局部背接触太阳电池背场铝浆研究

为了提高局域背接触太阳电池的电性能,研究了铝粉物性(氧含量、粒径)对局域背接触太阳电池背场铝浆性能的影响,探究了烧结工艺对局域背接触太阳电池填充率、铝背场厚度和电性能的影响.结果表明:低氧含量铝粉和小粒径铝粉活性较高,铝粉和玻璃粉的反应温度较低,铝硅原子间扩散程度较大,可获得较厚的铝背场和较低的填充率;适中的烧结温度能够平衡填充率和铝背场厚度,峰值烧结温度为778.6℃时,填充率达到62.35%,铝背场厚4μm左右,转化效率最高,达到21.16%.     

粉末冶金烧结工艺中加热方式对烧结过程的影响

利用高温光学金相显微镜对由纯铝、纯镁制成的铝基二元合金试样进行烧结试验的原位观察,比较了恒温加热与波动加热两种方式对烧结过程的影响.结果显示:普通电阻加热形成的波动温度场对烧结具有热振荡活化效应,能加速烧结过程的进行.这一结果为进一步合理制定和优化烧结工艺提供了直接的试验依据.     

微粒团聚特点对烧结Al_2O_3的影响

本文研究并讨论了不同尺寸及分布的Ａｌ２Ｏ３微粒团聚体（ａｓｓｌｏｍｅｒａｔｅ）对其烧结行为的影响。由于不同时间的搅拌及研磨，掺 ＮｉＯ的 Ａｌ２Ｏ３料浆具有不同的团聚体尺寸及分布。这些料浆经注浆成型、干燥后，分别在 １０５０℃、１７３５℃预烧及烧结，得到了不同的预烧及烧结密度，且有规律性。依据烧结体的显微图，可以判断团聚体在烧结过程中的某些行为。经６分钟搅拌的料浆，其试样的预烧及烧结密度分别为理论密度的２０％及５８％；同一料浆，经３６分钟搅拌后；其试样的预烧及烧结密度则升高到４０％及９４％。经１２０分钟搅拌的料浆，大团聚体的尺寸显著减小，其试样的烧结密度高达９７．５～９８．５％。     

铝浆对多晶硅太阳能电池性能的影响

为探究铝浆中铝粉以及玻璃粉对晶硅太阳能电池性能的影响,采用不同粒径级配铝粉以及不同组分的玻璃粉制备了3种铝浆,并用此3种铝浆经相同工艺制得3组多晶硅太阳能电池。通过对比分析发现,当小粒径铝粉(小于5μm)占比大于50%时,铝层导电性能明显提升,但表面容易析出铝珠,增加硅片的不平整度;含铅玻璃粉能有效提升电池的光电转化效率,同时减少再生层厚度,使电池翘曲度降低。最佳工艺组合条件下,太阳能电池的光电转换效率达17.63%。     

Si/Mo结构烧结应力随烧结温度的变化

提出了一种新的低温烧结硅/钼结构的方法.根据热弹性理论和复合材料层间应力理论,分析了不同烧结温度下硅/钼结构的层间应力情况,并采用红外光弹系统测量了硅片中的应力分布.实验结果表明,硅片中的应力分布随烧结温度的不同而不同,应力随烧结温度的降低而减小.将实验结果与理论结果进行比较,发现两者吻合较好,从而验证了理论分析的正确性.     

氧化钙对高铁铝土矿烧结-分选效果的影响

采用还原烧结-磁选法处理高铁铝土矿,考察了氧化钙对烧结及烧结产品铝铁分离效果的影响,借助于X射线衍射仪、扫描电子显微镜,研究了不同氧化钙用量下还原烧结产品的物相组成及微观特性.结果表明,当氧化钙的质量分数为70%时,烧结物料的金属化率达到了93.95%,磁选精矿中铁的质量分数为83.10%,富铝渣的Al2O3浸出率为61.14%,Ca O分别与Al2O3和Si O2全部生成了12Ca O·7Al2O3和Ca2Si O2,铁元素得到较好的还原,同时非铁物质能够与铁颗粒分离.     

