镍基高温合金单晶的生长和氧化行为

采用改进型坩埚下降法生长了镍基高温合金单晶,使用氧化铝坩埚和〈001〉方向的籽晶,生长得到直径为30～40 mm、长度260 mm的晶棒。采用异型氧化铝坩埚,生长出特殊形状且中空的高温合金单晶涡轮机叶片构件。腐蚀显示所生长的晶体具有典型的镍基高温合金单晶形貌,在枝晶区域有少量的γ′/γ共晶,枝晶的平均间距是367μm,γ′相是立方结构且分布均匀。研究了晶体在900和1 000℃氧化200 h的氧化行为,氧化120 h后其增重达到一个恒定值。     

硅单晶中漩涡缺陷显示的新方法

本文报导一种显示漩涡缺陷的新方法——阳极电解付蚀法。以硅为阳极,在5％HF的电解液中电解付蚀,能直接观察漩涡缺陷的显示过程。漩涡缺陷在(111)N—Si申是三角形或截角三角形的浅坑,在(100)N—Si中的浅坑呈十字花形。P—Si中的形貌特征不是坑而是凸起的小丘。用Si——电解液的界面结构模型解释了实验结果。     

表面氧化层对阻塞角分布的蒙特卡洛模拟的影响

晶体阻塞效应测量核寿命的方法中,比较蒙特卡洛模拟的角分布与实验测景的阻塞曲线,可以确定复合核的寿命.但是以往模拟的角分布与实验阻塞曲线之间有明显的不符之处,后者偏浅(x_(min)偏大),Dip体积偏小.引起偏差的主要原因是理论模型中假设的是一个理想的单晶,而实验所用的单晶材料表面或多或少存在着无定型氧化层,晶体内部还可能有少量缺陷和损伤.为了研究它们的影响,本文在单晶表面引入一定厚度的“有效”无定型氧化层(将内部缺陷的影响包括在内),用蒙特卡洛方法计算在有表面氧化层时晶体中出射α粒子的阻塞分布.计算条件与铝单晶中E_p=1183keV的(P,α)共振反应一致,即出射α粒子的深度为2000A,能量2.12MeV,v_■τ=0.α粒子的初始发射方向是     

采用含氯氧化慢降温工艺减少P-N结漏电流

本文就P-Mos集成电路使用无位错直拉单晶时P-N结漏电流的机理进行了分析。通过实验指出,影响P-N结漏电流的主要原因与氧化层错和位错等缺陷有关。对〈100〉、〈111〉两种单晶大量重复对比实验,证明采用含氯氧化与慢降温相结合的吸杂工艺对减少P-N结漏电流的效果较好。使P-N结特性参数V_(BR)、I_R合格率由过去不合氯氧化工艺的百分之几提高到95%以上,漏电流I_R降低了1～2个数量级。     

镍基单晶高温合金蠕变机制研究进展

 叶片在服役过程中主要承受〈001〉轴向的离心载荷，由离心应力导致的蠕变损伤是叶片的主要失效机制之一。基于单晶叶片的典型服役条件，总结了国内外关于高温低应力和中温高应力蠕变变形损伤机制的研究现状，指出深入开展含典型缺陷单晶高温合金蠕变行为、氧化和热腐蚀对单晶合金蠕变-疲劳变形损伤机制影响研究十分必要。     

砷化镓材料技术发展及需求

介绍了HB、LEC、FEC、VCZ、VB、VGF砷化镓单晶炉及生长技术,分析了各种生长技术的优缺点及发展趋势。HB砷化镓多晶合成和单晶生长可以同时完成,生长温度梯度小、位错小、应力小;其缺点为不易生长半绝缘砷化镓单晶材料。LEC法生长过程可见,成晶情况可控,可生长大尺寸、长单晶;其缺点是晶体温度梯度大、位错密度高、应力高、晶体等径控制差。VB/VGF法生长出的单晶位错密度和残留应力比LEC法低,晶体等径好,适合规模生产;其缺点在于容易产生双晶、线性缺陷和花晶,过于依赖生长系统重复性和稳定性。     

多孔单晶CeO2空壳球的制备及其CO催化氧化性能研究

以水热法成功制备了(110)面暴露的高活性多孔单晶CeO2空壳球催化剂样品,研究了其形成过程并提出了相应的形成机理.通过X射线衍射、透射电镜及低温氮气吸附/脱附等温线对催化剂结构进行了详细的表征,结果表明:该材料具有多孔结构以及较高的比表面积(259 m2/g).该多孔单晶CeO2催化剂在CO氧化转化中显示了较好的催化性能,其催化活性远高于商业化CeO2,这主要归结于其特殊的(110)高能面的暴露以及多孔单晶结构.     

