Characterization of Low Pressure RF Plasma Heating

Compacts of α-Al₂O₃ and Mo powder were heated in radio-frequency (RF) induced low pressure N₂, H₂, Ar, and their mixture plasma. An optical pyrometer, a radiation pyrometer, and a system called Accufiber Model 310 were used to measure the temperature of compacts heated in the plasma. The results indicate that there are different heat transfer mechanisms from plasma to specimens of different physical properties. The Ar plasma showed the highest heating ability among N₂, H₂, and Ar plasma for Al₂O₃ specimens, whereas the H₂ plasma could heat Mo specimens to a higher temperature than the Ar plasma did, even under the same generating conditions.     

低压烧结制备石墨烯增强WC-Co硬质合金

采用机械搅拌和静电吸附2种工艺制备氧化石墨烯增强WC-Co复合粉末,对复合粉末的微观形貌进行表征,并利用低压烧结工艺制备石墨烯增强WC-Co硬质合金,对硬质合金力学性能进行测试分析。静电吸附工艺和低压烧结相结合所制备的石墨烯增强WC-Co硬质合金抗弯强度和维氏硬度分别为3 250 MPa和1 846,比不添加石墨烯的WC-Co硬质合金抗弯强度和硬度分别提高了38.92%和7.93%;比机械搅拌工艺和低压烧结相结合所制备的石墨烯增强WC-Co硬质合金抗弯强度提高了8.33%,硬度略有提高。石墨烯通过静电吸附工艺均匀地分散在WC-Co基体中,高温烧结时通过阻碍晶界的扩散和位错的滑移来细化晶粒,有裂纹产生时会阻碍裂纹扩展,从而增强材料力学性能。     

烧结法生产砂状氧化铝

我国的Al_2O_3主要是拜耳烧结联合法和碱石灰烧结法生严的。由烧结法精液生产的Al_2O_3约占Al_2O_3总产量的50%,这种Al_2O_3的强度太低,在焙烧及输送过程中破损严重,不能满足干法烟气净化系统及连继中间下料予焙电解槽的要求。我们根据试验工场的试验结果,研制出了新的碳酸化分解工艺及种子搅拌分解工艺,生产出了粗的和强度高的砂状Al_2O_3。该新工艺的主要特征是: 1.产品砂状Al_2O_3的主要物理性质: 碳分砂状Al_2O_3:粒度%:+150μM8.7,-45μM7.3;磨损指数16.7%。种分砂状Al_2O_3:粒度%:+150μM5.4,-45μM8.4:磨损指数11.6%。 2.不降低碳酸化分解率和产品质量。 3.不降低碳酸化分解及种子搅拌分解槽的产能。 4.不需要分级就能生产出砂状Al_2O_3。     

工作气压对氩射频电感耦合等离子体模式转换的影响

摘要：等离子体技术在半导体芯片刻蚀工艺中的应用越来越广泛.研究等离子放电机理和工作条件就显得尤为重要.本文采用Langmuir探针诊断装置测量电子温度和等离子体密度,利用发射光谱诊断装置测得的光谱强度来判断实验腔室内的放电模式.结果表明,等离子体放电可以在E模式和H模式相互转换,并且等离子体密度和光谱强度随着功率的变化而出现反向滞后现象.当工作气压在0.36Pa到0.42Pa区间时,滞后现象将不再存在.此外,随着真空室气压的增大,E-H模转换的跳跃功率先减小而后增大,在工作气压为0.39Pa时最低.射频功率越大,气体保持H模式放电所需气压的范围越大.这些都能为实际工业生产中的气压控制提供参考依据.     