工艺条件对钛酸铝陶瓷性能的影响

借助不同的工艺条件、热力学自由焓计算,X衍射、透射电镜、热膨胀系数和抗弯强度测试,研究了烧结温度、成型方法、烧结工艺和气氛对钛酸铝陶瓷性能的影响。结果表明等静压成型、热压烧结和元素硅的采用改善了钛酸铝陶瓷热膨胀系数和力学强度间的综合性能。通过比较纯钛酸铝陶瓷与含10％A3S2钛酸铝陶瓷热膨胀曲线的变化趋势,解释了它们在高温下及热震后力学性能变化趋势不同的原因。     

铝熔体中金属杂质颗粒在稳恒磁场中的运动状态

对稳恒磁场中的金属杂质颗粒进行了受力分析,建立了杂质颗粒的运动模型,经过理论计算确定了它们在磁场力的作用下,处于不同流场内的最终运动速度·根据铝熔体的不同的流动状态,分别采用柱塞流模型和轨线模型计算得出了磁场力对杂质颗粒的分离效率·计算结果表明,杂质的运动速度与分离效率和自身的体积、流体的流动状态、杂质颗粒的磁化率、磁场强度及分离通道的宽度密切相关·在相同的熔体流动速度下,杂质颗粒越大,分离效率越高;降低流体的流动速度有利于提高分离效率·     

原位合成方镁石-铁铝尖晶石材料的烧结工艺及性能研究

以镁砂细粉、Fe粉、Fe2O3粉和α-Al2O3粉为原料,采用原位合成法制备方镁石-铁铝尖晶石材料.不同气氛下烧成试验显示N2气氛是合成铁铝尖晶石的最佳气氛.通过XRD和SEM分析在N2气氛中不同热处理温度制备铁铝尖晶石材料的相组成及其显微结构,研究了烧结温度和铁加入量对试样烧结性能的影响.结果表明,试样在N2气氛中于1450、1500、1550℃下保温3h处理后都能原位合成出方镁石-铁铝尖晶石材料;烧结温度的提高有利于铁铝尖晶石的发育和试样烧结性能的提高;铁加入量为10%时烧结性能最佳.     

电磁作用下铝熔体中产生涡流的影响因素

在电磁分离铝熔体杂质的过程中易产生涡流·涡流的产生会降低分离杂质效果·为了抑制涡流,提高杂质分离效果,在不同磁感应强度,不同的分离器与磁场相对位置,不同感生电流密度等条件下进行实验,观测铝熔体表面状态·实验结果表明,铝熔体中产生的涡流随磁场强度增大而剧烈;随铝熔体表面与磁极表面垂直距离的减小而增强;随铝熔体中水平电流密度提高而加强·通过调整磁场和改变分离器结构可以抑制涡流的产生     

Thermoelectric effect of silicon films prepared by aluminum-induced crystallization

Aluminum-induced crystallized silicon films were prepared on glass substrates by magnetron sputtering. Aluminum was added in the silicon films intermittently by the regular pulse sputtering of an aluminum target. The amount of aluminum in the silicon films can be controlled by regulating the aluminum sputtering power and the sputtering time of the undoped silicon layer; thus, the Seebeck coefficient and electrical resistivity of the polycrystalline silicon films can be adjusted. It is found that, when the sputtering power ratio of aluminum to silicon is 16%, both the Seebeck coefficient and the electrical resistivity decrease with the increasing amount of aluminum as expected; the Seebeck coefficient and the electrical resistivity at room temperature are 0.185-0.285 mV/K and 0.30-2.4 Ω·cm, respectively. By reducing the sputtering power ratio to 7%, however, the Seebeck coefficient does not change much, though the electrical resistivity still decreases with the amount of aluminum increasing; the Seebeck coefficient and electrical resistivity at room temperature are 0.219-0.263 mV/K and 0.26-0.80 Ω·cm, respectively.     

密度对一维铝/硅橡胶声子晶体低频带隙的调控

选用金属材料铝和非金属材料硅橡胶,设计出一维铝/硅橡胶声子晶体结构.采用固体物理学中的集中质量法,基于MATLAB编程计算该声子晶体的能带结构.通过单一改变结构中材料铝的密度或者单一改变材料硅橡胶的密度,寻找单一材料密度变化对结构第1带隙的影响规律.结果表明：一维铝/硅橡胶声子晶体的第1带隙起始频率较低为30.6994 Hz,第1带隙带宽为45.479 Hz;当增大结构中两种组合材料的密度差值,可调节结构获得相对的低频、宽带带隙.研究结论可应用于低频率振动控制器件的设计.     

铝诱导层交换的研究进展

铝诱导层交换是指铝-非晶硅双层膜经低温退火后,铝和非晶硅层的位置发生交换,导致在原来铝层的位置处形成一完整连续的多晶硅层.这一技术的应用将大幅度降低制备多晶硅薄膜的成本.本文针对近几年有关铝诱导层交换的研究进展,包括实验和理论研究两方面的进展,结合铝诱导层交换表征的一具体实例,对影响铝诱导交换的主要因素、层交换的动态过程及其机理作了一个综述.     

