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[发明专利]一种改善高Nb-TiAl合金高温抗氧化性能的方法-CN202210189090.8有效
发明人：王永胜;于盛旺;穆雁洵 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-02-28 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： C23C8/10 文献下载
摘要：一种改善高Nb‑TiAl合金高温抗氧化性能的方法，属于高Nb‑TiAl合金表面抗高温氧化领域。其特征是通过氟化钠溶液对高Nb‑TiAl合金表面处理，再对样品进行高温氧化处理使其表面生成氧化物膜，提高高Nb‑TiAl合金长期抗氧化性能。具体方法和工艺为：高Nb‑TiAl合金表面通过氟化钠水溶液处理15s‑30s，其中，氟离子浓度为0.08‑0.12 mol/L；随后先用去离子水清洗其表面、再用酒精清洗后烘干；在热处理炉中，将温度升高到900℃‑950℃进行氧化处理3h‑5h，使其表面生成致密的氧化铝膜。本发明工艺简单、易工程应用。
一种改善 nb tial 合金高温氧化性能方法

[发明专利]一种金刚石/金属复合散热片及其制备方法-CN202210578458.X有效
发明人： 于盛旺;李志博;郑可;高洁;马永;吴艳霞;周兵 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-05-26 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： C23C16/04 文献下载
摘要：本发明为一种金刚石/金属复合散热片及其制备方法，属于散热材料技术领域。该散热片主要由两侧带凹槽的连续金刚石膜和填充在凹槽中的填充金属组成，还可以在二者间设置强碳化物形成元素过渡层。制备时先在基体表面加工连续的图形化槽体，接着用化学气相沉积法生长两侧带凹槽的连续金刚石膜，然后在凹槽中充填填充金属，随后去除基体，在另一侧的凹槽中充填填充金属，最后去除两侧过盈的填充金属即可。本发明散热片的主体为连续金刚石膜，结构强度大，散热性和耐磨性极高，填充金属被金刚石膜完全隔离，绝缘性能优异，且凹槽的图形化使散热片的热导率和热膨胀系数可控，制备简单、成本低。
一种金刚石金属复合散热片及其制备方法

[发明专利]提高不锈钢基体耐腐蚀性能的碳基复合薄膜的制备方法-CN202310776201.X在审
发明人：吴艳霞;刘颖;江旭;于盛旺;王永胜;周兵;马永;郑可 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-06-28 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： C23C14/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高不锈钢基体耐腐蚀性能的碳基复合薄膜的制备方法，属于不锈钢基体表面处理应用技术领域。本发明方法首先在单面抛光的不锈钢基体表面沉积高密度金属骨架；然后通过加热和含碳等离子体刻蚀轰击，在金属骨架内植入碳原子；最后通过直流或者射频溅射在基体表面沉积内部为金属掺杂碳基薄膜过渡到表层为纯非晶碳薄膜的碳基复合薄膜。本发明所制备的碳基复合薄膜具有膜层与基体结合强度高、膜层应力低、硬度高、耐腐蚀性能好等优点，扩大了不锈钢在燃料电池双极板、有机污水处理和重金属粒子检测薄膜电极等领域的应用。
提高不锈钢基体腐蚀性能复合薄膜制备方法

[发明专利]一种钛硅共掺杂非晶碳氮复合薄膜的制备方法-CN202111019565.0有效
发明人：周兵;刘竹波;王永胜;马永;吴艳霞;高洁;黑鸿君;于盛旺 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-09-01 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： C23C14/35 文献下载
摘要：本发明公开了一种钛硅共掺杂非晶碳氮复合薄膜的制备方法，首先将基体材料用金刚石微粉超声预处理后固定在真空镀膜室的旋转样品台上，调节基体与溅射靶之间距离；将镀膜室抽至本底真空后通入惰性气体或氮气，对基体表面进行离子溅射清洗；然后以高纯铬或硅靶作为脉冲直流磁控溅射的阴极靶材，在基体表面制备铬或硅薄膜缓冲层；最后以高纯钛柱、硅柱和石墨盘镶嵌组成的复合靶作为射频磁控溅射的阴极靶材，同时通入氩气、甲烷和氮气，在缓冲层表面制备钛硅共掺杂的非晶碳氮复合薄膜。本发明实现了非晶碳氮薄膜中的钛硅含量可调、非晶碳氮相、氮化硅相以及纳米晶石墨相和氮化物相的结构可控，得到的复合薄膜具有高硬度、高模量和低磨损率。
一种钛硅共掺杂非晶碳氮复合薄膜制备方法

