孙祥鸣
,
宋月鹏
,
高东升
,
李江涛
,
陈义祥
,
许令峰
,
郭晶
,
郭世斌
,
赵培
复合材料学报
对添加W颗粒的CuO-Al体系的绝热温度进行了计算分析,而后在超重力场中点燃添加20％质量分数W颗粒的CuO-Al铝热剂压块,通过分析获得的W-Cu复合材料显微组织发现,W含量分布不均匀且质量分数较低.将纯W颗粒压片置于CuO-Al-W铝热剂压块底部,超重力场中燃烧熔铸W-Cu复合材料,对其进行显微组织、相结构及硬度分布的研究,结果表明,沿超重力方向材料底部W含量较低(60％～65％),中部W含量较高(80％～89％),顶部W颗粒呈链状、团簇状聚集状态且含量较低(＜40％),结合硬度及相结构的检测结果,表明合金材料中沿超重力方向W成分呈连续梯度变化,并对其成型机制进行了初步分析,认为W成分连续梯度变化是由超重力燃烧熔铸工艺特点所决定的.
关键词:
W-Cu梯度复合材料
,
超重力燃烧熔铸
,
CuO-Al-W铝热体系
,
成分梯度连续变化
,
绝热温度
姜春生
,
刘政
,
郭世斌
,
李晓静
,
唐伟忠
,
吕反修
,
郭辉
材料热处理学报
用高功率直流电弧等离子体喷射方法研究金刚石膜沉积温度稳定性对膜中黑色缺陷产生的影响.结果表明,在温度稳定条件下制备的金刚石膜中,黑色缺陷的密度较低;当沉积温度大幅度变化时,在膜中产生大量黑色缺陷.形成大量黑色缺陷的原因是:沉积温度变化时,在金刚石晶粒的表面形成贯穿型孪晶,而在随后的生长过程中,这些孪晶的长大将抑制金刚石膜局部生长环境中活化的反应气体与其下晶界位置的金刚石组织接触,导致其生长缓慢并保留在金刚石膜中,从而形成大量黑色缺陷.
关键词:
金刚石膜
,
黑色缺陷
,
孪晶
,
电子背散射衍射
宋月鹏
,
孙祥鸣
,
李江涛
,
李倩
,
陈义祥
,
郭世斌
,
高东升
稀有金属
运用ANSYS12.0软件对W/Cu梯度材料进行热应力模拟分析,并对结构进行优化设计.结果表明,随着成分分布指数(p)的增加,最大热应力先减小后增大;在p=1.3,热流密度为30MW/m2时,最大热应力值最小为180MPa,与非梯度材料相比最大等效热应力降低79％;最优化的梯度层厚度大于3mm,梯度层数4～6层,钨板的厚度1～3 mm.
关键词:
有限元分析
,
W/Cu梯度材料
,
成分分布指数
,
热应力
郭世斌
,
姜春生
,
吕反修
,
唐伟忠
,
李成明
人工晶体学报
运用傅里叶红外光谱(FT-IR)和核反应分析(NRA)对直流电弧等离子体制备的金刚石膜中的氢杂质进行了研究,并通过添加少量空气到反应气体的实验分析了氢杂质的变化.研究结果发现:红外光谱只能检测金刚石膜中的成键氢,其含量随着氮渗入量的增加而增加,并得出2820 cm~(-1)处的吸收是由氮结合的CH基团振动引起的,2832 cm~(-1)处的吸收可能是由金刚石膜特征结构缺陷结合的CH基团振动引起的,而不是氧相关的基团.核反应分析可以检测金刚石膜中的总氢含量,近表面小于50 nm层氢含量变化快,大于50 nm之后氢含量趋于稳定,此值认为是金刚石膜中的总氢含量.
