半导体制造用碳化硅粉体偶联剂表面改性

 采用KH-550硅烷偶联剂对SiC粉体进行表面改性,通过单因素实验及正交试验确定出改性过程最优化工艺参数：反应温度90℃,反应时间4h,KH-550硅烷偶联剂用量1.5g,并通过扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、激光粒度分析仪对制备的改性粉体进行表征,分析改性对SiC料浆分散稳定性的影响。结果表明,SiC微粉经偶联剂处理后没有改变原始SiC微粉的物相结构,只是改变了其在水中的胶体性质;中位径d_0.5略有减小,粒度分度分布范围变窄,扫描电子显微镜(SEM)显示微粉团聚现象减少,分散性得到改善;改性SiC微粉与原始SiC微粉相比,表面特性发生了很大变化,在酸性条件下Zeta电位有显著的提高,pH值为3.78时,Zeta电位获得最高正电位为41mV,悬浮液的分散稳定性得到明显改善。     

Al2O3陶瓷凝胶注模成型工艺的研究

凝胶注模成型是一种原位成型工艺 ,该工艺是制备形状复杂、成分均匀和可靠性高的陶瓷材料的理想成型工艺。以降低Al2 O3陶瓷浆料的黏度和提高固相含量为重点 ,分别研究了pH值、分散剂、固相含量对浆料黏度的影响 ,以及固相含量对坯体抗弯强度的影响 ,并制备出固相含量 5 5 %、黏度 0 .69Pa·s的Al2 O3浆料 ,其坯体抗弯强度 3 1MPa .     

β-SiC非线性导电特性影响因素及机理的研究

研究了-βSiC非线性导电特性的影响因素及其机理,提出了利用-βSiC作为电机线棒防电晕材料的新方法.在-βSiC微粉合成的过程中,向其中掺杂V、Al等非4价金属,与-βSiC形成固溶体,可有效地改变β-SiC的非线性导电特性;-βSiC微粉表面吸附的Fe、Al、Mg、Ca、Ti、V等金属杂质,随其含量的提高,-βSiC电阻率下降;随表面胶态SiO2含量提高,-βSiC微粉电阻率提高,非线性系数增大;随晶体中x(C)/x(Si)的增大,-βSiC微粉电阻率降低,非线性系数减小.随着-βSiC微粉表面SiO2含量的增加,其防电晕涂层表面电阻率Sρ和起晕电压随之提高,最高可达55 kV,-βSiC完全可单独用作电机线棒的防电晕材料.     

SiAlON-SiC材料浆料流变性

以Al、Si、SiO2和SiC为原料制备了SiAION-SiC材料的浆料,研究了浆料的pH值、ζ电位、固相体积分数、以及分散剂、环境温度等因素对其流变特性的影响.结果表明:当原料浆料的球磨时间在 80 min左右,pH值为 8.5,固相体积分数为54%时,该浆料悬浮体的流变特性最佳.     

低温盐浴渗氮对Custom 465钢耐蚀及耐磨性的影响

为了提高Custom 465马氏体沉淀硬化不锈钢的耐磨性,分别在440、480和520℃对580℃时效后的样品进行了2 h的盐浴渗氮,使用显微硬度计、X射线衍射仪、电化学工作站、球盘式摩擦磨损仪、表面轮廓仪、扫描电镜等设备,研究渗氮温度对Custom 465钢表面物相、硬度、渗层显微形貌、耐蚀性及耐磨性的影响. 随着渗氮温度升高,耐蚀性逐渐降低,但表面硬度增加,520℃处理后表面硬度增大到1240 HV,较未处理试样的400 HV明显上升,渗层厚度达到22μm. 440℃渗氮后表面物相为氮在马氏体基体中过饱和的α'N ,点蚀电位降低约60 mV;480℃时有少量CrN相析出,引起点蚀电位降低约180 mV,同时磨损体积下降约43%;520℃时CrN相的含量明显升高,自腐蚀电位降低约70 mV,无明显的稳态钝化区,磨损体积降低82%,减磨效果明显.     

细菌作用下斑铜矿表面物理化学性质变化

采用相同培养基培养的嗜热硫氧化硫杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans,S.t菌)和氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferrooxidans,L.f菌)浸出斑铜矿,通过接触角和Zeta电位测定,分析其吸附之后斑铜矿表面物理化学性质的变化,主要包括表面润湿性和表面电性的变化,并对比分析2种细菌对斑铜矿表面物理化学性质改变的异同。研究结果表明:单独9K培养基对于斑铜矿表面润湿性无明显影响,在2种细菌作用下,由于在浸出过程中斑铜矿表面亲水铜硫化合物和硫酸盐的产生导致斑铜矿表面接触角持续减小;斑铜矿和细菌的Zeta电位随溶液p H的升高而逐渐下降,斑铜矿Zeta电位和等电点分别朝细菌的Zeta电位和等电点方向偏移,表面细菌在斑铜矿表面发生了特性吸附;混合菌作用下斑铜矿Zeta电位和等电点正好介于2种细菌的动电位和等电点之间,说明2种细菌均能同时有效吸附于斑铜矿表面。     

阳离子分散剂疏水链结构对水性超细涂料性能的影响

利用微射流制备水性阳离子超细涂料体系,研究不同疏水链结构的季铵盐阳离子分散剂对超细涂料体系的性能影响.结果表明,微射流处理30min平均粒径可达200nm且分布均匀,Zeta电位接近50mV.疏水链为十四烷基时离心稳定性最高可以达到75%,Zeta电位随着疏水链的增加而升高,粒径和黏度在达到饱和吸附之后则变化不大.     

