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根据EACVD系统的实际几何特点和工艺参数建立了该系统的三维流场有限元模型,研究了衬底温度及摆动周期、热丝参数、进气口参数对衬底表面流场均匀性的影响.结果表明:衬底低速摆动情况下摆动周期的变化对衬底表面流场的分布没有影响,衬底温度,热丝参数,进气口参数对衬底表面流场都有一定的影响,其中,热丝的排列方式以及进气口气体流量对衬底表面流场的影响最大.最后,采用一组优化的沉积参数进行金刚石膜衬底表面流场的仿真计算,结果表明:采用优化的沉积参数可以使衬底表面气体流速和流场的均匀性都得到很大提高,此研究结果为制备高质量金刚石膜提供理论依据.

关键词: EACVD , 金刚石膜 , 流场 , 有限元模拟

工件旋转式磨削大直径硅片技术的研究进展

孙玉利 , 左敦稳 , 朱永伟 , 布光斌 , 王鸿翔

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2006.05.005

在分析单晶硅片的典型加工工艺基础上,介绍了基于工件旋转式磨削法的大直径硅片超精密加工技术的原理及特点,综述了该项技术的试验研究进展及建立的数学模型,分析了有限元法在工件旋转式磨削硅片研究中的应用,最后提出了工件旋转式磨削大直径硅片技术目前存在的问题和今后的发展趋势.

关键词: 大直径硅片 , 超精密加工 , 工件旋转式磨削 , 平整度

硅衬底上高增透金刚石膜的制备研究

王鸿翔 , 左敦稳 , 卢文壮 , 徐峰

功能材料

采用甲烷和氢气作为工作气体,在热丝化学气相沉积(HFCVD)设备上采用五段式沉积法制备了金刚石薄膜,用扫描电子显微镜(SEM)、激光拉曼光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)以及傅立叶红外光谱仪研究了金刚石膜的结构和性质.结果表明,采用五段式沉积法可以得到晶粒大小达到纳米级的、表面粗糙度较小、金刚石纯度较高的金刚石膜,其最大增透率超过70%,能满足作为光学窗口增透膜的应用要求.

关键词: HFCVD , 金刚石膜 , 增透

工艺条件对金刚石膜红外透射率影响的研究

王鸿翔 , 左敦稳 , 卢文壮 , 徐峰

材料科学与工艺

为了优化金刚石沉积工艺,制备高透射率的CVD金刚石薄膜,采用傅里叶红外光谱仪对不同工艺条件下制备的CVD金刚石膜的红外透射率进行了测量,分析了不同工艺条件对金刚石膜红外透射率的影响,获得了最佳沉积参数.结果表明,金刚石膜的红外透射率与工艺条件密切相关,当衬底温度为750℃,碳源体积分数为2%,压强为2.5 kPa时沉积的金刚石膜红外透射率最佳.

关键词: CVD , 金刚石膜 , 红外透射率 , 工艺条件

小型化CVD金刚石膜沉积设备控制系统研究

钟磊 , 卢文壮 , 王鸿翔 , 徐锋 , 左敦稳

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.06.003

以新型的小型化CVD金刚石膜沉积设备为对象,设计了基于微控制器的集成控制系统,实现了对小型化设备无人看守状态下CVD金刚石膜的制备.阐述了采用混合信号SOC单片机C8051F020的系统硬件结构,实现了制备过程中各种物理量的实时采集.建立了基于模糊PID控制器混合算法的控制策略并对其进行优化.系统运用表明:该系统对沉积CVD金刚石的工艺参数控制精确,数据记录可靠,人机界面完善,系统能够长时间稳定运行,可以制备出高质量的CVD金刚石涂层.

关键词: CVD金刚石 , 控制系统 , 小型化 , C8051F020 , 模糊PID

含铅GaSb基半导体的热电输运特性

王鸿翔 , 应鹏展 , 张钦祥 , 颜艳明 , 崔教林

人工晶体学报

GaSb是Ⅲ-Ⅴ族系列直接带隙半导体材料,其内部的缺陷性质对调控材料的热电性能具有重要作用.研究发现,在GaSb中掺杂Pb后材料内部产生了大量的反结构受主缺陷Pbsb-及施主缺陷PbCa+,但本征缺陷VGa3-和SbGa2+浓度减少.这些缺陷浓度的变化直接调控了材料的热电输运性能.例如,掺杂0.25％ Pb后,室温载流子浓度由未掺杂时的～5.04 ×1023m-3突增到9.50×1025 m-3;在867 K时,电导率由0.56×104 Ω-1·m-1增加到4.82×104 Ω-1·m-1;晶格热导率由4.63 W· K-1·m-1下降到3.41 W· K-1·m-1.最大热电优值(ZT)为0.21,约是未掺杂GaSb最大ZT值的10倍.

关键词: 热电材料 , GaSb基半导体 , 结构缺陷 , 声电输运特性

金矿岩爆危险程度评估与防治措施——以崟鑫、枪马、鸿鑫金矿为例

王军强

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2007.06.007

根据小秦岭地区崟鑫、枪马和鸿鑫3个金矿的地质条件和开采状况,从岩石冲击倾向性、井巷附近地质构造条件、地应力状况和井巷布置几方面综合评估了其岩爆的危险程度,并针对岩爆威胁区域提出了相应的防治措施,可为矿山安全生产借鉴.

关键词: 岩爆 , 冲击倾向性 , 防治 , 小秦岭地区

基于组态王的包钢耐火配料系统设计

胡万里

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.023

介绍了利用组态王作为监控,可编程控制器作为下位机,实现了耐火厂散料配料系统的自动化生产,该系统具有手动功能和自动功能,手动功能具有现场手动和上位机手动功能,自动功能具有全自动和半自动功能.该系统可实现配方和配料制度的任意更改,投资低,故障少,自动化程度高.

关键词: 组态王 , 配料 , 上位机

“王”字型左手材料结构的设计与仿真

孙振 , 竹有章 , 何星 , 杨成莱 , 李磐石

材料科学与工程学报

针对目前由金属开口谐振环与金属杆构成的左手材料结构存在构造比较复杂、工艺实现较难的缺点,设计实现了一种基于金属条的改进结构一”王”字型结构.通过理论分析和电磁仿真软件Ansoft HFSS 10模拟仿真,利用散射参量法提取参数结果表明该结构可以在X波段实现介电常数和磁导率同时为负.讨论研究了该左手结构的金属条宽度、中间缺口宽度、中间条宽度三个结构尺寸参数变化对谐振频率和透射峰幅值的影响,结果表明三个参数的变化都会对二者产生影响,其中金属条宽度改变对透射峰值影响幅度相对较大,缺口宽度改变对谐振频率影响幅度相对较大.

关键词: 金属条 , 左手材料 , 负折射率 , 谐振频率 , S参数