[发明专利]一种金刚石基非晶碳-氧化钇梯度复合增透膜的制备方法-CN202111149652.8有效
发明人：周兵;刘竹波;于盛旺;马永;王永胜;郑可;吴艳霞;高洁;黑鸿君 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-09-29 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： C23C14/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种金刚石基非晶碳‑氧化钇梯度复合增透膜的制备方法，首先将预处理后的金刚石光学晶片材料进行中低温离子束刻蚀清洗处理，在金刚石晶片的上下两面同时依次制备高sp3键含量的四面体非晶碳和低sp3键含量的三维网络非晶碳薄膜；然后对非晶碳薄膜先后进行真空退火去应力和抛光去石墨相大颗粒处理工艺，得到光滑平整表面；最后在处理后的非晶碳薄膜上下表面分别沉积氧化钇薄膜，从而得到金刚石基非晶碳‑氧化钇梯度复合增透膜。本发明综合利用非晶碳过渡层的折射率易调控特性及其与氧化钇复合薄膜高增透的优势，对于降低金刚石与增透膜界面失配，提高金刚石红外增透效果及其红外光学系统应用具有重要意义。
一种金刚石基非晶碳氧化钇梯度复合增透膜制备方法

[发明专利]一种提高单晶金刚石表面β-氧化镓薄膜结合力的方法-CN202310622178.9在审
发明人：王永胜;于盛旺;陈子豪 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-05-30 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： C30B29/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种单晶提高金刚石表面β‑Ga2O3薄膜结合力的方法，属于金刚石表面薄膜制备技术领域。本发明使用两步水热法在单晶金刚石上制备了β‑Ga2O3薄膜：通过等离子刻蚀处理单晶金刚石表面，随后在高温水浴环境下播种，然后生长GaOOH薄膜，最后高温退火即可。在此基础上，通过掩膜/光刻等工艺进一步制备β‑Ga2O3器件。本发明能够有效改善β‑Ga2O3器件由于极低的热导率所导致的自热效应，提高器件的性能和稳定性，提高了金刚石与β‑Ga2O3之间的膜基结合力，解决了两者结合时由于晶格常数和热膨胀系数的较大差异导致β‑Ga2O3薄膜与金刚石衬底之间出现裂缝或者掉落的问题。
一种提高金刚石表面氧化薄膜结合方法

[发明专利]含金刚石的高耐磨截齿及其制备方法-CN202110762506.6有效
发明人：高洁;于盛旺;郑可;马永;王永胜;黑鸿君;吴艳霞;周兵 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-07-06 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： E21C35/183 文献下载
摘要：本发明为一种含金刚石的高耐磨截齿及其制备方法，解决了现有截齿耐磨性能不足、制备工艺复杂等问题。本发明截齿包括齿体和硬质合金头，齿体的齿头外壁偏上位置设置有护齿条及含金刚石颗粒的硬质冶金层。制备时先制备齿体毛坯并预处理，然后在齿头上制备护齿槽并涂有机粘结剂，护齿条粘结在护齿槽内，接着喷洒金刚石耐磨颗粒或立方氮化硼颗粒以及金属合金粉末，之后进行真空加热使之熔合，最后再焊接硬质合金头并置于淬火液中去除应力即可。本发明截齿设计科学、结构合理，制备方法简单易行，截齿成本增加较少，耐磨性能高，使用寿命可提升5倍以上。
金刚石耐磨及其制备方法

