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黄小仙128
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可爱多VS神话

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中国海油在2000年总公司第十五次科学技术委员会全体会议上讨论并形成了中国海洋石油总公司“十五”科技发展计划。在计划中特别强调要加强技术创新,发展高科技,大力推广应用高新技术,并实现产业化,以增强总公司的国际竞争力,保证中国海油的可持续发展。

一、实施高科技战略,承担国家“863”高技术计划的重大项目

国家“863”计划在资源环境技术领域设立了“渤海大油田勘探开发关键技术”重大项目。为完成好该重大项目的研究任务,国家科学技术部李学勇副部长与中国海洋石油总公司罗汉副总经理于2002年6月19日共同签署了合作协议书。中国海洋石油总公司牵头承担了该重大专项和海洋资源开发技术主题的9个课题:

a.海上时移地震油藏监测技术。油田开发地震监测技术的主要目的是对储层流体属性在时间和空间上的变化进行动态监测,为调整和优化开发方案提供准确的信息,同时寻找剩余油的分布,从而提高原油采收率,降低生产成本。

b.可控三维轨迹钻井技术。该项技术瞄准国际前沿钻井工程技术,研制一套旋转导向钻井系统和分支井完井工具。通过此技术研究可在渤海多井口平台和地下复杂油藏分布的情况下进行三维轨迹钻井和分支井完井工作。

c.渤海油田深部调驱提高采收率技术。渤海稠油油田提高采收率技术的研究首先从以下4个方面进行:①砾石充填防砂井生产测井仪的研制;②渤海油田生产过程中的油藏保护技术;③渤海油田超越水驱阶段的深度调剖技术;④海上注聚合物技术。其中海上注聚合物技术为国家863项目,主要是研制速溶、抗盐的复合型和缔合型聚合物。

d.渤海平台抗冰振技术。渤海北部海面在冬季结冰会造成海上平台的振动并带来危险,研究可抗冰振的海上平台是通过冰载荷实验和平台的隔振技术研究,使锦州20-2北平台达到抗冰振的目的。

e.钻井中途油气层测试技术。为在钻井过程中及早发现和评价油藏,降低勘探开发成本,要建立一套适合于渤海地质条件的地层综合测试仪,部分取代试油和钻杆地层测试。

f.海底管道的外探测装置及其检测技术。通过研制光纤传感器进行海底管道的实时检测,以确定海底管道受冲刷的悬跨状况;进行海底管道的阴极保护电位不接触式测量;在浑水的条件下,使用水下激光成像系统能够对在300m水深裸露的管道受损情况进行水下观测。

g.浅水超大型浮式生产储油系统关键技术。渤海蓬莱19-3大型油田的开发需要超大型的浮式生产储油系统,但由于渤海的水深只有20~30m,建造30万t超大型浮式生产储油系统的最大技术难题就是水浅。在此情况下经过对FPSO运动特性的研究和实验,最终解决浅水效应问题。

h.海底管道修复技术。通过研制水下干式管道维修舱,可在渤海海底管道不停产的情况下进行管道的切割、自动焊接等修复。

i.东海陆架盆地复杂天然气藏地震勘探判别技术。东海盆地地质情况复杂,天然气勘探遇到用地球物理勘探方法如何有效识别天然气藏的技术问题,该技术将对海底出现的“多次波”等问题进行研究,最终建立用于地震勘探的天然气藏识别系统。

二、“十五”重点研究项目将解决海上天然气勘探、渤海稠油开发等重大关键技术问题

中国海油“十五”重点研究项目是针对海上天然气勘探、渤海稠油开发和深水勘探开发等重大问题而设立的综合研究项目。部分项目或项目中的部分内容已申请为国家863高科技课题。为完成好各项目的研究任务并有较大的技术创新,中国海洋石油总公司与中国科学院共同签署了“十五”科技合作协议,并在中国科学院立重大专项《海洋石油开发若干科学技术问题研究》。总公司的重点研究项目主要有:

a.渤海稠油油田少井高产开发可行性研究。如何做到海上稠油油田的少井高产开发,以最大限度降低开发成本,该项目从研究大港、胜利等陆上已开发油田的开发效果,再对海上已开发油田进行虚拟开发,又通过对水平分支井的研究与实践,可对未开发油田提出新的并能做到少井高产的开发方案。

b.渤海油田钻完井过程中的油层保护技术研究。通过对稠油油藏损害机理研究,完成在钻井、固井和完井过程中低(无)油气层伤害的低密度水泥浆体系和进攻型完井液的研制。

c.稠油油田储层精细油藏描述研究。渤海上第三系属于河流相沉积,其储层的纵、横向变化都很大,给油藏描述带来很大的困难。该课题通过对研究区的岩石物理参数与地球物理特征关系研究、地震速度纵横向变化与沉积相变化之规律研究,建立精细油藏描述方法和软件。

d.全海域第三轮油气资源评价。应用美国联邦地质调查局的资源评价方法(UAGE)对我国海域进行第三轮油气资源评价,计算出当前技术条件的可采资源量。

e.南海莺琼盆地高温超压地层固井技术研究。继南海高温超压地层钻井技术研究之后,再通过双作用防气窜水泥浆体系研究和防气窜封隔器的研制,形成高温超压地层的固井技术。

f.中国近海大中型天然气田勘探技术研究。海上天然气勘探在很大程度上依赖于地球物理勘探技术的进步,通过对勘探区内的地震参数及特殊处理方法的研究,重点解决南海和东海天然气勘探中的关键问题。

