三元混合气体SF_6／CCl_2F_2／N_2击穿特性研究

研究了不同电场分布中三元混合气体ＳＦ６／ＣＣｌ２Ｆ２／Ｎ２的工频电压击穿特性和冲击电压击穿特性．气压范围为１００ｋｐａ～３００ｋｐａ．结果表明，适当配比的ＳＦ６／ＣＣｌ２Ｆ２／Ｎ２混合气体具有相当于甚至优于纯ＳＦ６的击穿强度．     

Si_3N_4-CrN_x-Ag-NiCrN_x-Si_3N_4复合涂层的光热特性

采用磁控溅射法在浮法玻璃基体上制备Si3N4-CrNx-Ag-NiCrNx-Si3N4复合玻璃涂层(简称:SAN Low-E玻璃),并与浮法玻璃和传统Low-E玻璃进行比较,研究了其光热特性。结果表明:SAN Low-E玻璃能反射大量红外线,降低可见光和紫外线的透过,具有良好的隔热性能;经过700℃热处理后,其光热特性和膜结构没有变化,优于浮法玻璃和传统的Low-E玻璃。     

Si_3N_4-AlN新型陶瓷薄膜及其特性

我们用直流反应溅射沉积Si_3N_4-ALN陶瓷薄膜,红外吸收光谱证明膜中含有Si-N键和Al-N键。x射线衍射证明在300℃低温下沉积的薄膜是非晶膜。此外,我们还测量了硬度、结合力、膜的应力、电阻率和光收率等,实验表明Si_SN_4-ALN膜具有高的硬度和结合力,优良的机械、光、电特性。     

氟氯甲烷CC1_4，CFC1_3，CF_2C1_2，CF_3C1及CF_4的量

本文用量子化学从头计算法在ＨＦ／４－３１Ｇ水平上对氟氯甲烷（ＣＦＣｍｎ）分子作了计算，从分子结构参数及前沿分子轨道组合上做了详细分析。说明了随着Ｆ原子取代ＣＣ１４中Ｃ１原子的增多，分子的各化学健均增强，稳定性增加，ＨＯＭＯ能级降低，ＬＵＭＯ能级升高；ＨＯＭＯ对Ｃ－Ｆ和Ｃ－Ｃ１键都无甚键合作用，ＬＵＭＯ对Ｃ－Ｃ１起反键作用，当ＨＯＭＯ上电子被激发到ＬＵＭＯ上时，分子发生解离。造成大气平流层臭氧消耗的分子光解出来的Ｃ１原子，εＬＵＭＯ与εＨＯＭＯ差值越大，光解需要的紫外光波长越短，发生光解时在大气中的高度越高，大气滞留时间越长，解离出的Ｃ１原子消耗的臭氧分子越多。     

VDMOS器件击穿特性研究

本文给出了具有场环和场板的穿通型ＶＤＭＯＳ结构的击穿电压的解析表达式。产通过与在ｎ／ｎ＾＋外延衬底上制造的带有场环的二级管结构的ＶＤＭＯＳ器件的实验结果，进行比较，二者吻合的很好。     

N_2H_4分子取代基效应的量子化学研究

计算了甲基(—CH_3)和羟基(—OH)对N_2H_4的取代基效应.引入甲基后,N_2H_4的N—N键长变长,电荷密度变小.羟基的引入,使得N—N键长变短,其中1,1,2,2-四羟基N_2H_4的N—N键长显著变化.通过NBO计算,N—N键的键级随着取代基个数的增加逐渐减小,超共轭作用在决定构型相对稳定性方面起了重要作用.引入取代基后,N原子的孤对电子与N—C(N—O)键之间发生相互作用,使得整个分子的超共轭作用增强.随着取代基数目的增多,分子的总能量和生成热均降低,取代基数目与分子相对稳定性之间具有较好的相关性.     

在含NH_4Cl气氛中生长的SiO_2膜的击穿特性

Si在NH_4Cl存在情况下热氧化,有效地改善了生成的Sio_2膜的击穿特性.同标准氧化膜的击穿强度相比,NH_4Cl氧化膜的击穿强度增加30％以上,击穿强度的统计分散有效地减小.     

SF_6/N_2混合气体的放电特性

为了探讨SF6 /N2 混合气体代替纯SF6 气体作为气体绝缘开关装置 (GIS)绝缘介质的可行性 ,阐述了SF6 /N2 混合气体放电的基本参数 ,给出了Wieland插值的适用条件 ,并对SF6 /N2 混合气体在不同混合比、电压波形及气压下的放电特性进行了试验研究 .研究结果表明 :SF6 /N2 的电晕稳化作用比纯SF6 中的要强 ,当气压较高时 ,混合气体在高频率快速暂态过电压作用下的击穿电压比低频率作用下的要低 ,而且均匀场中混合气体的击穿电压与气压基本呈线性关线 .所以 ,在不改变现有GIS结构及尺寸的情况下 ,可增加混合气体的压强来保证GIS的绝缘强度 .     

