工业硅中金属杂质分布及存在形式

选取工业硅锭不同位置的硅块做对比实验,对其中杂质特别是金属硬质杂质的形貌、分布、种类和含量做了详细研究,并对Fe、Al杂质的去除提出了湿法酸浸出的后续处理方案.     

ICP—AES法测定工业硅中杂质含量

研究了利用ICP—AES法测定工业硅中杂质元素Fe、Al、Ca的方法，建立了最佳工作条件，检出限小于0．003％，回收率在95—101％之间，RSD小于1％。方法简便快速，有好的精密度和准确度。     

工业硅中杂质铁去除的理论分析

分析了硅中杂质的分凝特性,计算、讨论了在定向凝固条件下硅中铁的有效分凝系数 K_(fef)和凝固速度 f的关系,并用生产实践中铁在硅锭中的分布,验证了理论分析的可靠性。提出了用组合结晶器定向凝固技术去除工业硅中杂质铁的工艺方法。     

含氮树脂砂铸钢件气孔形貌的微观特征

通过光学和电子微镜观察以及Ｘ射线分析，对含氮树脂砂铸钢件气孔形貌特征进行了研究。结果表明，气孔并不完全是圆整的，呈多边形；所有气孔内表面是凹凸不平的；在气孔周围首次观察到了含氮层；在气孔内表面发现了各种不同尺寸和形状的氧化夹杂物，经证实主要是ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＭｎＯ的复合氧化物。     

低碳高锰铸钢件中夹杂物对铸焊结构性能的影响

近年来国内外铸焊结构件的应用日益广泛,在石油输送管道上(钢板焊成)焊接短接管(铸件)就是这方而的一种尝试。大连光明化工研究所最近研究利用液氮来封冻局部石油管道的技术获得成功。在这一技术中要求在16Mn的石油管道上焊接铬镍不锈钢板制做的短接管,在液氮温度下工作,aK值不小于35J/cm2.用铬镍不锈钢制做短接管,不仅材料价格昂贵,工艺过程复杂,而且由于钢中含有大量易氧化的合金元素铬而使焊接性能较差。用08Mn22Cr3NiAl低温用铸钢(以下简称Mn22铸纲)来制做短接管(-196℃下,ak≥40J/cm2),将原来的全焊接结构改为铸焊结构,则不仅价格…     

含锡铁素体不锈钢的开发及性能研究

基于新型含锡铁素体不锈钢,采用冶金反应平衡对其冶炼过程进行实验室条件下的研究,对其室温力学性能、耐腐蚀性能进行了研究,同时分析Sn对铁素体不锈钢基体的微观结构的影响规律,分析脱氧夹杂物的形貌和成分演变.研究结果表明,尽管锡的熔点极低,其收得率较高,锡在硫化物周围的富集现象明显;含锡铁素体不锈钢性能优于SUS430不锈钢,具有较好的塑形和强度,可满足深冲加工性能的要求,而耐腐蚀性能明显优于SUS430铁素体不锈钢,可部分代替其在生产中的应用.     

VDMOS器件微观结构研究

随着VDMOS器件的广泛应用及其制作工艺的发展进步，对提高VDMOS器件性能的研究也日益受到重视．通过利用扫描电子显微镜（SEM）技术，对VDMOS器件的纵向结构元素分布及其在硅腐蚀液腐蚀前后的微观结构变化进行了研究．SEM图像分析表明各元素分布区域界限明显，经过浓度配比为w（HF）：w（HNO：）：W（HAC）：1：10：7的硅腐蚀液腐蚀后的样品断面的微观结构清晰．     

铸铁中开花状石墨的微观结构

用射透电子显微镜和扫描电镜研究了铸铁中开花状石墨的微观结构,结果表明,开花状石墨是石墨沿（０００１）方向生长速率增大的过程,因而它是１种过球化石墨,而不是铸铁过程中球化不良造成的。     

三维人手跟踪中微观结构的应用

为构建更准确、更自然的三维人手交互系统,提出基于状态变量微观结构的粒子滤波算法和基于交互微观结构的反馈机制。对三维人手跟踪系统中的人手交互行为数据和人手状态变量数据进行分析,确定有效的交互微观结构和状态变量微观结构;利用交互微观结构建立有效路径选择及交互反馈机制;应用状态变量微观结构建立各个动作采样模型,构造采样数据库,完成基于状态变量微观结构的粒子滤波算法;采用基于状态变量微观结构的粒子滤波算法和基于交互微观结构的反馈机制构建三维人手交互系统,完成虚拟装配任务。实验结果表明:微观结构应用于三维人手交互系统,提高了算法的精度。     

电弧等离子体冶炼提纯工业硅(英文)

开发了一种把电弧等离子体冶炼和电磁感应搅拌熔体相联合的在高纯石墨坩埚内冶炼提纯工业硅的硅冶炼提纯技术.掺入到电弧等离子体工作气体流中的反应性气体在硅熔体液面处与杂质反应生成挥发性杂质化合物.工业硅中难去除的杂质是B,P和Al.用由水蒸气构成的反应性气体精炼熔融态工业硅来降低其中B和P的含量,随后定向凝固移除其他杂质.用此方法冶炼处理工业硅,其中的B,P,Al,Fe,Ti,Ca和Cu的含量从7.67,73,1931,2845,166,235和56mg/kg分别降低到5.85,29,202,676,36,89和9mg/kg.硅的纯度由原来的99.46%提纯高到99.93%.     