大气压低温等离子体射流及其生物医学应用

 大气压低温等离子体射流是近年来学术界兴起的新型研究领域,由于其在大气压下产生,气体温度低,活性高,在众多领域尤其是生物医学方面的应用引起了人们广泛的关注。本文依据驱动电源的不同分别介绍直流电源、交流电源、射频电源、微波、直流脉冲电源驱动的大气压低温等离子体射流装置,及其各自的物理特性、杀菌效果,以及大气压低温等离子体射流在生物医学方面的应用。最后叙述了大气压低温等离子体射流应用领域的前景,以及所面临的困难和可能的解决方法。     

低气压等离子体放电条件对电离系数α的影响

采用双流体动力学模型，考虑带电粒子的连续方程和泊松方程，利用数值方法研究了低气压等离子体放电条件对电离系数的影响．结果发现，当放电条件发生改变时，阴极区和阳极区α随放电电流和气体压强变化的规律有很大差别，而且放电条件对α的影响在阴极区比正柱区要显著得多     

等离子活化烧结过程的温度分布研究

以导电性的石墨和绝缘性的氧化铝为测试对象,对等离子活化烧结过程中试样和模具所组成体系的温度分布进行了理论分析和实验研究.结果表明,在200～800℃的测量范围内,石墨-模具体系和氧化铝-模具体系内均存在径向温度梯度,试样的温度均高于模具外壁的温度,2种体系的径向温差随温度的升高成抛物线趋势增大.在同一温度下,石墨-模具体系的径向温度梯度大于氧化铝-模具体系的径向温度梯度,2种体系内测温点与试样中心点之间的温差均随两点之间距离的增大而成抛物线趋势增大,这与理论分析结果是相一致的.     

基于模糊成分的氧化铝烧结法配料优化

针对氧化铝烧结法配料某些生料成份的不确定性,引入L-R模糊数描述,并建立该类问题的优化模型.基于模糊参数的ɑ-截集和隶属函数的性质, 原模糊规划问题被转化成半无限规划问题.再利用约束函数最值法, 上述导出的半无限规划问题变成了普通线性规划问题进行求解.所建立的模型和求解方法的有效性均在氧化铝烧结法的矿配问题中得到验证.     

低气压等离子喷涂TiO_2涂层的电学性能研究

本文利用改变低气压等离子喷涂(LPPS)TiO_2时工艺参数的方法,发现了TiO_2涂层还具有优良的电学性能。得出涂层的电导率与喷涂过程中TiO_2的氧分解量成比例增加,但涂层中的Ti_2O_3含量对电导率影响较大。涂层的光电流-电位特性依赖于涂层结构,当金红石形TiO_2涂层中含有适量的Ti_3O_5和Magneli相时,表现出最佳光电流-电位特性,并与光强度成正比例关系,若涂层全部由金红石形TiO_2或Ti_2O_3,Ti_3O_5和Magneli组成时,光电流-电位特性消失。     

低气压等离子喷涂TiO_2涂层机械性能的研究

文本通过实验研究,证明了在低气压等离子喷涂条件下,TiO_2涂层的机械性能不是依赖于涂层结构,而主要由形成涂层前的TiO_2粒子的温度和速度所决定;如果形成涂层前的TiO_2粒子温度越高并且速度越大,就能形成更加扁平状粒子的涂层,增加粒子间结合力,使涂层机械性能提高。因此,喷涂规范中的等离子弧功率、喷涂距离和喷涂室压力对涂层机械性能有较大影响,而等离子弧辅助气氢气流量的影响甚小。     

探针电流调制法在射频低压等离子体诊断中的应用

应用探针电流调制法设计的三探针用于诊断无内电极放电的射频低压等离子体中的电子能量分布函数。测量了氮气等离子体在压强为０．１３～１３Ｐａ时的电子能量分布函数。由此得到的电子平均能量，与由探针Ｖ－Ｉ特性计算得到的电子平均能量相差不超过５％，证明了本测量系统的可靠性。     

放电等离子烧结制备铁基合金

采用脉冲+恒流电流烧结方法对Fe-2Cu-2Ni-1Mo-0.8C混合粉末进行了快速烧结,通过对不同脉冲电流通电时间烧结样品的显微组织、断口形貌进行分析,并对其密度和抗弯强度进行测试,研究了粉末的脉冲+恒流电流烧结行为.结果表明：脉冲电流不仅可通过粉体产生电阻热进行烧结,还具有清洁、活化粉末颗粒表面,促进粉末烧结的作用.当脉冲峰值电流、基值电流、占空比和频率分别为3000 A、360 A、50%和50 Hz,空载恒流电流为1389 A时,经脉冲和恒流电流各烧结3 min后,合金的密度和抗弯强度分别达到最大值7.61 g/cm3和1540 MPa.该烧结材料的显微组织以珠光体为主,其中包含块状或网络状分布的铁素体、奥氏体及其少数未扩散均匀的合金相.弯曲断口呈现解理、韧窝和沿晶的混合断裂特征.     