玉米芯活性炭的CH_4/N_2吸附分离性能研究

煤层气中CH_4/N_2的吸附分离是变压吸附分离领域的难题之一,高性能吸附剂的制备是解决这一问题的关键。以玉米芯为原料,KOH为活化剂,采用一步炭化法制备得到玉米芯活性炭,并探究活化温度对活性炭孔结构、表面性质及CH_4/N_2吸附分离性能的影响。采用FTIR,SEM,XPS,N_2吸附-脱附等方法对活性炭的元素组成、孔结构和表面性质进行表征,并采用Freundlich等温式对25℃下活性炭的CH_4和N_2吸附等温线进行拟合。结果表明,随着活化温度的升高,活性炭比表面积、微孔比表面积和微孔孔容均增加,而表面含氧官能团的含量有所下降。在25℃,100 kPa条件下,活性炭对CH_4和N_2的吸附量与0.47～0.90 nm的微孔孔容有关;而CH_4/N_2平衡分离比与V_(0.47～0.55 nm)/V_(0.47～0.90 nm)和表面含氧官能团的含量有关。活性炭AC-T700具有最高的CH_4吸附量(35.3 cm~3/g),同时CH_4/N_2平衡分离比达到3.5.     

晶体管二次击穿特性研究

主要从器件的结构与制造角度,详细地讨论了与抗烧毁有关的大功率开关晶体管的二次击穿及其改善措施,并介绍了一种新型的大功率晶体管结构,对投片生产具有实际的指导意义．     

用于CH_4/N_2分离的高效活性炭制备及其吸附平衡和动力学研究

以椰壳为活性炭原材料,通过高温炭化、对KOH活化条件进行优化,制备出高比表面积活性炭,并采用CO_2二次活化提高微孔材料对CH_4/N_2的吸附选择性,研制出高效吸附分离CH_4/N_2的椰壳活性炭。采用磁悬浮热天平测量了303~363K、0~1 000kPa下CH_4和N_2在所制备的高效椰壳活性炭上的吸附等温线,采用Toth模型对吸附平衡数据进行拟合,获得模型参数和吸附热等动力学参数。建立等温、无动量损失的双分散二级孔结构扩散模型,采用稀释穿透曲线法研究了CH_4和N_2在此高效椰壳活性炭上的吸附动力学。最后,通过固定床吸附分离CH_4/N_2的实验,研究了椰壳活性炭动态吸附分离CH_4/N_2机理,为优化设计CH_4/N_2吸附分离过程提供基础理论依据。     

Bi_2O_3/g-C_3N_4复合催化剂的制备及其性能研究

分别以硫脲、尿素、二氰二胺为前驱体,采用热解法合成g-C3N4,再将其与Bi2O3以不同质量比复合煅烧制备Bi2O3/g-C3N4光催化剂,并用XRD、紫外-可见光谱、光致发光光谱等对其进行了表征。以甲基橙为光催化反应的模型化合物,评价了Bi2O3/g-C3N4光催化剂的紫外光催化活性。探索添加不同清除剂(异丙醇、草酸铵、对苯醌、H2O2酶)后对紫外光催化活性的影响;以对苯二甲酸作为探针分子,结合化学荧光技术研究了Bi2O3/g-C3N4光催化剂表面羟基自由基的生成。实验结果表明:(1)在450℃下煅烧硫脲制备的g-C3N4具有较高的光催化活性;(2)当g-C3N4在Bi2O3/g-C3N4复合光催化剂中质量百分率为80%时,Bi2O3/g-C3N4的光催化活性最高,甲基橙的光催化降解率达到59.1%。     

Si_3N_4和Si_3N_4/SiO_2驻极体薄膜的化学表面修正

采用补偿法对六甲基二硅胺烷 (hexamethyedisilane ,HMDS)和二氯二甲基硅烷 (dichlorodimethsiliane ,DCDMS)化学表面修正恒压电晕充电硅基氮化硅 (Si3N4)薄膜驻极体及氮化硅 /二氧化硅 (Si3N4/SiO2 )薄膜驻极体的电荷储存稳定性进行了比较性的研究 .实验结果表明 ,经过化学表面修正后 ,驻极体薄膜在高湿环境中的电荷储存稳定性显著提高 ;在低于 2 0 0℃时 ,HMDS和DCDMS化学表面修正的效果相当 ;DCDMS化学表面处理具有较高的耐热性 .     

g-C_3N_4@TiO_2纳米纤维膜的改性及其固氮性能

为解决电催化剂使用过程中需要负载在导电基材上以及容易从基材上脱落的难题,急需开发一种具有自支撑特性的导电纳米纤维膜,并实现其在室温条件下的固氮性能。采用静电纺丝技术和原位聚合法得到石墨相氮化碳@二氧化钛(g-C_3N_4@TiO_2)纳米纤维膜,将其作为导电自支撑基材,进一步通过溶剂热法制备具有多级结构的二硫化钨(WS_2)修饰的WS_2@g-C_3N_4@TiO_2纳米纤维膜,并对其进行表观形貌、晶型结构表征及固氮性能测试。结果表明:在中性电解液中WS_2改性后的纳米纤维膜表现出优良的电催化活性,在相对于可逆氢电极-0.55V时氨产率达9.51×10~(-10) mol/(s·cm~2),经5次循环测试后氨产率基本保持稳定。     