三、为进一步提高科学研究水平,与中国科学院开展全面的技术合作

为在我国第十个五年计划期间使石油与天然气的储量和产量有较大增长,把我国海洋石油建成东部地区油气产量主要增长基地,依靠科技进步,大力发展海洋石油高新技术已成为石油工业在新世纪可持续发展的战略性问题。为此中国海洋石油总公司卫留成总经理与中国科学院路甬祥院长于2000年5月25日在北京签署了要在“十五”期间进行整体高新技术合作、共同实施技术和知识创新工程、共创海洋石油工业大发展的合作意向书。2001年11月26日中国海洋石油总公司蒋龙生副总经理与中国科学院杨柏龄副院长正式签署了中国海洋石油总公司与中国科学院“十五”技术合作协议书。

中国海洋石油总公司与中国科学院技术合作项目“海洋石油开发若干重大科学技术问题研究”共包括13个专题。在首席科学家郑哲敏院士和曾恒一院士的带领下,中国科学院已有8个研究所的140名科学家参加研究,其中有院士4名,副研究员和博士研究生以上职称和学位的有107人,加上中国海洋石油总公司参加共同研究的人员共计184人,已经构成了一个有极强实力的中国一流海洋石油研究队伍。

中国海洋石油总公司为满足国家对油气战略资源、规划和安全的需要已提出了高速高效的5~10年中长期发展规划。中国海域在未来的10年内将使油气总产量达到5500万t,成为中国油气产量增长的主体。在2003年7月16日结束的年中工作会议上发出了“创新成就未来”的号召,提出要使科技创新成为中国海油的核心竞争力。中国海油与中国科学院的科技合作就是通过知识创新和技术创新以使我国海域的天然气勘探、稠油开发和新领域勘探开发有重大突破。经过1年左右的研究,已经取得了以下初步成果。

(一)为海洋石油勘探开发和技术发展,创建技术平台,提高国际竞争力

1.已初步建成了具有我国自主知识产权的海洋石油地震并行处理系统

由中国海油研究中心与中国科学院地质地球物理研究所合作开发了128个CPU的PC机群并行计算机硬件系统和用于海洋石油地球物理资料并行处理的软件系统。该系统除可以完成常规三维地震资料的并行处理外,还可以并行处理多波地震、高分辨率地需、时移地震等特殊处理模块,还可以在一体化软件平台上进行新处理模块的技术开发。该系统在年内可投入使用。

2.具有我国自主知识产权的超大规模油藏模拟并行计算机系统即将进入调试阶段

中国科学院软件所已开发成功油藏数值模拟软件(黑油模型)的并行解法器PRIS,并在国际上有较大的影响。结合我国海洋油气田开发的实际需要,研制一台可达千亿次计算速度、64个CPU的LINUX微机机群,能在8h内实现150万个节点、100口开发井、20年开采历史的油藏模拟并行计算。目前已基本完成软硬件建设,准备用实验数据进行调试。该系统的研制成功将不低于国际同类先进产品。

(二)与生产实际紧密结合,解决海洋油气生产中的关键技术问题

a.为使渤海油田到2010年成为全国第二大油田,努力提高渤海稠油油田采收率是关键性技术,其中研制抗盐速溶聚合物,采用调剖注聚技术是近期攻关的课题。中国科学院化学所和西南石油学院通过承担国家863高科技项目,已经分别研制出符合速溶(不超过2h)和抗盐(40000mg/L)能力的聚合物。

b.如何研制出海上新型石油平台,使其在不同的油田发挥最大的效益和最低的成本,中国科学院力学所已开始从监测平台整体结构等基础研究入手,为今后进行新型平台研制创造条件。

c.为尽快实现海上油气的多相(油气水)混输,最大限度降低海上油气田工程建设成本是国际上多年来未攻克的高技术难题。中海石油研究中心与中国科学院力学所的专家已经在多相增压和高效分离等方面开展研究,现已完成了部分室内实验。

d.在我国南海水下每年会发生具有巨大灾害性的内波,这是目前国际上都很关注但没有能拿出研究成果的难题。中国科学院海洋研究所和力学所联合承担了南海内波的研究,现已拿出在南海平台进行观测的方案。该项成果不仅能为南海平台设计提供指导性意见,而且能对我国的战略安全提供重要技术信息。

e.在南海已开发的东方1-1气田和深水地区的海底是由起伏不平且不断移动的沙波和沙脊组成的,对海底管线的安全造成了很大的威胁。中国科学院海洋所和力学所准备用海底原位监测与多波束海底地形观测相结合的办法研究出沙波、沙脊变化规律和力学分析,以期得到对海底管线安全的评估。

f.海底管线的腐蚀将是越来越突出的问题,中国科学院海洋所针对牺牲阳极保护下的海底管线,预测牺牲阳极的有效剩余寿命。

g.渤海稠油油田的生产测井是油田开发的一项关键性技术,由中海油田服务公司和中国科学院声学所承担了筛管外分流流量井下测量仪的研制。目前已经完成了部分室内实验。

(三)为海上新领域的勘探开发进行前瞻性研究

a.在我国南海的深水区有着丰富的油气资源,由中国海洋石油总公司和国家自然科学基金委联合资助的“南海深水扇系统与油气资源”重点项目由中海石油研究中心和成都理工学院、中国科学院南海所等共同承担。该项目的研究将对南海深水区沉积扇的油气潜力进行分析研究,为深水勘探提供技术依据。

