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直流电弧喷射等离子体炬阳极喷嘴积碳现象的研究

陈荣发 , 左敦稳 , 李多生 , 相炳坤 , 赵礼刚 , 王珉

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.01.005

采用高功率直流电弧等离子体喷射化学气相沉积工艺,制备了不同厚度的自支称金刚石厚膜.实验发现,等离子体炬阳极喷嘴积碳是沉积过程中最突出的问题之一.从理论和实验两个方面研究了阳极积碳产生的原因,并通过激光拉曼光谱分析了碳球的结构和成分.结果表明,碳球由金刚石层、混合层和最外面的石墨层构成.详细分析了甲烷浓度、冷却水温度、放电电弧的局部高温、阳极喷嘴的表面质量对积碳形成的影响,并提出了改进措施.

关键词: 阳极碳球 , 结构与成分 , 等离子炬 , 工艺改进

直流等离子体CVD金刚石薄膜微观结构分析

李多生 , 左敦稳 , 陈荣发 , 相炳坤 , 赵礼刚 , 王珉

稀有金属材料与工程

采用直流等离子体CVD法制备了金刚石膜,利用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜、激光拉曼光谱等技术研究了金刚石膜的微观组织,晶粒择优取向生长过程.结果表明:开始形核时,晶粒随机无择优生长;对基体表面氢刻蚀预处理,有利于晶胚形核长大.甲烷浓度对金刚石膜晶粒择优取向生长有重要影响:甲烷浓度较低时,金刚石膜(100)面择优生长,形成以(111)为主的八面体晶体,并且可以制取中心和边缘均匀、高质量光学级自支撑金刚石膜,但生长速率慢,效率低.同时也发现金刚石膜存在空位、孔洞等缺陷.

关键词: 化学气相沉积 , 直流等离子体 , 金刚石膜 , 微观结构

甲烷浓度对等离子喷射金刚石厚膜生长稳定性的影响

陈荣发 , 左敦稳 , 李多生 , 相炳坤 , 赵礼刚 , 王珉

金属学报

采用高功率直流电弧等离子体CVD工艺制备了不同厚度的无裂纹自支撑金刚石厚膜。实验中观察到在金刚石厚膜生长过程中出现了形貌不稳定性，其程度随甲烷浓度的不同而变化。从理论和实验两个方面对这种不稳定性进行了讨论, 认为直流电弧等离子体的高温造成碳源高饱和度是生长不稳定性的根本原因。 实验结果表明，在沉积金刚石厚膜时，为了稳定地获得高质量的厚膜，甲烷浓度不宜过高。

关键词: 金刚石厚膜 , null , null

甲烷浓度对等离子喷射金刚石厚膜生长稳定性的影响

陈荣发 , 左敦稳 , 李多生 , 相炳坤 , 赵礼刚 , 王珉

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.10.017

采用高功率直流电弧等离子体CVD工艺制备了不同厚度的无裂纹自支撑金刚石厚膜.实验中观察到在金刚石厚膜生长过程中出现了形貌不稳定性,其程度随甲烷浓度的不同而变化.从理论和实验两个方面对这种不稳定性进行了讨论,认为直流电弧等离子体的高温造成碳源高饱和度是生长不稳定性的根本原因.实验结果表明,在沉积金刚石厚膜时,为了稳定地获得高质量的厚膜,甲烷浓度不宜过高.

关键词: 金刚石厚膜 , 生长稳定性 , 甲烷浓度 , 直流等离子喷射 , 化学汽相沉积

空间充气展开结构用刚化材料和刚化技术的研究现状

刘宇艳 , 孟秋影 , 谭惠丰 , 杜星文

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.02.018

刚化技术和刚化材料是空间充气展开结构的一项合材料;热塑性(和轻度交联热固性)复合材料;铝/聚合物层合板.本文介绍了这几种材料的典型刚化技术,分别介绍了刚化体系的特点、研究现状以及该刚化技术相应的优势与局限性.

关键词: 空间充气展开结构 , 刚化材料 , 刚化技术

赵连城院士简介

功能材料

关键词:

外源稀土在黄刚土中形态分布和生态效应研究

荆国芳 , 钱晓晴

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2002.02.011

模拟土壤施用稀土定位试验结果表明:黄刚土中各组份吸附稀土的能力为:无定形FexOy、紧结有机物＞松结有机物＞MnOx＞晶形FexOy＞永久负电荷;进入黄刚土的外源轻稀土,主要累积于紧结有机态(29.90～49.72%)、无定形氧化铁吸附态(26.81～46.76%),而累积于松结有机态的轻稀土受外源稀土的加入量影响较小(24.93～28.72%).当外源稀土用量在0.684～2.735mg/kg*季时,大豆地上部稀土无明显增加,而用量达13.674mg/kg时,地上部明显增加.黄刚土外源稀土的最佳用量为0.684mg/kg,此时,大豆增产43.82±15.08%、油菜增产17.92±9.07%.

关键词: 稀土 , 形态 , 生态效应

颗粒增强复合材料刚塑性细观损伤本构模型的验证

吴国民 , 殷雅俊

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.05.003

验证已建立的刚性颗粒增强复合材料刚塑性细观损伤本构理论的合理性和可靠性.将上述本构理论的数值计算结果与SiC颗粒增强的铝基复合材料单轴拉伸实验结果进行比较.结果表明:由此本构模型得到的应力-应变理论曲线与拉伸实验所得的应力-应变曲线基本吻合,从而验证了该本构模型的合理性和可靠性.因此已建立的刚塑性细观损伤本构模型可用于数值计算,在一定程度上可预测颗粒增强复合材料的力学特性.在此基础上对大、小颗粒增强复合材料的延展性、空洞和颗粒体积分数演化规律等作了讨论.

关键词: 颗粒增强复合材料 , 细观损伤 , 刚塑性本构理论 , 空洞演化

板材轧制过程轧制力刚塑性有限元快速计算

张光亮 , 张士宏 , 刘劲松 , 张海渠 , 李长生

钢铁研究学报

为了满足板材轧制过程在线控制快速计算的要求，首先建立了板材轧制平面应变刚塑性有限元能量泛函。其次，通过合理的简化建立了只考虑变形区的快速有限元模型，且对有限元建模的关键问题包括中性点、第一类速度奇异点和刚性区等进行了处理。最后，开发了板材轧制快速计算有限元程序，并且利用现场轧制数据测试了快速有限元程序的计算速度和精度，结果表明计算速度和精度满足在线快速计算的要求。

关键词: 板材轧制;刚塑性有限元法;在线控制

板材轧制过程轧制力刚塑性有限元快速计算

张光亮 , 张士宏 , 刘劲松 , 张海渠 , 李长生

钢铁研究学报

为了满足板材轧制过程在线控制快速计算的要求,首先建立了板材轧制平面应变刚塑性有限元能量泛函.其次,通过合理的简化建立了只考虑变形区的快速有限元模型,且对有限元建模的关键问题包括中性点、第一类速度奇异点和刚性区等进行了处理.最后,开发了板材轧制快速计算有限元程序,并且利用现场轧制数据测试了快速有限元程序的计算速度和精度,结果表明计算速度和精度满足在线快速计算的要求.

关键词: 板材轧制 , 刚塑性有限元法 , 在线控制