射频辉光等离子体中的参量分布研究

根据双流方程提出了描述平板电极、低压射频辉光等离子体中带电粒子输运过程的自洽数值模型.并进行了数值求解,求得了各等离子体参量的时空分布以及一些参量的时间平均值的空间分布.由这些分布可得出射频气体放电的物理图像.     

固有烧结温度低的微波介质陶瓷研究进展

综述了固有烧结温度低的微波介质陶瓷的研究进展,对不同材料体系的微波介质陶瓷结构、介电性能进行了详尽讨论,指出了今后微波介质陶瓷发展方向.     

纳米Al2O3粉添加对氧化铝陶瓷烧结行为的研究

研究了纳米Al2O3粉添加对粗晶氧化铝陶瓷烧结行为,如体积密度、吸水率、气孔率、线收缩率的影响.结果表明:纳米Al2O3粉加入可以提高氧化铝陶瓷烧结活性,降低烧结温度,线收缩率随烧结温度提高和纳米Al2O3粉含量增加呈上升趋势.当纳米Al2O3粉加入量达到40%时,氧化铝陶瓷可以在1550℃以下烧结致密.     

等离子体快速渗氮技术的实现

利用液相等离子体电解渗氮技术对AISI304不锈钢进行了渗氮处理.采用直流脉冲电源,选择恒压工作方式,放电电压250V左右,放电时间1~3min,在不同的无机盐与尿素组成的电解液体系中实现了快速渗氮.实验表明:在尿素-KCl电解液中处理过的试样放电状况最好,渗透层硬度最高.     

Q相-CA-C12A7高铝水泥烧成的正交试验研究

对形成Q相-CA-C12A7高铝水泥系统的影响因素进行正交试验研究。研究表明：在Q相-CA-C12A7高铝水泥系统中,水泥在1260℃温度下,保温时间为30min,Q相的生成量最大．     

等离子喷涂熔滴的瞬时碰撞压力研究

采用数值模拟,研究了等离子喷涂熔滴碰撞基体后,作用在基体表面的瞬时压力分布变化过程和影响因素．研究表明,碰撞压力和熔滴的初始动能存在正比关系,碰撞压力集中作用在基体表面熔滴直径为２ ．５ 倍以内的区域．在该区域以外,碰撞压力值很小,这是造成扁平粒子与基体表面接触不完善的直接原因     

Y—TZP陶瓷的低温烧结性能

采用商品Ｙ２Ｏ３稳定的四方ＺｒＯ２粉体（ＹＴＺＰ）在低于１３００℃下得到完全致密的ＹＴＺＰ陶瓷．微结构发育过程的ＳＥＭ观察表明其致密化过程主要是由成颈生长和烧结初期形成的亚晶粒的并合过程组成．提出了三阶段烧结模型，并很好地解释了非等温烧结数据．力学性能测试表明低温（＜１３００℃）烧结样品具有与高温（１６００℃）烧结样品相当的弯折强度．     

低温烧结PZT压电陶瓷的研究

对ＰＺＴ压电陶瓷的低温烧结进行了研究。实验发现，在ＰＺＴ陶瓷中添加少量低 熔玻璃（ｘＢ２Ｏ３－чＢｉ２Ｏ３－ｚＣｄＯ）可使烧结温度从１２５０℃降低至９６０℃。其性能参数： Ｋｐ≥０．５２～０．５６，Ｑｍ≥１０００，ε３３Ｔ／ε０＝８００～１２００， ｔｇδ≤５×１０－３．借助于扫描电镜 （ＳＥＭ）、电子探针微区分析（ＥＰＭＡ）、Ｘ光光电子能谱分析（ＸＰＳ）和体积烧缩速率的 测量，对陶瓷显微结构、烧结机理和添加剂的作用进行了讨论，所研制的低温烧结瓷料 巳用于制备独石压电陶瓷变压器，其空载交流升压比可高达 ９ ０００以上。