b.在南海和东海的深水区进行地震勘探会因为“多次波”的干扰而使获得的地震资料失真。中国科学院地质地球物理所承担了深水地震勘探方法研究,完成了基于波场延拓的崎岖海底地震资料成像方法的软件研制及数值模拟计算,开始在实际资料上进行试验。

c.海上深水区的勘探突破必然会带来深水油田开发。中海石油研究中心和中国科学院力学所合作已开始进行深水平台的调研和技术准备。

d.渤海由于新构造运动控制了晚期成藏,中海石油研究中心和中国科学院地质地球物理所对渤海地区的郯庐断裂进行了深入的研究。该项研究会对渤海新勘探领域产生新的认识。

以上各项研究是以解决我国海洋石油生产中的关键问题为主,同时又兼顾了海洋石油可持续发展的前瞻性研究。研究的结果不仅是解决了关键性的技术问题,更主要的是增强了海洋石油勘探开发的技术能力和我国在海洋石油核心技术方面的国际竞争力。随着合作研究的深入,中国科学院将发挥其知识创新工程的整体优势,以创新引领海洋石油工业的未来。

四、为中国海油的全面协调发展,设立以技术推广应用和技术产业化为主的技术发展型项目

技术发展型项目主要有:

·小水线面油田交通船的研制

·海上地球物理成像测井仪产业化

·海上钻井防砂筛管生产线的研制

·海洋工程高效焊接技术开发与应用

·地震数据处理解释系统的引进、开发及应用

·海上油田污水环保处理方法研究与应用

·异型金属衬管聚苯乙烯工艺研究

·原油破乳剂生产自动控制技术

·海底管线涂敷配重研究

·油田化学处理剂研究

·合成氨装置增产节能改造

·沥青新产品开发

·投资风险分析软件研制

这些项目研究对于专业技术服务公司的技术应用、产业化以致形成核心技术有很大的政策引导作用;对于各个海洋石油基地公司的技术发展并形成贴近主业的支柱产业有很大的扶持作用。

五、为实施人才战略和提高科研水平,成立中国海油博士后工作站

2002年中国海油成立了以海洋石油勘探、开发和工程有关课题研究为主的博士后工作站。工作站现有15名博士,分别来自中国科学院、清华大学、北京大学、石油大学、中国地质大学等。博士后工作站挂靠中海石油研究中心管理。

六、建立健全科技管理体系

在2002年中国海油第十七次科学技术委员会会议之后,各所属单位相继建立健全了科技管理机构,在总公司已发布科技发展管理办法的基础上,各单位也完善了本单位的管理办法。总公司科技管理体系(包括各所属单位的科技管理)从职能方面包括:科技规划与计划、综合科研项目管理、技术发展项目管理(包括技术推广应用、技术创新与产业化)、技术标准与质量管理、知识产权管理、知识管理、科技交流管理、学会工作管理、科技统计管理和科技期刊管理。

总公司科技管理体系管理层次包括:总公司总经理兼总公司科学技术委员会主任、总公司科学技术委员会、总公司科技发展部、中国海洋石油有限公司各业务部门有分管科技的负责人、各所属单位设科技管理部门或岗位。

七、科技激励机制

中国海洋石油总公司从2002年开始实施了一套综合性的科技激励机制。

1.建立中国海油专业技术拔尖人才,实施人才战略

经过中国海油科学技术委员会的评选,共产生了61个人的总公司级专业技术拔尖人才。从此形成了院士、享受政府特殊津贴人员、总公司级专业技术拔尖人才和所属单位专业技术骨干组成的宝塔式人员结构。

2.设立中国海油技术发展基金,引导各所属单位形成核心技术

从2002年开始中国海油拿出2000多万元用于支持所属单位的技术发展并逐渐形成具有自主知识产权的核心技术。经过论证的项目,总公司支付1/3的研究经费,其余2/3由各单位支付,在产生经济效益后返还总公司所支付的费用。此政策相当于国家的中小企业技术创新基金。

3.完善总公司科技奖励机制,加强对技术创新的奖励

在原有中国海油科技成果奖励办法的基础上进行了完善,分为一次性奖励和效益提成奖励。一次性奖励由一等奖(不超过2项)15万元、二等奖(不超过5项)6万元和三等奖(不超过8项)2万元组成。效益提成奖规定可在科技成果产生经济效益后,在税后年净增利润中提成5%~35%用于奖励。

4.奖励专利发明人,努力增加具自主知识产权的专利技术

在新制定的中国海油专利管理实施细则中,对国内发明专利的发明人奖励200~15000元,国外发明专利的发明人奖励300~30000元,实用新型和外观设计奖励50~2000元。

中国海洋石油总公司通过“十五”科技发展计划的实施,随着国家863计划的高科技研究项目和总公司“十五”重点科研项目成果的相继产生,已经初步形成了一批具有自主知识产权的核心技术,这是中国海洋石油高新技术中最具有活力和国际竞争力的核心技术。