铝膜沉积温度对非晶硅薄膜晶化的影响

采用磁控溅射(Magnetron Sputtering,MS)方法,研究了不同的退火温度及铝的沉积温度对非晶硅薄膜晶化的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)对不同温度沉积的铝薄膜表面结构及形貌进行了分析;并利用光学显微镜,拉曼散射仪(RAMAN)对退火后的薄膜表面形态和结构进行了分析.实验结果表明:适当温度退火可以有效提高对非晶硅的诱导作用,提高铝膜的沉积温度对于非晶硅薄膜晶化有促进作用;在650℃的退火温度下增加铝的沉积温度可显著提高非晶硅的晶化效果.     

粉煤灰制备聚硅硫酸铝及絮凝性能研究

以粉煤灰为主要原料制备了具有不同铝硅摩尔比的聚硅硫酸铝(PASS)混凝剂,研究表明制备PASS的最佳铝硅摩尔比为1:1;模拟废水混凝实验表明,PASS具有用药量少、絮体沉降性能好、适用范围广等优点;利用粉煤灰制备高效无机高分子混凝剂聚硅硫酸铝,工艺较简单、生产成本低,而且使粉煤灰中的主要成分硅、铝同时得到了充分利用,是粉煤灰综合利用的一条新途径.     

基于PCD刀具与硬质合金刀具的硅铝合金高速切削性能研究

针对硅铝合金切削过程中极易产生粘刀并形成积屑瘤,采用正交试验法,以PCD刀具和硬质合金刀具对硅铝合金材料进行高速切削试验,并通过极差分析法分别得到这两种刀具切削硅铝合金时切削参数的最优组合;同时根据每次试验的加工表面粗糙度值和加工表面形貌特征,为了获得更好的表面加工质量,硅铝合金材料的切削加工宜采用PCD刀具。     

利用超重力分离铝熔体中的夹杂颗粒

利用Al-17％Si-4.5％Cu熔体中密度较小的初生硅颗粒模拟金属熔体内部的夹杂物,并采用超重力场分离熔体中的夹杂颗粒,研究了不同重力系数条件下,金属熔体中夹杂物的分离规律.实验结果表明:经过超重力处理后,初生硅颗粒在试样上部区域发生明显的偏聚现象,试样内部出现无初生硅颗粒区域,且随着重力系数的增加,无初生硅颗粒的区域面积逐渐增大,说明重力系数越大,硅颗粒在试样上部区域的聚集程度越好.随着重力系数的增大,试样的净化效率逐渐升高,当重力系数(G)为500时,试样的净化率达到了84.98％.利用DPM离散相模型对超重力场下熔体内部硅颗粒的具体受力情况进行分析,并模拟研究铝熔体内部硅颗粒在不同重力场中的分离行为.数值模拟结果证明了夹杂颗粒在沿着超重力方向上的运动行为近似符合Stokes运动定律.这表明超重力场可以有效分离金属熔体中的夹杂物.     

硫酸钡沉淀重量法测定硅铝钡中钡含量

硫酸钡重量法可用来测定硅铝钡中钡。实验人员可采用酸溶解试样，将不溶解的试样残渣回收，并选用EDTA络合干扰元素。在酸性条件下，钡与硫酸根形成硫酸钡沉淀。用此法得到的测定结果令人满意．     

铝、硅添加对方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料性能的影响

采用电熔镁砂和电熔尖晶石为主要原料,以葡萄糖和水合硫酸铝为复合结合剂,以金属铝粉和单质硅为添加剂,制备方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料,研究了不同热处理温度下铝加入量及硅铝复合添加对耐火材料显微结构、烧结性能及力学性能的影响。结果表明,随着铝粉加入量的增加,方镁石-铝镁尖晶石免烧耐火材料经不同温度处理后的线膨胀率、常温抗折强度和常温耐压强度增加,并且高温抗折强度也不断提高;另外,金属铝和单质硅的添加会引起耐火材料在升温过程中的增重并减少材料的体积膨胀,从而进一步提高材料的常温力学性能。     

纳米硅铝酸盐的水热制备及催化性能

采用水热法制备了一系列纳米硅铝酸盐材料,考察了晶化时间、模板剂、硅源、铝源、稀土离子掺杂等对材料制备的影响.发现以TEAOH为模板剂,白炭黑为硅源,硫酸铝为铝源,铈离子掺杂制备的硅铝酸盐在苯甲醛与吲哚的Friedel-Crafts烷基化反应中的催化活性最好.通过XRD,BET和SEM表征了该材料的结构特性.