Pt/TiO2/SiO2/Si、LNO/Si、ITO导电玻璃衬底对PST50薄膜的介电、铁电性能的影响。研究发现，Pt/Ti02/SiO2/Si、INO/Si衬底上的薄膜在650℃热处理下介电常数最大、损耗最小、调谐率及品质因子最高、剩余极化强度最强，这与薄膜在650℃热处理时具有最佳的结晶性能相符合。研究亦证实逐层热处理工艺有利于改善薄膜的电学性能。650℃热处理下Pt/TiO2/SiO2/Si、LNO/Si衬底上的PST50薄膜，1kHz时，介电常数及损耗分别为1168、0.046及1280、0.023，剩余极化强度及矫顽场分别为5.1μC/cm2、35.7 kV/cm及7.51μC/cm2、30.6kV/cm；LNO/Si衬底上薄膜的介电、铁电性能比Pt/TiO2/SiO2/Si上薄膜的要好，这是由于LNO与PST50良好的晶格匹配或a轴择优取向的影响；ITO导电玻璃衬底上的薄膜在600℃时具有较好的介电、铁电性能，这与Pt/TiO2/SiO2／Si、LNO／Si衬底上薄膜不同，应是玻璃衬底微形变致使薄膜产生微应力所致。 3.针对PST50复合薄膜改性的研究还较少，在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备了PST50/BNT复合薄膜，研究BNT覆盖层的引入对薄膜的结构、介电及铁电性能的影响。BNT覆盖层的引入可以有效降低Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上PST50薄膜的损耗，在1kHz时，薄膜的损耗降低了一个数量级，介电常数也有所减小，损耗的降低极有利于PST50薄膜的实际应用。受BNT薄膜性质的影响，薄膜的介电常数、调谐率、品质因子、剩余价值极化强度及矫顽场等都受到了影响。薄膜的介电常数、调谐率、品质因子都比Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上PST50薄膜有所降低，而剩余极化变化不大，矫顽场则随热处理温度的升高而减小。650~C热处理下的PST50/BNT复合薄膜，1kHz时，介电常数及损耗分别为905、0.0048：100kHz电场频率下，8V的偏置电压测量时，调谐率及品质因子分别为39.1％、8.7；在8V的测试电压下，剩余极化强度及矫顽场分别为9.2μC/cm2，57.7 kV/cm。收起

关键词 : 热处理工艺制备复合薄膜结构电学

8. 钼基固体润滑复合薄膜的制备与性能研究

[学位论文] 田阳杰武汉纺织大学 2019年硕士导师: 袁志刚共57页

摘要 : 在机械加工过程中，由于刀具与工件间的摩擦，特别是高速切削时，摩擦副快速上升的温度，极易短时间内导致刀具失效。过渡金属氮化物作为切削刀具的保护层，例如CrN薄膜和TiN薄膜，在当今工业领域已经得到了广泛的应用。这些薄膜的主要特点是硬度高、... 展开在机械加工过程中，由于刀具与工件间的摩擦，特别是高速切削时，摩擦副快速上升的温度，极易短时间内导致刀具失效。过渡金属氮化物作为切削刀具的保护层，例如CrN薄膜和TiN薄膜，在当今工业领域已经得到了广泛的应用。这些薄膜的主要特点是硬度高、摩擦系数低和好的耐腐蚀性。近年来，氮化钼（Mo2N）薄膜因硬度高、摩擦系数低、与钢的附着力好而受到了广泛的关注。为了进一步降低Mo2N的摩擦系数，提高硬度，本文主要研究了Mo2N/MoS2、Mo-Al-C-N两种钼基复合薄膜的制备、表征及性能，通过场发射电子显微镜（FESEM）、X射线衍射（XRD）对薄膜的成分、结构和形貌表征，通过滑动实验（MS-T3000摩擦磨损试验仪）研究薄膜的平均摩擦系数；采用纳米压痕仪测试薄膜的硬度，并探讨薄膜的结构与性能的关系。在溅射气压0.8Pa条件下通过直流磁控溅射法，制备MoN2/MoS2固体复合薄膜。同时在溅射气压相同的条件下制备了MoS2和Mo2N薄膜用以对比实验。对薄膜的结构进行表征并测试性能，结果表明：MoS2/Mo2N复合薄膜表面没有孔洞，结构致密，质量较好，呈现致密的颗粒状外貌；MoS2/Mo2N复合薄膜的摩擦系数低于纯Mo2N薄膜的摩擦系数，但高于纯MoS2薄膜的摩擦系数。MoS2/Mo2N复合薄膜的硬度低于Mo2N薄膜的硬度，但是其硬度远高于MoS2薄膜硬度，说明Mo2N的添加有效的改进了纯MoS2的承载性。在溅射气压为0.8Pa的条件下通过直流磁控溅射制备四种不同碳含量的Mo-Al-C-N复合薄膜。研究碳含量对薄膜的表面形貌、成分、相组成和硬度的影响。结果表明。含碳量分别0at.%、5at.%、9at.%和16at.%的四元Mo-Al-C-N薄膜表面都是分布着大小不一的相似的圆形纳米粒子。不同的是随着碳含量的增加，薄膜中的纳米粒子分布逐渐趋于均匀，颗粒的形状逐渐转变为多边形。薄膜的主要组成成分是面心立方结构的Mo2N晶体。随着碳含量的增加，薄膜的衍射峰逐渐向着低角度移动；硬度先增加，在碳含量为9at.%达到最大26GPa，在碳含量增加到16at.%时硬度下降到21GPa。与纯Mo2N比较，适量的碳含量可以增加薄膜的承载力。收起