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FTO玻璃因其特殊性,在染料敏化太阳能电池,电致变色和光催化方面对其透光率和导电率都有很高的要求,其综合性能常用直属FTC来评价:FTC=T10/RS。T是薄膜的透光率,RS是薄膜的方阻值;在光学应用方面,则要求其对可见光有好的透射性和对红外有良好的反射性。对其基本要求是:①表面方阻低,②透光率高,③面积大、重量轻,④易加工、耐冲击。2.2FTO透明导电玻璃制备方法FTO透明导电玻璃的制备方法有,物理方法:溅射法、真空蒸发镀膜法、离子辅助沉积镀膜法等;化学方法:喷雾热解法、溶胶-凝胶法和化学气相沉积法等。目前适合批量生产且研发较多的有真空蒸发镀膜法、磁控溅射法、化学气相沉积法和喷雾热解等方法![1]化学气相沉积法和真空镀膜法制备的薄膜和玻璃基板的结合强度不够,溶胶-凝胶法制备的导电薄膜电阻较高。适合于批量生产且已经形成产业的工艺,只有磁控溅射法和溶胶-凝胶法。特别是,溅射法由于具有良好的可控性和易于获得大面积均匀的薄膜。2.2.1磁控溅射法镀膜:溅射镀膜(sputtering deposition)是指用离子轰击靶材表面,使靶材的原子被轰击出来,溅射产生的原子沉积在基体表面形成薄膜。溅射镀膜有二级、三级或四级溅射、磁控溅射、射频溅射、偏压溅射、反应溅射、离子束溅射等装置。目前最常用的制备CoPt 磁性薄膜的方法是磁控溅射法。磁控溅射法是在高真空充入适量的氩气,在阴极(柱状靶或平面靶)和阳极(镀膜室壁) 之间施加几百K 直流电压,在镀膜室内产生磁控型异常辉光放电,使氩气发生电离。氩离子被阴极加速并轰击阴极靶表面,将靶材表面原子溅射出来沉积在基底表面上形成薄膜。通过更换不同材质的靶和控制不同的溅射时间,便可以获得不同材质和不同厚度的薄膜。磁控溅射法具有镀膜层与基材的结合力强、镀膜层致密、均匀等优点。2.2.2真空蒸发镀膜:真空蒸发镀膜(vacuum vapor deposition)是在工作压强低于10-2 Pa,用蒸发器加热物质使之汽化蒸发到基片,并在基片上沉积形成固态薄膜的一种工艺方法。真空蒸发的加热方式主要有电阻加热蒸发、电子束加热蒸发、高频加热蒸发和激光加热蒸发等。对于镀制透明导电氧化物薄膜而言,其真空蒸发镀膜工艺一般有三种途径:(1)直接蒸发氧化物;(2)采用反应蒸发镀,即在蒸发金属的同时通入氧气进行化学反应生成金属氧化物;(3)对蒸发金属镀膜进行氧化处理。2.2.3溶胶-凝胶法:溶胶-凝胶法(so1-gel)是近年来发展起来的能代替高温固相合成反应制备陶瓷、玻璃和许多固体薄膜材料的一种新方法。它将金属醇盐或无机盐经溶液、溶胶、凝胶而周化,再将凝胶低温处理变为氧化物的方法,是应用胶体化学原理制各无机材料的一种湿化学方法。溶胶-凝胶工艺是一种制备多元氧化物薄膜的常用方法。按工艺可分为浸涂法和旋涂法。浸涂法是将衬底浸人含有金属离子的前驱体溶液中,以均匀速度将其提拉出来,在含有水分的空气中发生水解和聚合反应,最后通过热处理形成所需薄膜;而旋涂法则是通过将前体溶液滴在衬底后旋转衬底获得湿膜。2.2.4化学气相沉积法:化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态薄膜沉积在加热的固态衬底表面,是一种重要的薄膜制各方法。CVD法所选的反应体系必须满足:(1)在沉积温度下,反应物必须有足够的蒸汽压;(2)化学反应产物除了所需的沉积物为固态外,其余必须为气态;(3)沉积物的蒸汽压应足够低,以保证能较好地吸附在具有一定温度的基体上,但此法因必须制各具有高蒸发速率的铟锡前驱物而使生产成本较高。影响化学气相沉积薄膜的工艺参数很多,包括基体温度、气压、工作气体流量和反应物及其浓度等。化学气相沉积技术的主要特点包括:设备及工艺简单、操作维护方便、灵活性强;适合在各种形状复杂的部件上沉积薄膜:由于设备简单,薄膜制备的成本也比较低。但是,薄膜的表面形貌很大程度上受到化学反应特性以及能量撒活方式的影响。2.2.5喷雾热分解法:喷雾热分解法是化学法成膜的一种,其过程与APCVD法比较相似。它是将前驱体溶液在高压载气的作用下雾化,然后输送到基片表面,在高温作用下,前驱体溶液发生一系列复杂的化学反应,在基片表面上得到需要的薄膜材料。而反应副产物一般是通过气相形式排出反应腔。常用的高压载气主要有:压缩空气、氮气、氩气等等。但是由于压缩空气中常含有大量的水蒸气,所以用氮气作为载气的情形比较多。如果需要在基片表面上发生分解反应,基片温度一般在300℃以上,在玻璃上制备FTO薄膜的基片温度一般为500℃。影响最终薄膜性能的喷涂参数有:载气压力、前驱体溶液流量、基片温度、喷口与基片的距离、喷枪移动速度等等[2]。