粉煤灰泡沫陶瓷水基浆料的性能

采用有机泡沫浸渍法制备粉煤灰泡沫陶瓷.为获得良好的挂浆性能,研究pH值、分散剂、流变剂和固相含量等因素对粉煤灰泡沫陶瓷水基浆料流动性、稳定性及触变性的影响,并对其作用机理进行分析.研究结果表明:浆料的黏度受pH值的影响比较显著,当pH值约为11时,浆料黏度最低,流动性最好;粉煤灰水基浆料的黏度随剪切速率增加而减小,随固相含量增大而增大,而且具有明显的时间依附性;当分散剂用量为0.5%,流变剂加入量为4%,固相含量为60%时浆料稳定性、流动性和触变性都较优,用其制备的泡沫陶瓷抗弯强度达到1.56 MPa.     

SiC陶瓷浆料流变性能的研究

主要研究了pH值、分散剂、固相体积分数等因素对SiC陶瓷浆料流变性能的影响,并对其作用机理进行了分析.其结果表明:对固相体积分数为32%的SiC陶瓷浆料来说,用氨水调节pH值,当pH值由8增至11.5时,粘度由110mPa·s降为72mPa·s.各分散剂对SiC浆料粘度影响效果的大小顺序依次为:四甲基氢氧化铵>聚甲基丙烯酸铵>阿拉伯树胶>三聚磷酸钠>聚乙二醇>水玻璃.当四甲基氢氧化铵加入量为2%(相对于碳化硅粉末的质量百分数,本文出现的分散剂加入量皆同此)时,浆料的流动性最好,粘度由110mPa·s降为38mPa·s.改变分散剂的加入顺序能有效降低浆料的粘度.     

碳酸盐岩Zeta电位影响因素研究

储层岩石界面电性对原油采收率具有重要的影响,考察了矿物组成、无机盐、pH值、极性物质以及表面活性剂对碳酸盐岩Zeta电位的影响。结果表明,天然碳酸盐岩中方解石含量越大,其相应的Zeta电位就越趋向于正值;Ca~(2+)比Na~+对碳酸盐岩Zeta电位影响大,可使Zeta电位由负值转变为正值;溶液p H增大使得碳酸盐岩Zeta电位减小,但在Ca~(2+)的影响下,碳酸盐岩Zeta电位降低幅度较小;碳酸盐岩吸附极性物质后Zeta电位变大,这与极性物质改变碳酸盐岩表面润湿性相关;在表面活性剂溶液中的碳酸盐岩Zeta电位的正负由表面活性剂的电性所决定,表面活性剂对碳酸盐岩Zeta电位的调控能力与表面活性剂在岩石表面的吸附能力有关。这些研究结果不仅阐明了碳酸盐岩与不同流体之间的界面电性,而且也有助于理解碳酸盐岩油藏提高采收率的机理。     

ZrO2基陶瓷注凝成型料浆流变性的研究

陶瓷料浆流变性能是注凝成型工艺的关键,料浆流变性要求高固含量,低粘度.实验通过在ZrO2表面包覆Al2O3,形成ZrO2-Al2O3复相陶瓷料浆.根据静电位阻稳定理论,通过调节pH值和分散剂的加入量,可得到满足成型要求的高固含量,低粘度的料浆.结果表明,在pH值为10左右,分散剂加入量为粉料质量的3%时,料浆固相体积分数可以达到40%.同时表明了Al2O3对ZrO2颗粒表面有改性作用,提高了悬浮体的稳定性.     