硼交联N_2伴注泡沫压裂液的阻力特性研究

液氮泡沫伴注压裂液的阻力性能对于有效实施压裂工艺、选择合理的压裂参数、进行更为准确的裂缝预测、评估压裂效果都至关重要.利用高参数泡沫压裂液实验回路详细研究了模拟实际压裂条件下N2泡沫压裂液的阻力特性.研究表明:N2泡沫压裂液的摩擦压降梯度随着流速的增大而增大,随着温度的升高而减小,随着压力的增大而增大;摩擦阻力系数随着流速增大而增大,随着温度的升高而减小,而其随着压力的变化特别复杂.通过实验研究得出了N2泡沫压裂液在15~45MPa范围内摩擦阻力系数和广义雷诺数之间的计算关联式,其在本文实验工况下的平均计算误差为10.2%.     

CF_2Cl_2 H_2体系的激光化学反应

用TEA CO_2脉冲激光器,研究了CF_2Cl_2 H_2体系在不同压力、不同比例、用不同材质与不同规格的反应池,不同激光功密及不同照射次数等条件下激光化学反应.根据实验结果,提出了反应模型,认为该反应是多光子吸收而活化的CF_2Cl_2分子与H_2碰撞的结果。在所有的情况下,H_2都参加了反应,主要产物是C_2F_4和HCl.观察到了反应伴随的可见发光现象,确定了发光与反应速度的关系和发光最强时CF_2Cl_2与H_2的比例范围,在产物C_2F_4中浓缩了~(13)C同位素,     

微机电系统微米间隙的预击穿和击穿特性研究

为了预测和评估微机电系统(MEMS)中微电极结构的绝缘性能,采用MEMS加工工艺,制备了电极间隙为5～40 μm的金属铝薄膜电极,研究了试样在直流电压下的预击穿过程中电流-电压关系曲线以及击穿电压随电极间隙的变化规律,并利用扫描电子显微镜(SEM)进行了微电极表面的微观分析.研究结果表明:预击穿过程的电流-电压曲线说明,在击穿之前电流的变化主要包括自由带电粒子的定向迁移阶段、电流密度达到饱和阶段以及碰撞电离持续发展形成电子雪崩阶段;场致电子发射的Fowler-Nordheim曲线表明,当微电极的间隙大于5 μm时,其击穿特性仍然符合巴申曲线,与相关文献的研究结论一致;微电极击穿阈值均大于相同间隙的宏观金属电极的击穿阈值;微电极击穿后在阳极表面有坑洞产生,而在阴极表面存在溅射沉积现象.     

微孔玻璃的制备及其吸附分离N_2/CO_2研究

吸附法脱除二氧化碳的关键在于开发高效的吸附剂.采用溶胶-凝胶法制备微孔玻璃,首先通过控制pH值、乙醇用量、温度等参数来得到适宜的干凝胶,干凝胶在高温下熔融形成玻璃体后,依次进行分相和酸浸析处理后得到微孔玻璃.结果表明:在pH值1~2、凝胶温度50℃、熔融温度1 175℃条件下,可以得到孔径集中在0.7~2.0 nm的微孔玻璃;随着盐酸浓度的升高,微孔玻璃的平均孔径逐渐增大,而孔体积和比表面积则逐渐减小;微孔玻璃对N2/CO2具有较高的吸附选择性,分离因子可达8.4以上.     

单区JTE终端结构4H-SiC PIN雪崩二极管击穿特性研究

作为第三代宽禁带半导体材料的碳化硅（SiC）具有高临界电场、高热导率等特性,以此材料制作成的PIN功率二极管器件可以满足高速轨道交通、航空航天等领域的高压、高温、抗辐射等要求。目前传统的4H-SiC PIN雪崩二极管容易受到电场集边效应的影响,从而导致器件的提前击穿。为了降低这种效应,利用Sentaurus TCAD软件设计一种具有单区结终端扩展结构（junction termination extension,JTE）的4H-SiC PIN雪崩二极管,在此基础上重点分析了JTE层的横向长度与掺杂浓度水平对二极管击穿特性的影响。仿真结果表明：从单区JTE终端结构4H-SiC PIN二极管研究中得到的最大外击穿电压约为1 670 V,为理论击穿电压的87%;相较于传统器件所具有的267.5 V的击穿电压,单区JTE二极管的耐压性更好,可靠性更高。     

H_2N_2O_2热分解的理论研究

采用MOPAC7程序包中的AM1程序 ,研究了H2 N2 O2 的稳定构象 .设计了三种分解的机理 ,通过计算得到每种机理的过渡态的结构和能量 ,进而得到每种机理的活化能 .结果表明 ,H2 N2 O2 的分解主要是通过一个五员环过渡态形成N2 O和H2 O .