在成膜过程中基材的温度、液体的流速、压缩气体的压力以及喷嘴到基材的距离等参数均可实现精确控制[3]。3 FTO透明导电玻璃的研究现状、应用及发展趋势3.1FTO透明导电玻璃的研究现状自1907年Badeker首次报道了热氧化溅射的Cd薄膜生成半透明导电的CdO薄膜,引发了对透明导电氧化物(TCO)薄膜的研究。1950年前后出现了硬度高,化学稳定性好的SnO2基薄膜及综合光电性能优良的In2O3基薄膜,ZnO基薄膜的研究始于2O世纪80年代 。目前研究和应用较多的TCO薄膜主要有SnO2、In2O3。和ZnO基三大体系,其中以In203:Sn(ITO),SnO2 :F(FTO)和ZnO:Al(ZAO)最具代表性,这些薄膜具有高载流子浓度(1018~1021cm-3)和低电阻率(10-3~1O-4Ω•cm),且可见光透射率8O%~90%,使这些薄膜已被广泛应用于平面显示、建筑和太阳光伏能源系统中。[4] 已经商业化应用的TCO薄膜主要是In2O3Sn(ITO)和SnO2:F(FTO)2类,ITO由于其透明性好,电阻率低,易刻蚀和易低温制备等优点,一直是显示器领域中的首选TCO薄膜。FTO薄膜由于其化学稳定性好,生产设备简单,生产成本低等优点在节能视窗等建筑用大面积TCO薄膜中,具有很大的优势[5]。Sn02:F(FTO)掺杂体系是一种n型半导体材料,表现出优良的电学和光学性能,并且耐腐蚀,耐高温,成本低,化学稳定性好,是现在研究较多,应用范围较广的一类TCO薄膜。苗莉等[6]采用喷雾热解法,以NH4F、SnCl2•2H20为原料,在普通玻璃衬底上制备出了方块电阻最低达到6.2Ω/口,可见光透光率为86.95%的FTO薄膜,且薄膜晶粒均匀,表面形貌平整致密。Yadav等[7]采用喷雾热解法,制备了不同厚度的FTO薄膜,最低电阻率达到3.91 X 10-4 Ω•cm。Moholkar等[8]采用喷雾热解法,制备了不同掺F浓度的FTO薄膜,研究了氟的掺杂浓度对Sn02薄膜的光学,结构和电学性能的影响。中国科学院等离子体物理研究所的戴松元小组[9、10]将FTO用于染料敏化太阳电池的透明电极,并获得较高的光电转换效率。射频溅射:射频溅射的基本原理是射频辉光放电。国内外射频溅射普遍选用的射频电源频率为13.56MHz,以防止射频信号与无线电信号的相互干扰。通常直流溅射的基本过程是,从阴极发出的电子,经过电场的加速后获得足够的能量,可以使气氛气体发生电离。正离子在电场作用下撞击阴极表面,溅射出阴极表面的原子、分子到衬底表面发生吸附、凝聚,最终成膜。直流溅射不能用于绝缘体材料的薄膜制备,因为绝缘材料在受到正离子轰击时,靶材表面的正离子无法中和,使靶表面的电位逐渐升高,导致阴极靶与阳极问的电场减小,当靶表面电位上升到一定程度时,可以使气体无法电离,溅射无法进行。而射频溅射适合于任何一种类型的阻抗耦合,电极和靶材并不需要是导体,射频溅射非常适合于制备半导体、绝缘体等高熔点材料的薄膜。在靶材表面施加射频电压,当溅射处于上半周时,由于电子的质量比离子的质量小很多,故其迁移率很高,用很短时间就可以飞向靶面,中和其表面积累的正电荷,从而实现对绝缘材料的溅射,并且在靶表面又迅速积累起了大量的电子,使其表面因空间电荷而呈现负电位,导致在射频溅射正半周期,也可吸引离子轰击靶材。从而实现了在电压正、负半周期,均可溅射。磁场的作用是将电子与高密度等离子体束缚在靶材表面,可以提高溅射速度。[11]用JPGF一450型射频磁控溅射系统在玻璃衬底上制备SnO2:F薄膜,系统的本底真空度为10-3Pa.溅射所用陶瓷靶是由纯度为99.99%SnO2和NH4F,粉末经混合、球磨后压制成坯,再经1300℃烧结而成,靶中NH4F的重量比是1.78%,用纯度为99.99% 的氩气和氧气作为工作气体,由可控阀门分别控制气体的流量。溅射过程中,控制真空室内氩气压强为1Pa,氧分压为0.5—1.5 Pa,靶与衬底间的距离为5cm.溅射功率为150W,溅射时间为25 min,衬底温度为100℃。用RIGAKU D/MAX—yA型x射线衍射(XRD)仪(CuKa辐射波长,0.154178 nm)测试样品的结构,用APHM一0190型原子力显微镜(AFM)观测样品的表面形貌,使用 rv一1900型紫外可见光分光光度计测量样品的吸收谱,使用激发源为325 nm的He—Cd激光器的光谱仪测量样品的室温光致发光谱,使用普通的万电表测试它的导电性(前提是尽量保持测量条件的一致性)。3.2FTO透明导电玻璃的应用FTO透明导电玻璃具有优良的光电性能,被广泛用于太阳能电池的窗口材料、低损耗光波导电材料及各种显示器和非晶硅太阳能电池中作为透明玻璃电极等,与生活息息相关。3.2.1在薄膜太阳电池上的应用太阳能电池是利用光伏效应,在半导体p-n结直接将太阳光的辐射能转化成电能的一种光电器件。