凝胶注模成型ZTA坯体影响因素的研究

通过测量含不同种类和质量分数粉末浆料的粘度，坯体的密度和线性收缩率，研究了用凝胶注模成型的ZTA陶瓷坯体的影响因素。结果表明，复相悬浮体系统远比单相系统复杂得多。ZrO2和(2ZrO2 SiO2)质量分数增加都能够使浆料的粘度增大，原因是同一悬浮系统中不同粉体颗粒表面的双电层厚度不同。A12O3悬浮体系统和(2ZrO2 SiO2)可以部分相容，和纯ZrO2则相容性很差。固相质量分数和引发剂质量分数都会影响坯体的线性收缩率和密度。浆料的黏度在其中起了重要作用。     

Rapid recovery of polycrystalline silicon from kerf loss slurry using double-layer organic solvent sedimentation method

The rapid development of photovoltaic (PV) industries has led to a shortage of silicon feedstock. However, more than 40% silicon goes into slurry wastes due to the kerf loss in the wafer slicing process. To effectively recycle polycrystalline silicon from the kerf loss slurry, an innovative double-layer organic solvent sedimentation process was presented in the paper. The sedimentation velocities of Si and SiC particles in some organic solvents were investigated. Considering the polarity, viscosity, and density of solvents, the chloroepoxy propane and carbon tetrachloride were selected to separate Si and SiC particles. It is found that Si and SiC particles in the slurry waste can be successfully separated by the double-layer organic solvent sedimentation method, which can greatly reduce the sedimentation time and improve the purity of obtained Si-rich and SiC-rich powders. The obtained Si-rich powders consist of 95.04% Si, and the cast Si ingot has 99.06% Si.     

硅藻土、钠长石及石英的可浮性研究

实验考察了十二胺对硅藻土、钠长石、石英的捕收能力.通过ζ-电位、红外光谱检测对十二胺与硅藻土、钠长石、石英的作用机理进行了分析.浮选实验结果表明,pH为55～105,十二胺浓度为238×10-4mol/L时,钠长石和石英单矿物浮选回收率分别在92%和97%以上,而硅藻土的回收率在5%以下.ζ-电位分析结果表明,pH为55～105时,十二胺在钠长石和石英表面的吸附明显强于在硅藻土表面的吸附,这与浮选结果一致.红外光谱分析结果表明,pH为55时,十二胺在硅藻土、钠长石、石英表面均存在物理吸附、氢键作用,且在硅藻土表面的吸附强度相对弱,导致其可浮性差.     

纳米γ-Al_2O_3对Ag(Ⅰ)及其配合物的吸附性能表征

溶胶-凝胶法合成纳米γ-Al2O3,以透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)等手段对所得的纳米γ-Al2O3进行了表征,表明纳米粒子的直径在10~50 nm.并利用Zetaplus电位仪测定了其等电点为7.65.考察了纳米γ-Al2O3在静态吸附条件下对Ag(Ⅰ)及其配合物的吸附性能.结果表明,在pH值分别为5~6.5,8~9,2.5~9时,对Ag+,Ag(NH3)2+,Ag(S2O3)32-的吸附能力最强,且符合Freundlich吸附方程.吸附于纳米γ-Al2O3上的Ag(Ⅰ)及其配合物离子,可用0.1 mol.L-1HNO3溶液进行解脱,再生后的纳米γ-Al2O3吸附能力基本不变.     

6H-SiC表面热氧化SiO2的正电子谱研究

本文将慢正电子湮灭多普勒展宽谱技术,应用于对SiC表面热氧化生长的SiO2特性的研究．S参数和W参数在退火前后的变化,直观的反映出SiO2/SiC表面氧化层中空位型缺陷浓度的改变．通过与SiO2/Si样品的对比,证实C元素及其诱生空位型缺陷的存在,很可能是影响SiO2/SiC氧化层质量和SiC MOS击穿特性的重要因素,后退火工艺可以提高SiO2/SiC中氧化层的致密性．实验表明,慢正电子湮灭多普勒展宽谱是研究热氧化SiO2特性的有效手段     

KH-570对Al2O3粉体的改性研究

用硅烷偶联剂KH-570改性Al2O3粉体。结果表明：通过对Al2O3粉体在水-油体系中的分散状态观察发现，改性后的Al2O3表面由亲水性变为亲油性；通过红外光谱（IR）分析可知，KH-570与Al2O3粉体表面发生了化学键合；经扫描电镜（SEM）观察到改性后的Al2O3粉体不再团聚在一起，得到了有效的分散。     

碳热还原法合成TiB2-SiC复合粉末及其机理分析

以硅溶胶、炭黑、TiO2和B4C为原料,采用碳热还原法合成TiB2-SiC复合粉末.研究了反应温度、TiO2添加量对合成TiB2-SiC复合粉末的物相组成和显微形貌的影响;对反应过程进行了热力学分析和计算,并探讨了TiB2-SiC复合粉末的生长机理.结果表明:TiB2-SiC复合粉末适宜的合成条件为在1 600℃保温1h.在反应过程中,TiB2先于SiC生成,TiB2的生成改变了SiC的生长方式.当复合粉末中TiB2的质量分数为10%左右时,SiC的合成过程由气-固(V-S)反应转变为气-固(V-S)和气-气(V-V)共同反应,复合粉末主要由少量球状颗粒、短棒状颗粒以及大量的晶须组成.当体系中生成的TiB2质量分数(≥20%左右)较大时,生成的晶须数量减少,同时球状、片状和短棒状等结构颗粒明显增多,出现多样化结构并存的现象,SiC的生长仍然由V-S反应和V-V反应共同控制.