基于EBSD技术的单晶硅纳米切削研究

切削加工产生的表面和亚表面损伤会影响零件的物理力学性能和使用寿命.对目前存在的主要的表面/亚表面损伤检测技术进行了阐述,指出了目前检测方法的优缺点,提出了一种基于电子背散射衍射技术(EBSD)检测方法,作为现有检测技术的补充.基于课题组自行搭建的集成于扫描电子显微镜高真空条件下的纳米切削实验装置,用金刚石刀具在单晶硅(001)晶面上沿110晶向进行切削,然后利用EBSD进行表征.结果表明:利用EBSD检测技术可以对单晶硅不同切削厚度的应力应变进行分析,通过使用不同的电子束能量可以对距离表面不同深度的亚表面损伤进行研究.此外,利用其高分辨率,可以对硅片加工过程中出现的相变进行定点分析.     

单晶硅晶圆晶向的精确标定方法

针对工业用单晶硅晶圆上所标记的大晶向的精度不能够满足微电子与机械系统 (MEMS)器件加工要求的缺点 ,提出了一种用于精确标定晶圆晶向的方法 .该方法通过一组精心设计的对比图案和随之进行的预刻蚀加工 ,把单晶硅晶圆的主晶向清晰地显示了出来 .为了准确地识别出晶圆的主晶向所在的方位 ,采用数字图像处理技术 ,对显微照相的图片进行了数学处理 .分析结果表明 ,采用所提出的方法 ,可以将晶圆的晶向定位精度由原来的± 1°～± 2° ,提高到± 0 1°以上 ,而这种对准精度对大多数MEMS器件的加工已足够了 ,后续的加工实验结果也验证了所提出方法的有效性     

唐钢烧结配矿研究

针对烧结大量使用外矿粉情况,对多种配矿结构进行实验室烧结杯实验,通过对烧结过程的分析及对成品烧结矿烧结性能的检测,确定出几种配矿结构的优选顺序,以指导今后烧结生产.     

Cu/WC功能梯度材料的组织对性能的影响

采用常规的粉末冶金法制备出多层Cu/WC功能梯度材料,对烧结出的试样分别进行了冷轧和热轧处理.利用扫描电镜分别观察得出烧结态、冷轧态、热轧态三种试样的内部组织形貌,并作了强度方面的检测.结果表明:此种方法制备出的Cu/WC功能梯度材料,致密度较好.经过二次加工后,最高拉伸强度达到332 MPa.认为埋粉烧结技术设备简单、成本低廉.对烧结态的材料进行二次加工后,改变了Cu基体与WC颗粒之间的结合状况,从而使材料的性能得到明显改善.     

In-Ceram氧化锆基底瓷与Vitadur-ALPHA瓷结合性能相关研究

研究不同表面处理对In-Ceram氧化锆基底瓷与Vita饰瓷结合性能的影响.选用Vitadur- alpha饰瓷,通过粉浆涂塑法与成品In - Ceram氧化锆基底材料进行烧结,通过肉眼观察、能谱分析,研究其烧结结合情况.并测试界面抗剪切强度,对其结果进行方差分析.氧化锆支架材料与松风瓷能达到良好的烧结效果.能谱分析结...     

建筑垃圾再生砖的力学性能与环境影响评价

在拆迁后的建筑垃圾中,回收废弃混凝土和黏土砖,将其加工为再生骨料,重新制成建筑用砖.通过实验,确定了该再生砖符合相关规范.通过测定该再生砖块的各项技术指标、经济成本分析和环境影响评价,并与普通黏土烧结砖进行对比.结果表明,该再生砖在力学、热学性能方面的优越性,具有环境友好型以及生产与社会效益.     

炼铁系统余热余能利用

通过调研国内炼铁系统余热余能资源量及回收利用现状,对高炉炼铁系统进行了热量和质量平衡分析,并分析了烧结、焦化、炼铁工序的节能潜力.介绍了CMC、CDQ、TRT、CCPP等炼铁系统的主要节能技术及应用现状,最后对烧结余热的回收原则及发电技术的研发进行了探讨.     

川西北高原地区羊皮资源的开发研究

对川西北高原地区羊皮资源、品质、加工鞣制、成品毛皮(革)品质、经济效益等进行了系统研究.结果表明,地该地区羊皮资源丰富,原料毛皮品质优良,用铬—铝结合加工鞣制后,成品毛皮(革)感观性优良,各项物理指标均达到或超过国家标准,加工试制为制品经济效益显著,具有开发价值,可进行计划开发利用.     

砷离子束感生铂硅化物的形成

本文研究了砷离子感生硅化铂的形成与生长动力学.用150keV的砷离子束轰击在P型、(111)单晶硅上淀积一层铂的薄膜的样品.在铂膜与单晶硅界面附近观察到铂与硅两类原子的混合层.用RBS方法研究混合层的厚度与砷离子的剂量和能量,以及与轰击时样品温度的依赖关系.用X射线衍射测量确认混合层的物相.实验结果说明,样品中存在的杂质如氧及氩将会影响硅化铂的形成与生长.     