TCO薄膜是太阳电池关键材料之一,可作为染料敏化太阳电池(dye-sensitized solar cells,DSCS)[12]等的透明电极,对它的要求是:具有低电阻率(方块电阻Rsh约为15Ω/□);高阳光辐射透过率,即吸收率与反射率要尽可能低;化学和力学稳定性好的特点。在薄膜太阳电池中,透明导电膜充当电极,具有太阳能直接透射到作用区域几乎不衰减、形成p-n结温度较低、低接触电阻、可同时作为防反射薄膜等优点。3.2.2在显示器上的应用显示器件能将外界事物的光、声、电等信息,经过变换处理,以图像、图形、数码、字符等适当形式加以显示。显示技术的发展方向是平板化。在众多平板显示器中,薄膜电致发光显示由于其主动发光、全固体化、耐冲击、视角大、适用温度宽、工序简单等优点,引起广泛关注,并发展迅速。FTO薄膜具有可见光透过率高、电阻率低、较好的耐蚀性和化学稳定性,因此被广泛用作平板显示器的透明电极。3.2.3在气敏元件上的应用气体传感器是把气体的物理、化学性质变换成易处理的光、电、磁等信号的转换元件。半导体气体传感器是采用金属氧化物或金属半导体氧化物材料做成的元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起以载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化。二氧化锡薄膜气敏器件具有灵敏度高、响应速度和恢复速度快、功耗低等特点,更重要的是容易集成。随着微电子技术的发展,传感器不断向智能化、微型化方向发展。[13]3.2.4在建筑幕墙玻璃及透明视窗上的应用喷雾热解法制各的FTO薄膜能用于阳光节能玻璃,对可见光高透射,但对红外光高反射,其反射率大于70%。让阳光中可见光部分透过,而红外部分和远红外反射。阳光中的可见光部分对室内采光是必需的,但可将红外部分的热能辐射反射回去,能有效调节太阳光的入射和反射。利用FTO薄膜在可见光区的高透射性和对红外光的高反射性,可作为玻璃的防雾和防冰霜薄膜。3.3 FTO透明导电玻璃的发展趋势随着LCD的商品化、彩色化、大型化和TFT的驱动或太阳能电池的能量转变效率的提高,人们对透明导电氧化物(TCO)薄膜的要求越来越严格,至少需要满足如下条件:(1)导电性能好,电阻率较低;(2)可见光内透光率较高:(3)镀膜温度更接近室温,能大面积均匀地镀膜;(4)膜层加工性能好,可以进行高精度低损伤腐蚀;(5)热稳定性及耐酸、碱性优良,硬度高;(6)表面形状良好,没有针孔;(7)价格较低,可实现大规模工业化生产。目前,TCO薄膜已普遍达到下列水平:膜厚为500 nm的情况下电阻率在10-4 Ω•cm数量级,在可见光区透光率达80%,载流子迁移率一般达到40cm2/(v•s)。虽然TCO薄膜的性能指标可以满足当前应用需要,但随着器件性能的不断提升,对TCO薄膜提出了更高的性能要求。一些学者提出了TCO薄膜发展的一个量化的前景指标:禁带宽度>3 eV,直流电阻率~5×10-5 Ω•cm,可见光段在自由电子作用下的吸收系数<2x103 cm-1,载流子迁移率>100 cm2/(v•s)。几十年来,人们一直在努力提高透明导电薄膜的透明性和导电性。SnO2:F(TFO)透明导电薄膜由于其兼备低电阻,高的可见光透过率,近红外高的反射率,优良的膜强度和化学稳定性等优点,越来越受到人们的青睐,必将在平板显示器件、建筑物玻璃和气敏传感器等众多领域中得到更广泛的应用。利用溅射法制备FTO透明导电玻璃它的生产工艺简单,操作方便,利于控制。成本较低,原料易得,但在制备过程中NH4F加热分解放出有污染的氮氧化物和氨烟,这对以后商业化生产造成了很大的制约。所以对原料的改进和污染的控制方面还有待开发。4 制备条件对膜结构及光电性能的影响长安大学材料科学与工程学院段理等做了磁控溅射制备银掺杂ZnO薄膜结构及光电性质研究实验,发表了文献[14],并在文献14中得出了4.1——4.3的结论。4.1制备条件对膜厚的影响文献中采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了银掺杂ZnO薄膜,当薄膜淀积时间从30rain延长到90min时,薄膜的厚度几乎按照线性关系从约270nm增加到820nm,即薄膜的淀积速率大致稳定在9nm/min左右,为匀速生长。溅射功率与膜厚呈线性增长,及沉淀速率与溅射功率大致呈线性关系。4.2制备条件对膜结构的影响晶体质量随溅射功率的增大而降低,随溅射气压的增大而降低。4.3制备条件对膜光电性质的影响在固定溅射总气压的条件下,增大氧分压可以增强薄膜的紫外发光强度,增大薄膜的载流子浓度。4.4 退火对薄膜的影响退火能显著提高薄膜晶体质量,并增强薄膜的PL发光强度和导电能力,其原因是退火能使银离子完成对锌离子的替代从而形成受主。