魏乃光
- 作品数：12 被引量：18H指数：3
- 供职机构：北京有色金属研究总院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划武器装备预研基金更多>>
- 相关领域：电子电信理学化学工程一般工业技术更多>>
- 降低m-CVDZnS多晶残余应力的带压退火研究
- 2022年
- 硫化锌(ZnS)具有较高的红外透过率及良好的力学、热学和光学等综合性能,经热等静压透明化处理后得到的多光谱硫化锌(m-CVDZnS)透射范围更宽(0.3~13μm),满足复合制导的需求,是红外双波段飞行器观察窗口和头罩的关键材料。而m-CVDZnS多晶中的残余应力直接影响窗口和头罩的光学均匀性和光学成像质量。本工作在热等静压设备中对CVDZnS多晶样品进行原位退火,采用的保护气体Ar气达到热等静压高温恒温所需压力后,退火过程不再进行充压或泄压(带压退火)。退火样品为多个尺寸约120 mm×165 mm×10.2 mm的m-CVDZnS多晶抛光样品,典型带压退火的优化工艺如下:高温退火条件采用990℃/150 MPa,结合600℃恒温和慢降温至室温退火。样品应力双折射测量结果表明,带压退火处理使残余应力明显减小,应力双折射平均值从12~13 nm/cm减少到3~5 nm/cm,降幅约100%;退火处理后应力分布均匀性明显提高。
- 周杰明黎建明李冬旭赵永田杨海魏乃光
- 关键词：残余应力应力双折射
- 化学气相沉积制备块体ZnS缺陷综述被引量：3
- 2017年
- 介绍了CVDZnS的应用背景及国内生产研发现状,并主要论述了CVDZnS中存在的各类缺陷。虽然相关学者已对六方相,Zn-H络合物,异常大晶粒,微裂纹等缺陷进行过相关研究,并提出了各缺陷可能的产生机理及抑制方法,但国内学术领域对CVDZnS部分缺陷问题仍停留在经验上的认识,存在诸多争议。本文除对以上缺陷进行总结补充外,还对关注相对较少的新型缺陷进行阐述与分析,共对六大类缺陷的影响及其产生机理进行界定,旨在为实际生产过程中改进生产工艺参数,探究各类缺陷抑制方法提供理论参考。涉及的材料表征手段包括XRD、SEM以及金相显微镜等。
- 杨德雨杨海李红卫霍承松魏乃光黎建明杨建纯李冬旭张鹏飞
- 关键词：CVDZNS
- 大口径多光谱ZnS头罩的研制被引量：8
- 2008年
- 多光谱ZnS是一种综合性能优异的红外光学材料,在长波红外及多波段红外探测成像系统中被广泛应用。化学气相沉积和热等静压后处理是制备多光谱ZnS材料的关键技术。介绍了化学气相沉积工艺和热等静压处理工艺制备多光谱ZnS的工艺原理及沉积大口径头罩的结构设计;报道了研制成功的270mm大口径多光谱ZnS头罩。经测试分析,头罩的全波段透过率均已接近理论水平、吸收系数≤0.01cm-1、折射指数均匀性达到2.2×10-5、硬度160kg/mm2、抗弯强度70MPa、断裂韧性1.0MPa·m1/2。与美国Rohm&Haas公司的多光谱ZnS产品相比,该头罩的主要性能指标与其处于同一水平。
- 霍承松杨海付利刚石红春鲁泥藕赵永田魏乃光孙加滢余怀之苏小平
- 关键词：大口径
- 沉积温度、压力对CVDZnS晶粒尺寸及性能的影响被引量：2
- 2020年
- 通过控制H2S流量(2±1)L/min、氩气流量(35±2)L/min,在不同沉积温度[(650±10)、(670±10)、(700±10)℃]、不同沉积压力[(5000±200)、(7000±200)、(9000±200)Pa]工艺条件下采用化学气相沉积法制备出原生ZnS(CVDZnS)样品。利用X射线衍射、金相显微镜、Spectrμm100 Fourier红外变换光谱仪对CVDZnS样品分别进行了物相分析、微观晶粒形貌观察以及2~15μm波段的红外透过率测试。结果表明:CVDZnS主要以立方相形式存在,有少量六方相,沉积生长的优先取向为s(111);金相分析表明在沉积压力为(5000±200)和(7000±200)Pa时,随着温度的升高平均晶粒尺寸有增大趋势,最大平均纵向晶粒尺寸值为15.5μm。平均纵向晶粒尺寸和平均横向晶粒尺寸的比值越接近"1",对于提高材料弯曲强度越有利。确定了在沉积温度为(670±10)℃、沉积压力为(7000±200)Pa工艺条件下,制备的CVDZnS可以有效提高2~5、7~10μm的平均透过率(~72.15%),降低6.0μm左右的吸收。
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- 关键词：沉积温度光学性能力学性能
- 工艺参数对化学气相沉积硫化锌起拱的影响被引量：2
- 2010年