冶金级硅酸洗提纯研究

冶金工艺被认为是非常有前途的一种有别于传统的西门子工艺而且能够满足市场对太阳能级硅需求的工艺.冶金级硅的预处理是冶金提纯工艺路径中非常重要的一个环节,因为酸洗可以有效地去除硅中的金属杂质例如铝、铁和钙等.通过系统性的对比试验对酸洗工艺去除硅中杂质的效果进行了详细的研究,分别探讨了酸的种类、酸的浓度、酸洗时间、酸洗温度以及硅粉颗粒粒径对杂质去除效率的影响.研究结果表明最佳的酸洗工艺参数为15%的盐酸,80℃,10h和100μm.在最佳酸洗工艺参数条件下金属杂质铝、铁和钙的去除率分别为70.90%、94.82%和82.69%.     

Effects of high temperature annealing on the dislocation density and electrical properties of upgraded metallurgical grade multicrystalline silicon

High temperature annealing was performed on upgraded metallurgical grade multicrystalline silicon (UMG multi-Si) wafers with a purity of 99.999%. The samples were mechanically polished and chemically etched, and then the microstructures were observed by a scanning electron microscope (SEM). The minority carrier lifetime and resistivity of the samples were measured using microwave photoconductance decay and four-point probe techniques, respectively. The results show that the electrical properties of the samples decrease rather than increase as the annealing temperature increases, while the number of dislocations in bulk Si reduced or even disappeared after annealing for 6 hours at 1100–1400°C. It is considered that the structural microdefects induced by the high concentration of metal impurities (including interstitial or substitutional impurities and nanoscale precipitates) determine the minority carrier recombination activity and thus the electrical properties of UMG multi-Si wafers rather than dislocations in bulk Si.     

晶硅定向凝固过程中熔液流动对溶质分布的影响

定向凝固方法是目前生产太阳能用晶体硅的主要方法。晶硅电池片的质量是影响晶硅电池效率的重要因素之一,而晶硅电池片的质量与硅锭中的溶质含量及分布情况密切相关。该文对定向凝固熔炉中心区域(包括硅、坩埚及石墨支架)建立了二维瞬态分析模型,研究了定向凝固过程中热场分布、溶质分布、液硅流动情况,并分析了熔液流动对溶质分布的影响。结果表明:随时间推进固液界面从平直变成略凹;径向温度梯度产生自然对流浮力,驱动熔液流动形成一个大涡,并随时间流动强度越来越大;在长晶初始阶段,存在明显的溶质边界层,之后受流动影响,溶质分布区域扩大到整个熔液中,并且分布形式与流线形状相似;溶质向界面中心区域聚集。     

SiO2对烧结矿冶金性能及微观结构的影响

为给高铁低硅烧结矿的生产提供理论依据,设计烧结矿碱度R为1．8、1．9和2．0,每种碱度下以SiO2含量为变量,产生12组配矿方案进行烧结杯实验,研究SiO2对烧结矿冶金性能及微观结构的影响.结果表明：SiO2质量分数从4．8%~5．7%增加时,其冷态强度逐渐增加,最大增幅为8%;烧结矿还原性逐渐降低,降幅区间为从86．80%到81．01%;还原粉化指数RDI+3．15逐渐增大,增幅区间为从75．95%到87．21%;对于软熔性能,其软化开始温度T10在4．8%~5．4%的SiO2含量区间先升高,在5．4%~5．7%之间又降低,而软化区间有变宽的趋势.选定一个碱度水平R=2．0,烧结矿SiO2质量分数在4．8%~5．7%范围变化时,其微观结构由熔蚀状向针柱状发展,结构均匀性逐渐提高,主要矿物组成由赤铁矿向铁酸钙发展,且低温还原粉化的骸晶状赤铁矿逐渐消失.     

多孔硅的电化学形成及微结构研究

采用自制的电解池用电化学腐蚀方法制备多孔硅，使用正交试验法设计阳极腐蚀参数。使用原子力显微镜研究多孔硅的微结构，分析并讨论了实验参数对多孔硅微结构的影响，确定了最佳制备工艺。     

卷后冷速对600MPa级钢板微观组织的影响

为了研究卷取后冷却速度对600MPa级低碳贝氏体高强钢钢板组织和力学性能的影响,探究获得其最佳性能的途径和方法,利用光学显微镜和透射电子显微镜（TEM）对样品进行微观组织观察和分析。研究卷取后在空气中冷却速度对卷板的板头、板间、板尾的微观组织影响。结果表明：600 MPa级钢板的组织主要由针状铁素体、板条铁素体、粒状贝氏体、板条贝氏体、M/A组成。卷板头部和尾部在空气中冷却速度较快,针状铁素体较多,强度高;中间部位冷却速度较慢,板条铁素体、粒状贝氏体较多,强度低。     

硅光电池特性的研究

太阳能是一种新能源,对太阳能的充分利用可以解决人类日趋增长的能源需求问题。通过对太阳能电池的电学性质和光学性质的介绍,可以让学生更多地了解它的工作特性,联系科技开发实际,激发他们的想象力,对今后太阳能电池的开发研制起到积极推动作用。     

冶金反应过程动力学的分段尝试法

冶金反应工程学属于一门独立的学科,需要建立自己的一套研究反应动力学的新方法。为了避免与冶金物理化学的方法和内容的重叠,本文提出分段尝试法可作为研究冶金反应过程动力学的新方法。依据反应过程特点,建立相应动力学模型进行拟合尝试,能够得到该过程控制环节转换时间点以及动力学参数,为冶金模拟提供必要的物性参数。由于在实际冶金反应过程中,化学反应过程和质量传输过程的耦合是客观存在的,化学反应控制时质量传输也发生;同理,质量传输控制时也有化学反应。因此,提出通过引用不可逆过程热力学唯象理论来确定出化学反应和扩散控制的两种通量之间的影响,从而进一步完善分段尝试法。