[发明专利]基于SiC分解在低碳钢表面制备高硬度耐磨涂层的方法-CN202310553594.8在审
发明人： 于盛旺;贾雯茹;高洁;支佳琦;公彦鹏;郑可;马永 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-05-17 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明公开一种基于SiC分解在低碳钢表面制备高硬度耐磨涂层的方法，属于表面改性技术领域。本发明方法首先对低碳钢表面进行除锈、清洁处理；然后在其表面刷涂有机粘结剂，并均匀喷洒SiC颗粒；随后依次喷洒粗细两种尺寸的NiCrSiBC合金粉末，直至表面达最密排列后再次刷涂粘结剂并喷洒两种尺寸的合金粉末；最后利用真空加热设备将处理好的样品在远低于SiC熔点的温度下进行高温熔覆，随炉冷却后在低碳钢表面获得含碳化物、硼化物、硅化物等多种增强相的高硬度耐磨涂层。本发明涂层与基体之间为冶金结合，涂层致密性较好，低碳钢表面的硬度和耐磨性得到了极大提升，扩大了其应用范围。
基于 sic 分解低碳钢表面制备硬度耐磨涂层方法

[发明专利]一种铜基体表面金刚石耐磨涂层的制备方法-CN202111369442.X有效
发明人：申艳艳;欧阳千山;黑鸿君;于盛旺;高洁;马永;王垚 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-11-18 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： C23C28/02 文献下载
摘要：本文发明公开了一种铜基体表面金刚石耐磨涂层的制备方法，首先将金刚石颗粒和强碳化物金属元素颗粒通过电泳沉积在基体表面弥散分布以制备电泳沉积层，然后在保护气氛下，对电泳沉积后的铜基体进行退火处理，使强碳化物金属元素颗粒与金刚石颗粒和铜基体间分别在界面处全部形成金属碳化物和金属化合物的高强度结合，再在退火后的基体上化学气相沉积一层金刚石涂层。本发明制作的耐磨涂层与基体的结合强度高，不易脱落，耐磨性高，抗腐蚀能力强，导热性好，制作周期短，工艺简单。
一种基体表面金刚石耐磨涂层制备方法

[发明专利]Ti6Al4V表面金刚石掺杂微弧氧化耐磨生物活性涂层及其制备方法-CN202310060768.7在审
发明人：高洁;李伟;郑可;于盛旺;支佳琦;马永;周兵;吴艳霞 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-01-15 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： C25D11/06 文献下载
摘要：本发明为一种Ti6Al4V表面金刚石掺杂微弧氧化耐磨生物活性涂层，由Ti6Al4V基体材料表面微弧氧化后形成的以TiO2为主相的陶瓷层和其中随机分布的纳米金刚石颗粒构成，涂层中的Al和V含量分别低于1.0wt%和0.1wt%。其制备方法包括如下步骤：将硅酸钠、磷酸钠或β‑甘油磷酸钠、氢氧化钠配置成电解液，加入纳米金刚石粉和防沉淀剂，使纳米金刚石均匀分散于电解液中，随后采用微弧氧化技术在电解液中进行低Al低V金刚石掺杂微弧氧化生物活性涂层的制备。本发明方案简单易行，涂层的耐磨性可提升2‑5倍，此外涂层的有害元素Al、V含量低，适合用于作为生物医用植入材料。
ti6al4v 表面金刚石掺杂氧化耐磨生物活性涂层及其制备方法

[发明专利]一种低界面热阻的氮化镓/金刚石复合散热层的制备方法-CN202310476236.1在审
发明人：周兵;夏睿恺;王一名;马永;王永胜;于盛旺 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： C23C28/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种低界面热阻的氮化镓/金刚石复合散热层的制备方法，将抛光的自支撑氮化镓晶圆作为衬底，放置于磁控溅射镀膜装置的旋转样品台上；将腔室抽真空后通入氩气和氮气，使用高纯靶材作为射频溅射靶，在该衬底抛光表面沉积一层介质层薄膜；然后使用MPCVD设备配合偏压增强形核技术对介质层表面进行预处理；关闭偏压后，在经过预处理的介质层表面沉积高热导率的金刚石散热层，从而得到一种具有金刚石散热层的氮化镓晶片结构。本发明通过调控偏压和金刚石生长工艺制备氮化镓/金刚石复合散热层，界面热阻大小可控，具有界面热阻低、结合良好、金刚石薄膜热导率高的特点，对于促进高频高功率氮化镓功率器件的应用推广具有显著意义。
一种界面氮化金刚石复合散热制备方法