- 本文系统研究了沉积温度、压力、Zn/H2S、以及衬底表面粗糙度对起拱的影响。实验表明,适当的提高沉积温度(650℃)和降低沉积压力(1.5×104Pa)有利于抑制沉积起拱;当Zn/H2S<1时起拱减弱,但透过率下降,可在沉积的初期采用低的Zn/H2S抑制起拱;由于表面阴影和钉扎效应,相对粗糙的衬底表面有更好的抑制起拱效果。
- 付利刚霍承松张福昌魏乃光王学武吕反修
- 关键词：起拱沉积温度
- CVDZnS微观缺陷分析被引量：5
- 2012年
- 微缺陷对化学气相沉积硫化锌(CVDZnS)的光学及力学性能有显著影响。对沉积工艺进行了介绍,通过SEM、TEM及金相对CVDZnS中的微缺陷如异常大晶粒、柱状晶、微裂纹、微孔及杂质的结构形态进行了观测,并对形成原因进行了分析:高的沉积生长速率是生成异常大晶粒的主要原因;反应物浓度高加之衬底表面的屏蔽效应及Zn/H2S<1形成结构疏松的柱状晶组织;沉积温度较低加大沉积生长应力,宏观上产生材料的起拱,微观上造成晶粒的弯曲形变,并在晶体内产生大量微裂纹;沉积室局部反应物浓度高导致微孔及杂质的产生,须改善沉积室气体流形提高反应物浓度的均匀性。
- 付利刚霍承松张福昌魏乃光王学武吕反修
- 关键词：微缺陷
- 化学气相沉积硫化锌中六方相形成机制及抑制方法分析被引量：5
- 2010年
- 六方相ZnS由于光学上的各相异性而在不同晶相上具有不同的折射指数。立方相化学气相沉积硫化锌(CVDZnS)中的六方杂相加大了对入射光线的散射,严重影响材料本身的光学性能。通过不同实验条件下的对比,对促成立方相形成的机制进行了探讨和分析,证实了六方相的形成主要受沉积温度、沉积压力、Zn/H2S 3个沉积参数的影响。有针对性地提出了综合利用适当提高沉积温度、Zn/H2S和降低沉积压力等方式来抑制六方相生成的方法,制备出不含六方杂相且各向同性的CVDZnS。样品的红外透过率在近红外及中红外波段得到了改善。
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- 关键词：抑制方法
- CVD-ZnS胞状生长现象抑制方法被引量：3
- 2018年
- 实验采用化学气相沉积方法制备硫化锌体材料(CVD-ZnS),并对材料中普遍出现的胞状生长现象进行了系统研究。通过微观结构表征及宏观形貌分析,发现胞状生长起始于大尺寸的晶体生长中心,其内部晶粒的生长方向发生了横向偏移,且生长速率大于正常晶粒,最终导致了产物表面的球状凸起,产物侧剖面表现出"倒圆锥"状生长形貌。同时,依据实验中所出现的不同胞状生长现象,探究了胞状物异常生长中心形成的主要原因。在此基础之上,设计了不同条件的沉积实验,探究了各类胞状生长现象的抑制方法,并在实际生产过程中得到了验证,从而实现了对该异常现象的有效抑制。
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- 关键词：胞状生长抑制方法微观结构
- CVD-ZnS胞状生长现象对材料结构与性能的影响被引量：3
- 2019年
- 采用化学气相沉积法(CVD)制备大尺寸ZnS晶体(CVD-ZnS),利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射分析对CVD-ZnS内部的胞状结构进行表征,表明胞状生长现象能改变CVD-ZnS材料内部的晶粒生长方向、分布方式,但对材料内部的物相、元素分布并未造成显著影响;通过对胞状物密集区的光学均匀性检测,分别为2.71×10^-5和2.85×10^-5,均方根值分别为6.46×10^-6和4.98×10^-6,正常区域的样品光学均匀性为9.53×10^-6,均方根值为1.51×10^-6,表明胞状物的存在会降低CVD-ZnS材料的光学均匀性;采用三点弯曲法测试材料弯曲强度,四组弯曲强度数据表明CVD-ZnS正常区的弯曲强度明显高于CVD-ZnS胞状物密集区。
- 杨海魏乃光杨德雨李红卫霍承松黎建明李冬旭杨建纯史晶晶郭立
- 关键词：胞状生长晶体结构材料性能
- 原生CVD ZnS 6.2μm处吸收峰的消除及机理分析被引量：2
- 2010年
- 原生CVD ZnS的特征之一是由于内部与S空位相关的Zn-H络合物的存在而在6.2μm处形成吸收峰。相对较低的沉积温度和较高的沉积压力以及Zn/H2S是产生这一问题的主要原因。通过改进实验参数(沉积温度、沉积压力、Zn/H2S),能够制备出与经过HIP处理过的ZnS一样的无Zn-H络合物的原生ZnS。本文依据Zn-H络合物产生的原因对沉积温度、压力等作用机理进行了分析,总结出进一步提高CVD ZnS质量的方法。
- 付利刚张福昌魏乃光赵永田王学武吕反修
- 关键词：ZNS