关键词:
CVD
,
金刚石膜
,
氢杂质
,
FT-IR
,
核反应分析
郭世斌
,
杨增朝
,
刘光华
,
杨筠
,
林志明
,
李江涛
功能材料
超重力熔铸技术是将自蔓延高温合成技术和超重力离心力场耦合的一种新的材料制备技术,但单纯的超重力离心力场不足以使陶瓷产物完全致密,有较大的缩松区域,整体致密度约85%。在超重力熔铸过程中加上一个压力场,可以同步实现陶瓷材料整体致密化,这一技术称为超重力熔铸快速致密化技术,利用该技术制备了整体致密度达98%的YAG陶瓷材料。宏观照片和显微形貌结果显示,所制备的YAG陶瓷材料整体致密,无疏松区,并且晶粒得以细化。
关键词:
自蔓延高温合成
,
超重力
,
YAG
,
致密化
姜春生
,
刘政
,
郭世斌
,
唐伟忠
,
吕反修
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.2.010
提出了沉积温度突变时黑色缺陷形成的孪晶机制模型.这一模型提出的基本假设为:沉积温度改变时,金刚石膜的表面上产生贯穿型的孪晶,孪晶以及原来的晶粒的各晶面均将按α2d所规定的生长速率扩张,在生长时相邻晶粒的晶界处形成了一种形如"峡谷"状的、相邻晶面夹角过小的局部环境,后者将导致活性气体扩散的过程难于进行,从而形成黑色缺陷.在此假设的基础上,利用水平集方法对此模型进行了二维的模拟,并通过实验进行了验证.模拟及实验的结果表明,在金刚石膜沉积的过程中,沉积温度的突变将通过在众多金刚石晶粒的表面诱发产生孪晶,显著提高金刚石膜中黑色缺陷的形成几率.
关键词:
金刚石膜
,
黑色缺陷
,
水平集方法
,
生长参数
孙祥鸣
,
宋月鹏
,
高东升
,
李江涛
,
陈义祥
,
郭世斌
材料热处理学报
根据燃烧合成体系绝热温度的热力学基本理论,通过计算机编程,对CuO/Al铝热剂体系的绝热温度进行了数值计算.结果表明,在考虑产物Cu的汽化焓情况下,体系绝热温度为2846 K(Cu的沸点温度),同时还有52.9 at％的Cu产物以气相形式存在,而该体系中钨粉添加量超过30 mass％时,绝热温度低于1800 K而不能自蔓延燃烧.采用超重力燃烧熔渗方法制备出组织致密,钨颗粒体积分数呈梯度分布(沿超重力方向70％～80 at％)的钨铜合金.进一步检测结果表明,该方法与传统烧结方法制备的钨铜合金其相结构及显微组织形貌相同,并对其成型机制进行了初步分析讨论.
关键词:
钨铜合金
,
超重力燃烧熔渗
,
绝热温度
,
显微组织
,
计算机数值计算
郭世斌
,
曲杨
,
吕反修
,
唐伟忠
,
佟玉梅
,
宋建华
功能材料
研究了一种用于抛光等离子体溅射CVD法制备的金刚石自支撑膜的高效安全的抛光工艺.试验探索了转盘转速、金刚石粉颗粒尺寸、磨盘表面形状对金刚石自支撑膜磨抛速率的影响.研究表明:带槽盘对金刚石自支撑膜的粗研磨效果明显,速率较高,平面盘对提高金刚石自支撑膜的表面粗糙度有利;不同颗粒的金刚石粉对应着各自合适的能充分利用其磨削能力的转速,在这个转速下,金刚石自支撑膜的磨抛速率在12μm/h左右.本文通过对新的工艺参数的探索,为金刚石自支撑膜后续加工提供有力的技术支持.
关键词:
金刚石自支撑膜
,
机械抛光
,
优化工艺
郭世斌
,
吕反修
,
王耀华
,
牛得草
,
唐伟忠
,
佟玉梅
功能材料
通过Raman、XRD、SEM分析方法分别对大面积高质量金刚石自支撑膜的质量、晶体结构、晶粒尺寸进行研究,分析它们对金刚石自支撑膜热导率的影响.研究结果表明,金刚石自支撑膜的质量对热导率的影响较大,质量越好,热导率越接近于天然金刚石的热导率;并且金刚石自支撑膜中晶体[220]取向度越高,热导率越高.形核面晶粒尺寸越大,晶粒间的晶界就减少,有利于提高金刚石自支撑膜的热导率.
关键词:
金刚石自支撑膜
,
热导率
,
晶体结构
,
晶粒尺寸
姜春生
,
郭世斌
,
刘政
,
唐伟忠
,
吕反修
人工晶体学报
借助激光标记的方法,对采用高功率直流电弧等离子体喷射法制备的金刚石膜中的黑色缺陷进行了定点表征.结合使用光学显微镜、激光扫描共焦显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射技术等多种表征方法,对同一样品的特定微观标记区域进行了多角度的分析.实验结果表明:金刚石膜内部的黑色缺陷是一种存在于晶界处的孔洞与质量较低的金刚石相的复合体,它的形成应与金刚石膜中某些晶界处的生长环境有关.
关键词:
金刚石膜
,
黑色缺陷
,
激光标记
,
晶界