关键词 : 复合薄膜磁控溅射摩擦系数

9. 分子结构对原位一步法制备聚酰亚胺/银纳米复合薄膜表面性能的影响

[学位论文] 宋芳北京化工大学 2005年硕士导师: 武德珍共60页

摘要 : 　　本文采用原位一步法制备了在含银量为10％时兼具高反射性和高导电性的聚酰亚胺/银纳米复合薄膜，解决了银与聚酰亚胺基体间界面结合力弱的缺点，并探求分子结构对复合薄膜表面性能的影响。　　本文首先研究了分子柔顺性与复合薄膜表面性能的关系... 展开

关键词 : 聚酰亚胺复合薄膜分子结构原位一步法纳米复合薄膜银反射率

10. 负热膨胀无机薄膜的制备和性能研究

[学位论文] 刘红飞江苏大学 2009年博士导师: 程晓农共137页

摘要 : 随着环境温度的变化发生“热缩冷胀”的材料称为负热膨胀(Negative ThermalExpansion，简称NTE)材料。负热膨胀材料研究是材料科学中近年来新兴的学科分支，其中ZrW2O8以负热膨胀系数大(—9×10—6K—1)、各向同性且响应温度范围宽(0.3K—1050K)等特点... 展开随着环境温度的变化发生“热缩冷胀”的材料称为负热膨胀(Negative ThermalExpansion，简称NTE)材料。负热膨胀材料研究是材料科学中近年来新兴的学科分支，其中ZrW2O8以负热膨胀系数大(—9×10—6K—1)、各向同性且响应温度范围宽(0.3K—1050K)等特点而备受关注。它在电子学、光学、通信、医学、机械和日常生活等方面具有巨大的潜在应用价值。目前国内外研究较多的是ZrW2O8陶瓷和粉体及其相关复合材料的制各、性能研究，对ZrW2O8薄膜的相关研究还鲜有报道，与块体材料相比薄膜材料有一定的优越性，因此对ZrW2O8薄膜进行研究为今后其应用和其它的相关研究奠定基础，同时负热膨胀薄膜材料在航空航天、光学、微电子和微机械领域都会有非常广泛的应用。本文采用磁控溅射法和脉冲激光沉积法，系统研究了采用不同靶材和制备工艺制备ZrW2O8薄膜，探索了不同靶材、制备工艺、热处理温度和衬底温度对薄膜的相组成、表面形貌，应力和膜基结合力的影响。测量了薄膜的介电性能、光学性能，同时探索了不同方法制备的ZrW2O8薄膜负热膨胀特性。并初步探索了脉冲激光沉积制备近零膨胀ZrO2/ZrW2O8复合薄膜和靶材的制备。论文中还采用交替磁控溅射法制备了Al2(WO4)3薄膜，并分析其负热膨胀特性。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)和原子力显微镜(AFM)对薄膜的相组成和表面形貌进行表征；利用BGS6341型电子薄膜应力分布测试仪测量了薄膜的应力；利用TriboIndenter纳米压痕系统测量了薄膜硬度和弹性模量；利用热膨胀仪测量了ZrW2O8和ZrO2/ZrW2O8复合靶材热膨胀系数；利用变温X射线衍射仪和PowderX软件计算了薄膜负热膨胀系数；利用V570型紫外可见光红外分光光度计测量薄膜的透射率；利用ET350表面粗糙轮廓仪、HP4294A阻抗分析仪和WS-2000型划痕仪研究薄膜的厚度、介电性能和膜基结合力。研究结果表明： (1)采用三种不同表征手段测量了ZrW2O8的热膨胀系数，经对比分析发现热膨胀仪测量结构致密的ZrW2O8陶瓷棒测试结果最为准确，在室温到600℃测试区间内ZrW2O8平均热膨胀系数为—10.71×10—6K—1。 (2)采用n(ZrO2)：n(WO3)=1：2.8的复合陶瓷靶材沉积制备了ZrW2O8薄膜，探索出最佳的制备工艺和热处理工艺。射频磁控溅射沉积制备薄膜为非晶态，经过热处理后，在740℃热处理3min后得到三方相ZrW2O8薄膜，在1200℃密封的条件下热处理8min淬火得到立方相ZrW2O8薄膜；随着热处理温度的提高，薄膜的晶粒逐渐长大，平滑致密的表面出现了一些孔洞和缺陷，同时薄膜与基片之间的结合力也逐渐降低。在测试区间内ZrW2O8薄膜的平均热膨胀系数为—8.18×10—6K—1。 (3)采用WO3和ZrO2靶材以交替射频磁控溅射法沉积制备了ZrW2O8薄膜，该种方法可有效避免WO3的高温挥发。交替磁控溅射沉积制备的薄膜为非晶态，在1200℃热处理3min后得到立方相ZrW2O8薄膜，但薄膜表面热处理后晶粒长大，由于应力和化学反应等原因致使薄膜表面存在一定的沿晶界裂纹。热处理后的薄膜与基片之间结合力为8.3N，介电常数约为10，介电损耗约为0.235，在测试区间内ZrW2O8薄膜的平均热膨胀系数为—10.08×10—6K—1。 (4)采用ZrW2O8靶材磁控溅射沉积的ZrW2O8薄膜为平滑致密非晶态，经过热处理后，在730℃左右热处理后得到择优取向的ZrW2O8薄膜，在750℃左右热处理得到三方相ZrW2O8薄膜，在1200℃密闭的条件下热处理8min淬火得到立方相ZrW2O8颗粒膜。探讨了ZrW2O8薄膜在不同阶段的生长机理，薄膜和基片结合力良好，衬底未加热时沉积制备的ZrW2O8薄膜受到压应力，随着热处理温度的升高，薄膜受到的压应力逐渐减小，到转变为张应力，衬底温度为550℃时沉积制备的ZrW2O8薄膜受到的应力为张应力。初步分析了ZrW2O8薄膜的生长机理。在测试区间内ZrW2O8薄膜的平均热膨胀系数为—14.47×10—6K—1。 (5)采用ZrW2O8靶材脉冲激光沉积法制备了ZrW2O8薄膜，沉积制备的薄膜和靶材化学成分一致，具有理想的化学计量比。在不同衬底温度脉冲激光沉积的薄膜均为非晶态，随着衬底温度的升高，薄膜的质量提高，表面粗糙度和膜基结合力降低；随着工作氧气压的增大，膜层颗粒物质变大。将制备的非晶薄膜在1200℃密封热处理3min后淬火得到立方相ZrW2O8薄膜，不同条件制备薄膜的透光率达85％左右，衬底温度为550℃制备的ZrW2O8薄膜平均张应力为0.1232GPa，且应力分布相对均匀。在测量温度范围内ZrW2O8薄膜的平均热膨胀系数为—11.378×10—6K—1。同时以化学共沉淀方法合成结构致密、均匀复合的低热膨胀ZrW2O8/ZrO2陶瓷靶材，并采用脉冲激光法沉积并热处理后得到ZrW2O8/ZrO2复合薄膜，成份和靶材一致，且复合薄膜中ZrO2和ZrW2O8两相分散均匀。 (6)采用WO3和Al2O3靶材交替射频磁控溅射沉积制备了Al2(WO4)3薄膜。磁控溅射交替沉积制备的薄膜为非晶态，在950℃热处理10min后得到立方相Al2(WO4)3薄膜。在室温到800℃温度区间内Al2(WO4)3薄膜a轴的平均热膨胀系数为-3.25×10-6K-1，b轴的平均热膨胀系数为5.15×10-6K-1，c轴的平均热膨胀系数为-2.64×10-6K-1，晶胞体积的平均热膨胀系数为-0.69×10-6K-1。收起