用剥层称重法研究InSb单晶缺陷形态

本文用普通的剥层称重法测绘出了重要红外探测材料锑化铟单晶位错等缺陷蚀坑的几何形态,并成功地在晶片纵断面上直接拍摄了相应蚀坑剖面的照片。测绘结果与剖面照片相当一致,这说明剥层称重法在研究半导体单晶缺陷的工作中仍是一种可行的方法。     

反掺锡高纯度砷化镓单晶的制备及热处理

本文报导了应用3T—HB法制备高纯度反掺锡砷化镓单晶的工艺和热处理对其电学性质的影响。实验结果表明,经过适当热处理砷化镓单晶液氮电子迁移率达51800cm~2/V·S。应用Brooks-Herring公式计算出浅施主浓度N_D和总受主浓度N_A。对N_D-N_A,Δμ-N_D作图,有助于看出n型砷化镓结构缺陷模型。根据热处理条件对电学性质的影响,对热处理机理和迁移率刽子手进行了讨论分析。     

阶梯-深潭漩涡消能特性探究

以探究影响阶梯-深潭结构漩涡消能特性为目的,通过选取野外发育良好的阶梯-深潭结构,采用k-ε双方程紊流模型,利用VOF追踪自由水面对阶梯-深潭结构的漩涡消能特性的进行数值模拟研究。实验在前人对阶梯-深潭结构研究的基础上,根据出流方式的不同,将其分为两种类型分别再次探讨其漩涡消能特性。实验主要研究出流方式和跌水区域变化对消能的过程中漩涡形成、运动的影响,结果表明:出流方式的改变和不同的深潭段跌水区域会影响漩涡的发育以及运动过程中的分裂、拉伸和破碎,从而影响消能的效果。综合对漩涡消能有较大影响的参数,提出无量纲参数α来衡量阶梯-深潭结构的消能系数;并通过对野外实测数据的对比验证,消能系数α与消能率的关系与数值模拟的结果接近。     

助溶剂法生长Bi_4Ti_3O_(12)单晶的形貌和缺陷研究

采用助溶剂缓慢降温自发成核法生长钛酸铋Bi4Ti3O12(BIT)单晶,晶体呈淡黄色,尺寸达到40mm×20mm×0.4mm。BIT单晶(001)面生长速度最慢,其(001)面成为热力学上稳定存在的自然显露晶面。在光学显微镜下观察到BIT晶体中出现的两种缺陷:包裹体和枝晶,对其形成的机制进行分析并提出了减少和消除缺陷的相应措施。用光学显微镜对BIT单晶的90°电畴结构进行了较好的观察和分析。     

单晶和多晶TiAl–Ti3Al双相合金在NaCl溶液中腐蚀行为的研究

钛合金由于具有优异的力学和耐腐蚀性能,使得其在航空航天等领域具有重要应用价值。然而,单晶结构对钛合金腐蚀行为的影响及其机制并不明确。为了阐明高强度TiAl合金中单晶结构与其腐蚀性能的关联性,使用电化学和表面表征等方法,本文深入探究了Ti–45Al–8Nb双相单晶及其多晶合金在NaCl溶液中腐蚀性能的差异。动电位极化曲线显示,双相单晶合金的腐蚀速率较低,相比于多晶合金,点蚀电位高出约280 mV。电化学阻抗谱和恒电位极化图显示单晶合金表面钝化膜的电荷转移电阻更高,这是因为其钝化膜中Nb元素含量较高。本文的结果表明,由于单晶合金微观结构和成分分布更加均匀,与多晶合金相比,双相Ti–45Al–8Nb单晶合金在NaCl溶液中具有更高的耐蚀性。     

大尺寸硒化镉单晶生长及性能表征

硒化镉(CdSe)是一种光学和电学性能优异的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料.以硫化镉(CdS)晶片作为籽晶,采用物理气相传输(PVT)法生长出大尺寸CdSe单晶,并对其晶体结构和光学性能进行了表征.EDS和Raman测试显示,在晶体生长初期形成了CdSe_xS_(1-x),随着晶体生长硫元素含量逐渐减少并最终消失,最终生长出的CdSe材料为纯相的纤锌矿型CdSe晶体材料.XRD测试显示CdSe晶体的晶格完整性较高.以上结果表明,PVT法是一种理想的大尺寸CdSe单晶生长方法.     

