物 理 學(xué) 報(bào) Acta Phys. Sin. Vol. 62, No. 1 (2013) 018104氧化法結(jié)合快速熱處理制備VOx薄膜及其性質(zhì)研究*高旺 胡明后順保 呂志軍 武斌采用磁控濺射法在單晶Si 100 基底上沉積金屬釩 (V) 薄膜, 在高純氧環(huán)境下快速熱處理制備具有相變特性的氧化釩(VOx)薄膜.利用X射線衍射儀(XRD)、X射線光電子能譜和掃描電子顯微鏡對(duì)薄膜結(jié)晶結(jié)構(gòu)、薄膜中V的價(jià)態(tài)與組分及表面微觀形貌進(jìn)行分析,應(yīng)用四探針測(cè)試方法和太赫茲時(shí)域頻譜技術(shù)(THz-TDS)對(duì)樣品的電學(xué)和光學(xué)特性進(jìn)行測(cè)試.結(jié)果表明:在一定范圍的快速熱處理保溫溫度和保溫時(shí)間下,都可以制備出具有熱致相變特性的氧化釩薄膜,相變前后薄膜的方塊電阻變化超過兩個(gè)數(shù)量級(jí),薄膜成分主要由V2O5和VO2混合組成,薄膜中V整體價(jià)態(tài)不因熱處理?xiàng)l件改變而不同.

    殘余應(yīng)力一般是有害的，特別是表面層中具有殘余拉應(yīng)力的愉況。但當(dāng)表面層具有殘余壓應(yīng)力時(shí)，反而可以增加使用性能。例如軋輥表面淬火、零件噴丸加工、表面滾壓、表面診破、診氮等。經(jīng)上述處理后，零件內(nèi)的殘余應(yīng)力分布如圖2-30所示.表面層附近有很大的殘余壓應(yīng)力.可以明顯提高材料的硬度與杭應(yīng)勞強(qiáng)度，提高零件的使用專命.噴霧干燥機(jī)消除制品內(nèi)的殘余應(yīng)力一般有兩種方法:熱處理法及機(jī)械處理法。

    (1)熱處理法。熱處理法是較徹底的清除殘余應(yīng)力的方法，

即采用去應(yīng)力退火;*類殘余應(yīng)力一般在回復(fù)祖度下便可以大部分消除，而制品的硬化狀?yuàn)^不里影響:第二類殘余應(yīng)力在遇火沮度接近再結(jié)晶祖度時(shí)也可完全消除;至子第三類殘余應(yīng)力.因?yàn)榇嬖谧泳Ю瓋?nèi)部，只有充分再結(jié)晶后才可能消舉二章食幾的宜性和立性交形除。例如普通黃栩在40一,40t只能消除很少一部分殘余應(yīng)力，在200%附近能消除大部分，其余的搖經(jīng)過再結(jié)品才能消除。

    用熱處理法消除殘余應(yīng)力.尤其是較高祖度下的退火.雖然殘余應(yīng)力悄除了.但制品的晶杖明且長(zhǎng)大，并有損金月的力學(xué)性能。此外，熱處理法也只有在別品允許退火時(shí)才能果用。對(duì)千不允許退火的制品。如雙金腳、摔火制品等，為了消除因變形所產(chǎn)生的形狀m扭.喇皮采用機(jī)被處理法。

    (2)機(jī)械處理法。這種方法是使制品表面再產(chǎn)生一些表面變形，使殘余應(yīng)力得到一定程度的釋放和松弛.成者使之產(chǎn)生新的附加應(yīng)力，以抵消創(chuàng)品內(nèi)的殘余應(yīng)力或盡.減少共數(shù)值。例如.用木扭徽打表面或喧丸加工;對(duì)管棒材采用多輥校直‘板材采用表面帳壓及小變形里的拉伸布在沖模內(nèi)作表面校形等。