[15]5 退火后处理对膜结构与成分的影响光敏薄膜的光电、形貌性能与退火处理密切相关,退火处理优化了薄膜表面形貌、减小了光学能隙、增大了薄膜的导电率和载流子迁移率。光敏薄膜性能的优化,有利于增大聚合物太阳电池的填充因子、开路电压和短路电流,对于提高其能量转换效率、改善器件光伏性能具有非常重要的意义。[16]分别对较低氧分压反应磁控溅射制备的 薄膜进行氧化性气氛和惰性气氛退火。通过XRD和SEM 分析,发现氧化性气氛退火薄膜为表面多孔的金红石结构 ,而惰性气氛退火薄膜表面较为致密,结构分析不仅观察到金红石结构的 ,还发现了四方结构的 。XPS表面分析进一步表明,氧化性气氛退火后,薄膜成分单一,未氧化的 完全氧化成稳定的 ,而且具有稳定结构的 薄膜表面吸附水很少。相对而言,惰性气氛退火后,薄膜表面 、 和 共存,表面化学吸附氧和吸附水较明显,薄膜的稳定性降低。[17]6 FTO导电玻璃制备相关参数根据范志新等所提出的理论表达式: 带入相关数据可得到,SnO2:F(FTO)的最佳掺杂含量为2.54%[18]通过对比总结,参考大量数据,选择溅射功率:100W,溅射压力:5Pa,溅射时间:1.5h,溅射靶距:38mm[13、19]做产品。进行相关参数的选择与优化。7 参考文献1、张志海, 热解法制备氟掺杂二氧化锡导电薄膜及其性能研究 合肥工业大学2、汪振东, 玻璃基TiO<,2>-SiO<,2>/SnO<,2>:F薄膜的喷雾热分解法制备和表征 武汉理工大学3、郝喜红, 喷雾热解法制备掺杂二氧化锡导电薄膜 西安建筑科技大学4、张明福等, 透明导电氧化物薄膜研究的新进展 压电与声光5、方俊 杨万莉, n型透明导电氧化物薄膜的研究新进展 陶瓷6、苗莉等, SnO2:F导电薄膜的制备方法和性能表征 材料导报7、Yadav A A,Masumdar E U,Moholkar A V,et a1.Effect of quantity of spraying solution on the properties of spray deposited fluorine doped tin oxide thin films[J].Physiea B:Condensed Matter,2009,404(12—13):1874 - 1877.8、Moholkar A V,Pawar S M,Rajpure K Y,et a1.Effect of fluorine doping on highly transparent conductive spray deposited nanocrystalline tin oxide thin films[J].Applied Surface Science,2009,255(23):9358—9364.9、Dai S,Wang K,Weng J,et a1.Design of DSC panel with efficiency more than 6%[J1.Solar Energy Materials and Solar Ceils,2005,85(3):447—455.10、Huo Z,Dai S,Wang K,et a1.Nanocomposite gel electrolyte with large enhanced charge transport properties of an 13-/I- redox couple for quasi-solid-state dye-sensitized solar cells[J].Solar Energy Materials and Solar Cells,2007,91(20):1959-1965.11、王璟和,射频溅射法制备透明导电陶瓷薄膜 天津大学12、姜磊等, 染料敏化太阳电池研究进展 内蒙古大学学报(自然科学版)13、曾志峰等, 射频溅射法制备掺杂SnO2纳米薄膜的研究 武汉大学学报(理学版)14、段理、樊小勇等, 磁控溅射制备银掺杂 薄膜结构及光电性质研究 材料导报(研究篇)15、SunLL,TanO K,ZhuW G,et a1.Pb(Zro 3Ti0. 7)03/Pb-TiO3 multilayer thin films for pyroelectric infrared sensorapplication[J].J Appl Phys,2006,99(9):0941016、顾锦华、钟志有等, 真空退火处理对光敏薄膜及聚合物太阳电池性能的影响 中南民族大学学报(自然科学版)17、王磊、杜军等, 退火气氛对SnO2薄膜结构与成分的影响 材料导报18、范志新等, 二氧化锡薄膜的最佳掺杂含量理论表达式 电子器件19、刘庆业等, 射频溅射法研制SnO2纳米薄膜 广西师范大学学报(自然科学版)