基于同步辐射白光形貌术和X射线迹线法的6H-SiC单晶结构缺陷研究

[目的]SiC材料结构缺陷的检测和控制是实现材料应用的关键环节,因此本文对6H-SiC单晶中的结构缺陷进行研究。[方法]采用同步辐射白光形貌术观察6H-SiC单晶中的基本螺位错和基平面弯曲,并利用X射线迹线法模拟基本螺位错的形貌和基平面弯曲后衍射斑点的形状。[结果]6H-SiC单晶中的典型结构缺陷之一为基本螺位错,它的形貌特征为白色的圆斑;由于热弹应力的存在,6H-SiC单晶在生长过程中容易发生基平面弯曲,结果导致衍射斑点的形状发生改变。[结论]同步辐射白光形貌术和X射线迹线法可以用于检测6H-SiC单晶结构缺陷;样品的基本螺位错密度为1.56×10~4/cm~2,基平面弯曲半径近似为1m。     

电化学法制备石墨烯及其性能表征

在0.2 mol·L氯化胆碱体系下以电化学法剥离石墨箔得到石墨烯,采用高分辨透射电子显微镜、扫描隧道电子显微镜、红外光谱、拉曼光谱等方法研究了所得到的石墨烯的形貌与结构.结果表明:所得的产物最薄仅为2～4层,多数为6～8层,并且具有较好的完整性,无明显团聚与褶皱.与氧化还原法相比结构缺陷及氧化官能团含量明显降低.将石墨烯制成无支撑石墨烯薄膜,测量其导电性可知在其面密度为0.5 mg·cm时其方块电阻仅为19.3 Ω/□,显示出良好的导电性能.     

一种新的Lü系统的逆最优控制

介绍了一种新的Lü系统及其基本动力学行为.随参数的不同,该系统可同时显示两个单漩涡混沌吸引子,或同时显示两个双漩涡混沌吸引子.基于Lyapunov稳定性理论,应用逆最优控制方法对该混沌系统设计了一个简单的线性状态反馈控制器,受控混沌系统迅速渐近稳定到其不稳定的平衡点.理论分析和数值仿真表明了该控制器的有效性.     

1,8-萘啶氮氧化物与高氯酸铬配合物的研究

在非水溶剂中制备出1,8—萘喧氮氧化物与高氟酸铬形式的配合物单晶,确定了它的组成.进行了红外光谱、摩尔电导、磁矩、氧化还原性质、热重分析及差示扫描量热等测试,并作了x射线单晶衍射结构分析.结果表明,Cr~(3+)离子与3个配体的氧原子和氮原子配位,配位数为6.     

气流搅动法高压合成磷化铟

毫米波段的微波通信和长波长激光器的光纤通信大大增长了对磷化铟单晶的需要,因而磷化铟单晶生长的研究在国外取得很大进展,也引起了国内的重视。但高压液封直拉(LEC)单晶的缺陷密度和电学性能在很大程度上取决于原始多晶料的质量,单晶生长率更与多晶料中富铟量的高低有密切关系。为满足LEC的需要,我们摸索出一个新的高压合成磷化铟多晶料的方法——气流搅动法。结果表明,此法本身具有合成速度快,不会爆炸,原料铟可充分利用,合成产物接近化学计量等优点。就我们所用简单高压容器和电阻炉加热方法来说,设备简单,造价低廉。     

功能性聚氯苯胺的合成及应用

化学氧化溶液聚合法、化学氧化乳液聚合法和电化学氧化聚合法是目前合成聚氯苯胺的主要方法，所得聚氯苯胺具有类似于聚苯胺骨架的大“键共轭结构，氯取代基的存在使其显示出优异的溶解性和敏感的电催化性、其电催化增敏性、电极稳定性等优于无机物和其他导电聚合物，是一种很有发展潜力的新型功能材料，显示出在修饰电极、pH传感器、气体分离膜等领域广阔的应用前景。     

体积比对砷化镓单晶质量的影响

砷化镓是一种新型的无机材料,由于其本身具有许多优良的特性,在微波和某些光学方面的应用都显示出优点,所以受到国内外广泛的重视。制备砷化镓单晶所涉及的许多有关反应条件,影响单晶质量的因素及反应机理的问题还远没有弄清。根据国内外工作,水平布里吉曼法制备砷化镓单晶,其主要缺点是在制备过程中严重引起硅沾污。近几年来,针对这一问题,国内外均将二温区的水平布里吉曼法发展成三温区法,从而较为理想地克服了硅沾污的现象。我们参照了兄弟单位的有关经验,改装了三温区炉(其结构与温度分布见文献5),并用该炉作了体积比对砷化镓单品质量的影响的条件实验。