[发明专利]金刚石颗粒簇均匀排列的金刚石增强耐磨层及其制备方法-CN202210990383.6有效
发明人：高洁;常建楠;于盛旺;马永;郑可;黑鸿君;王永胜 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-08-18 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明为一种金刚石颗粒簇均匀排列的金刚石增强耐磨层，包括均匀分布的金刚石颗粒簇和合金层，其中金刚石颗粒簇为金刚石颗粒在Z方向按照沙漏状排布。制备时，先对待增强基体材料表面进行除油、喷洒处理，在其表面刷涂粘结剂，先在表面喷洒大颗粒金属合金颗粒达最密排列，然后在表面喷洒金刚石颗粒，使金刚石颗粒填充大颗粒金属合金颗粒的间隙，去除表面多余的金刚石颗粒，在表面刷涂粘结剂，再次喷洒小颗粒金属合金颗粒达最密排列，最后利用真空设备将金刚石颗粒和合金颗粒与待增强材料熔合，形成金刚石颗粒增强耐磨层。本发明设计科学，技术方案简单易行，金刚石颗粒簇均匀排列的金刚石增强耐磨层的耐磨性可提升5倍以上。
金刚石颗粒均匀排列增强耐磨及其制备方法

[发明专利]一种提高金刚石衬底光学透过率的方法-CN202211212567.6有效
发明人：吴艳霞;于盛旺;汪利敏;刘颖;高洁;黑鸿君;王永胜 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-09-30 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： C23C14/02 文献下载
摘要：本发明为一种提高金刚石衬底光学透过率的方法，属于光学材料的制备及加工领域。该方法首先对金刚石衬底进行光刻形成阵列化形状，然后通过高温或者等离子体加工去除表面残余石墨相，再同时采用高浓度氧气和低浓度氩气的混合气体对金刚石衬底表面进行活化和终端修饰，最后在处理后的金刚石衬底表面溅射/蒸镀具有增透作用的稀土金属掺杂氧化物膜层，最终得到覆有增透膜的金刚石材料。本发明方法具有节能环保、操作方便、可控性好、重复性好、误差小等优点，通过本发明制备方法所得的覆膜金刚石材料具有红外波段透过率高、质量高、均匀性好等优点，可用在军事、航空航天和电子产品等领域。
一种提高金刚石衬底光学透过方法

[发明专利]一种超级电容器复合电极材料及其制备方法-CN202310496327.1在审
发明人：申艳艳;贾顺涛;于盛旺;黑鸿君;高洁;欧阳千山 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： H01G11/30 文献下载
摘要：本发明为一种超级电容器复合电极材料及其制备方法，属于超级电容器电极材料领域。该复合电极材料使用自支撑硼掺杂金刚石膜作为基体，其中一个表面为金属氧化物膜层，另一个表面为多孔石墨烯膜层；制备时，以自支撑硼掺杂金刚石膜作为基体，首先在其任意表面制备一层金属氧化物层，其次再在另一表面制备Ni膜层，作为催化介质层，然后通过真空退火使制备了Ni膜层的表面形成石墨烯，最后通过刻蚀处理去除未反应的Ni从而形成多孔石墨烯层。本发明的复合电极材料制备方法简单、生产周期短、成本低，由该复合电极组装而成的超级电容器具有高的能量和功率密度以及长的循环寿命。
一种超级电容器复合电极材料及其制备方法

[发明专利]化学气相沉积高品质金刚石的制备装置及制备方法-CN202110876413.6有效
发明人： 于盛旺;郑可;高洁;马永;贾文茹 -专利权人：山西国脉金晶碳基半导体材料产业研究院有限公司
申请日： 2021-07-31 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： C23C16/27 文献下载
摘要：本发明为一种化学气相沉积高品质金刚石的制备装置及制备方法，装置由H2容器，氢气提纯装置，CO2容器，低温除水装置或干燥装置，低温除H2S装置，低温干冰制备装置，除杂真空泵，CH4反应装置，二次除水装置，CVD金刚石合成装置组成。制备时先分别制备高纯CO2和H2，然后反应形成H2、H2O、CH4混合气体，接着二次除水，获取H2、CH4混合气体，最后将该气通入CVD金刚石合成装置沉积金刚石即可。本发明装置及方法能够有效降低原料气中的杂质元素N、S等，从而实现高品质金刚石的生产。
化学沉积品质金刚石制备装置方法

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