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yiyi1169681829

上学术期刊网吧,好多的电化学抛光电化学抛光是以被抛光工件作为阳极,不溶性金属或惰性导体作为阴极,两电极同时浸入特定的电解液中,通直流电而产生有选择性的阳极溶解,达到整平金属表面并使之产生金属光泽的加工过程。电化学抛光液的组成及工艺条件为:磷酸600ml/l,硫酸300ml/l,甘油30ml/l,糖精1-2g/l,阳极电流密度30-60A/dm2,5-8min。磷酸是保证电化学抛光正常进行的主要成分,其体积分数过高时,黏度提高,减缓整平速率;其体积分数过低时,活化倾向大,钝化倾向小,导致不锈钢表面出现不均匀腐蚀。硫酸是活化剂,其体积分数过高时,不锈钢表面出现过腐蚀;其体积分数过低时,不锈钢表面出现严重的不均匀腐蚀。磷酸与甘油能形成C3H5(OH)2PO4配位物,这种配位物的金属衍生物可以形成复杂的磷酸盐膜,能防止电化学抛光液对不锈钢在不通电条件下的腐蚀。Leonardo S等用一种原着色溶液对304不锈钢进行电化学抛光,其抛光液组成及工艺条件为:三氧化铬2.5mol/l,硫酸5.0mol/l,25A/dm2,45℃,10min。以该工艺抛光后的不锈钢表面均匀,几乎没有任何粗糙的痕迹。李广武等采用在磷酸-硫酸体系中添加高分子聚乙二醇的电化学抛光工艺,其抛光液组成及工艺条件为:磷酸500g/l,硫酸130g/l,聚乙二醇130g/l,甘油30g/l,阳极电流密度8-15A/dm2,75-95℃。研究结果表明:聚乙二醇能有效地形成黏膜,显著提高不锈钢电化学抛光的效果。郭贤烙等研究了工艺条件对电化学抛光质量的影响,确定了抛光液组成及工艺条件为:磷酸300ml/l,硫酸180ml/l,铬酐10g/l,添加剂12ml/l,阳极电流密度70A/dm2,40-50℃,5-8min,S阴极∶S阳极=2:1,阴极材料采用不锈钢。Chi C L等研究了甘油的质量浓度、温度及电流密度对不锈钢表面粗糙度的影响,并提出了一种通过这三种因素控制抛光质量的机理。抛光液由混酸和甘油分别以体积比为75:25和65:35两种比例组成,混酸由质量分数为85%的浓磷酸和质量分数为97%的浓硫酸预先混合而成。研究结果表明:高温容易使抛光表面变得粗糙,甘油的质量浓度对抛光质量有重要的影响。复合抛光传统不锈钢抛光液中大都含有铬酸、氢氟酸、硝酸等毒性较大的物质,同时采用高温酸洗去除氧化物,使成本增加。曾祥德介绍了一种将酸洗、化学抛光及电化学抛光融为一体的环保型不锈钢抛光工艺,并称之为粗抛、细抛、精抛组合工艺。(1)粗抛:即预抛,将磷酸与硫酸组合使用,在室温下能很好地去除不锈钢表面的氧化物,且成本较低。其抛光液组成及工艺条件为:磷酸290-370ml/l,硫酸150-250ml/l,水380-560ml/l,室温,5-10min。(2)细抛:即化学抛光,在化学抛光液中加入双氧水,可去除不锈钢表面难溶于粗抛液的氧化物,使不锈钢表面获得银白色的镜面光泽。其抛光液组成及工艺条件为:磷酸250-340ml/l,硫酸180-220ml/l,双氧水60-100ml/l,ZP-1稳定剂30-50ml/l,ZP缓蚀剂10-20ml/l,水270-550ml/l,室温,5-10min。 (3)精抛:即电化学抛光,精抛后的不锈钢表面洁净、光亮,且在金属表面形成的保护膜能提高不锈钢的耐蚀性能,制品经久耐用,不会褪色。其抛光液组成及工艺条件为:磷酸300-350ml/l,硫酸180-220ml/l,聚乙二醇4-8g/l,ZP缓蚀剂10-20ml/l,水470-550ml/l,阳极电流密度0.5-1.0A/dm2,室温,5-10min,阴极材料为铅板。该工艺将粗抛、化学抛光和电化学抛光融为一体,形成组合工艺,具有溶液组成简单、无污染、寿命长、能耗低、质量好等优点。

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达宝利姜广丛

如果你不知道如何写,但是又急着交。一个非常简便的方法,就是去知网上面找你要写的那方面的硕士论文,上面有完整的文献综述(那最好,你稍稍改动即可),如果是开题报告形式,你就可以找好它上面的内容(其实跟文献综述写的内容差不多,只是格式和形式不太一样)。你按照以下的提纲自己复制粘贴内容即可(我们这学期写了一篇文献综述),也有可能每个学校的要求提纲不太一样,不过都是差不多的不用太担心,主要是内容要找准: 1.论文题目:一般不超过25个字,要简练准确,副标题统一为“文献综述及研究思路”可分两行书写; 2.摘要:中文摘要字数应在300字左右,英文摘要与中文摘要内容要相对应; 3.关键词:关键词以3—5个为宜,应该尽量从《汉语主题词表》中选用,分号隔开; 4.正文:正文要符合一般学术论文的写作规范,内容层次分明,数据可靠,文字简练,观点正确,能运用现代经济学、管理学的分析方法,并能学会利用计量经济学、统计学等相关工具对所涉及的问题进行分析,文章主体字数为4000字以上。正文基本结构如下: 一、选题背景及选题意义 二、有关国内外研究成果综述 (一)国外研究成果 (二)国内研究成果 (三)对研究成果的评述(这个地方就不要把引用的写出来了,我被我们老师就批了) 三、基本研究思路(最好有图,把你参考的文章所有的提纲画一个简易图即可,不单是自己的文献综述,是你参考的整篇论文的内容) 四、研究方法及创新处 5.参考文献:参考文献应按文中引用出现的顺序列出,只列出作者直接阅读过、在正文中被引用过的文献资料,一律列在正文的末尾,特别在引用别人的科研成果时,应在引用处加以说明。每篇论文的参考文献一般不应少于五条。 希望对你有用~~

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pisces850318

文献综述是对某一方面的专题搜集大量情报资料后经综合分析而写成的一种学术论文, 它是科学文献的一种。 格式与写法 文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果,特别是阳性结果,而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。因此文献综述的格式相对多样,但总的来说,一般都包含以下四部分:即前言、主题、总结和参考文献。撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲,在根据提纲进行撰写工。 前言部分,主要是说明写作的目的,介绍有关的概念及定义以及综述的范围,扼要说明有关主题的现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。 主题部分,是综述的主体,其写法多样,没有固定的格式。可按年代顺序综述,也可按不同的问题进行综述,还可按不同的观点进行比较综述,不管用那一种格式综述,都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较,阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向,以及对这些问题的评述,主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。 总结部分,与研究性论文的小结有些类似,将全文主题进行扼要总结,对所综述的主题有研究的作者,最好能提出自己的见解。 参考文献虽然放在文末,但却是文献综述的重要组成部分。因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据,而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索。因此,应认真对待。参考文献的编排应条目清楚,查找方便,内容准确无误。关于参考文献的使用方法,录著项目及格式与研究论文相同,不再重复。

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