唐钢烧结配矿研究

针对烧结大量使用外矿粉情况,对多种配矿结构进行实验室烧结杯实验,通过对烧结过程的分析及对成品烧结矿烧结性能的检测,确定出几种配矿结构的优选顺序,以指导今后烧结生产。     

类单晶硅太阳电池制绒工艺及光致衰减现象研究

类单晶硅作为一种较新的太阳电池用硅材料,进一步了解类单晶硅太阳电池的工艺及性能显得非常必要,文中通过酸碱两步制绒法对类单晶硅的制绒工艺进行了探讨,然后对常规工艺制备的类单晶硅太阳电池进行了光致衰减实验,经过与单晶硅及多晶硅太阳电池的对比发现,类单晶硅太阳电池表现出了相对优越的稳定性。实验表明类单晶硅太阳电池具有一定的优势,其发展前景广阔。     

单晶硅氧化动力学及氧化膜结构分析

用气固相反应原理分析了单晶硅热氧化机理。在氧化中期,考虑到热应力对扩散系数的影响,从而得出了硅氧化的一个新模型,即化学反应控速——四次方混合控速——扩散控速模型。用该模型处理了文献[4]中的数据与本实验结果均得到满意的相关系数。另外,用扫描电镜和透射电镜对氧化膜进行了观察,分析了单晶硅的氧化膜生长机理。     

基于SEM纳米切削装置的设计与实验

针对目前纳米切削机理研究方法中切削过程无法在线高分辨力观测等瓶颈问题,设计并搭建了一套集成于扫描电子显微镜高真空条件下的纳米切削实验装置,开展了该实验装置的运动精度分析、典型单晶材料纳米切削在线观测等研究.该装置在切削及切深方向均能实现7,μm的位移输出,闭环分辨力为0.6,nm.通过白光干涉仪对纳米切削台阶加工结果的测量,分析装置运动精度,实现了切深分别为59.3,nm、115.1,nm和161.2,nm的台阶结构加工.利用直线刃金刚石刀具对单晶铜和单晶硅材料进行了纳米切削实验,实验结果表明所研制的纳米切削装置能够实现纳米尺度材料去除的在线高分辨力观测.     

热管式间接蒸发冷却空调机组的性能分析

针对板式、管式间接蒸发冷却器存在的问题,提出将热管热回收技术与蒸发冷却技术有机结合,研发热回收型热管式间接蒸发冷却空调机组.分析了影响机组性能的主要因素,并对该机组进行实验测试,得出该机组的最优运行参数.为指导研发系列化空调机组提供了可靠的参考依据.     

微细塑性铣削单晶硅实验研究

为了深入探讨塑性铣削单晶硅的切削机理,对单晶硅进行了微细铣削实验研究.结果表明,合理地设定铣削参数与保证特定的铣削环境都很重要,在这个前提下,可以实现塑性切削,在单晶硅上获得具有完整几何外形的特征,同时表面质量可以达到单纳米级别.     

喷淋塔式烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理系统实验研究

为协同处理好燃气锅炉的烟气冷凝余热回收与低氮排放问题,提出喷淋塔式烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理技术方式,并搭建了该协同处理技术的实验台.该方式将烟气冷凝余热回收段和助燃空气加湿段进行集成设计.实验研究了热网回水温度、喷淋水流量、空气加湿段液气比和助燃空气含湿量等因素对系统性能的影响规律,发现助燃空气含湿量是影响烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理效果的关键影响因素.实验结果表明:当维持热网回水温度为45.0℃,喷淋水流量为0.83 m3/h工况时,该系统的烟气余热回收效率可达12.2％,热网余热利用效率为6.9％;排放烟气的氮氧化物浓度可降至50.0 mg/m3,氮氧化物减排效率为61.4％.该喷淋塔式烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理技术方式不仅可以高效回收烟气冷凝余热,还可以有效降低氮氧化物排放浓度,具有很大的节能、环保与经济效益和推广应用前景.     

小型烧结实验设备开发与应用

比较分析了现有的两种烧结实验设备的优缺点,在此基础上研究开发了一套更理想的实验方案及相应设备,即小型烧结实验设备.此设备具有制造成本低廉,安装简单,模拟性好,可操作性强,劳动强度底等优点.依实验需要,通过调整和改变部分工艺参数,能获得更高质量的不同性能的烧结矿成品,并可制成大量的烧结矿试样.结合可调气氛高温抗压实验机等相关设备可对烧结矿的性能进行广泛的研究,能轻易获得更多的实验数据,从而为工业生产提供更准确的理论依据.     

选择性激光烧结成型件密度模型研究

选择性激光烧结(SIS—selective laser sintering)加工工艺参数的变化会引起成型件密度的变化,进而影响烧结强度．本文应用神经网络方法,建立了加工工艺参数与成型件密度之间的预测模型．应用该模型分析了加工工艺参数(层厚lt,扫描间距dh,激光功率W,扫描速度v,加工环境温度Te,层与层之间的加工时间间隔Ts和扫描方式F)对成型件密度的影响．试验研究结果表明：该模型能定量地反映加工工艺参数与成型件密度之间的关系．据此可通过合理地选取工艺参数得到所需的加工件．     

一种小型电磁力驱动流体混合器的特性

为了提高混合效率,该文设计了一种小型的电磁动力驱动(MHD)混合器,对其混合特性进行了理论分析和实验研究.该混合器由聚碳酸脂和黄铜采用常规方法加工而成.研究液体为硫酸铜溶液,采用粒子图像测速技术进行实验,在实验过程中为观察溶液的流动混合搅拌过程,溶液中加入荧光粉作为示踪粒子,并通过数据采集和处理系统对实验结果进行分析,得到流场的速度分布.建立该混合器的理论模型,在实验的基础上进行数值模拟,并对结果进行分析比较,模拟结果与实验结果相吻合.     

炼铁系统余热余能利用

通过调研国内炼铁系统余热余能资源量及回收利用现状,对高炉炼铁系统进行了热量和质量平衡分析,并分析了烧结、焦化、炼铁工序的节能潜力。介绍了CMC、CDQ、TRT、CCPP等炼铁系统的主要节能技术及应用现状,最后对烧结余热的回收原则及发电技术的研发进行了探讨。