材料期刊网

CZ法砷化镓单晶生长中熔体流动状态转换

陈淑仙 , 李明伟

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00015

考虑浮力、热毛细力、离心力和科里奥利力的情况下, 对CZ法砷化镓单晶生长中熔体流动和传热建立了三维时相关紊流数学模型. 通过数值求解预测到了熔体中流动状态的转变. 结果表明, 熔体中温度梯度驱动的浮力与热毛细力的联合作用和晶体旋转产生的离心力与科里奥利力的联合作用相匹配时, 熔体流动为非轴对称流动; 当其中一方占优势时, 熔体流动为轴对称流动. 流动为非轴对称流动时, 熔体中出现斜压热流体波. 由轴对称流动转变为非轴对称流动的机制为斜压不稳定性. 得到了能描述不同条件下熔体流动状态的流动区域图. 数值结果对优质砷化镓单晶生长具有重要的参考价值.

关键词: Czochralski法 , GaAs melt , flow transition , baroclinic instability

环氧树脂基预浸料热固化特征温度和固化度研究

陈淑仙 , 田鹤 , 李梦 , 杨文锋 , 秦文峰 , 唐庆如

玻璃钢/复合材料

基于固化动力学理论和有限元分析方法,建立了树脂基预浸料热固化过程中温度场研究的数学模型,数值模拟了预浸料固化过程的温度和固化度变化特征,将数值计算结果与已有文献实验结果对比,验证了计算模型和计算方法的正确性.研究了升温速率、玻璃纤维等因素对环氧树脂体系固化反应特征温度以及固化时间的影响.结果表明,升温速率增加,固化反应放热峰Tp向高温方向移动,同时固化起始温度Ti和固化终止温度Tf也相应地向高温移动,固化过程中材料内温度梯度增大,内部热应力增大.但提高升温速率可缩短固化完成所需时间.玻璃纤维的加入使树脂基预浸料各项固化反应特征温度降低,达到固化起始温度的时间延长,但对完成固化时间的影响可忽略.

关键词: 有限单元法 , 玻璃纤维/环氧树脂 , 固化过程 , 特征温度 , 固化度

CZ法砷化镓单晶生长中熔体流动状态转换

陈淑仙 , 李明伟

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2007.01.003

考虑浮力、热毛细力、离心力和科里奥利力的情况下,对CZ法砷化镓单晶生长中熔体流动和传热建立了三维时相关紊流数学模型.通过数值求解预测到了熔体中流动状态的转变.结果表明,熔体中温度梯度驱动的浮力与热毛细力的联合作用和晶体旋转产生的离心力与科里奥利力的联合作用相匹配时,熔体流动为非轴对称流动;当其中一方占优势时,熔体流动为轴对称流动.流动为非轴对称流动时,熔体中出现斜压热流体波.由轴对称流动转变为非轴对称流动的机制为斜压不稳定性.得到了能描述不同条件下熔体流动状态的流动区域图.数值结果对优质砷化镓单晶生长具有重要的参考价值.

关键词: Czochralski法 , 砷化镓熔体 , 流动转换 , 斜压不稳定性

挖补角度对复合材料修补片固化过程温度和热应力的影响

唐庆如 , 田秋实 , 庞杰 , 陈淑仙 , 赵鹏 , 张晨东

玻璃钢/复合材料

利用有限元方法,数值模拟了不同挖补角度的树脂基复合材料修补片热固化过程中的温度场和热应力场,并分析了挖补角度对修补片的温度、固化度和热应力的影响.仿真计算结果表明:挖补角度越小,修补片中心点处的温度峰值越大,固化速率越快,热应力越大;挖补角度越小,修补片非中心点处的固化速率越快,热应力越小,且挖补角度对非中心点处的热应力影响较大.综合分析后可知,在一定挖补角度范围内,合理选择挖补角度,可控制修补材料内部热应力,并获得较好的复合材料修补质量.研究结果为实际修理提供了良好的数值依据.

关键词: 树脂基复合材料 , 修补片 , 挖补角度 , 固化过程 , 温度场 , 热应力

液封浮区法生长GaAs晶体中的热应力

刘春梅 , 李明伟 , 陈淑仙

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.04.006

用有限元法对微重力环境下液封浮区(LEFZ)法生长的3英寸GaAs单晶中的热应力进行求解.假设晶体处于准定常状态且为轴对称的各向同性线弹性体.分析了液封厚度、晶体和进料棒转速对晶体中热应力分布的影响.

关键词: 热应力 , LEFZ法 , GaAs晶体 , 微重力

磷化铟单晶生长中的传热和流动分析

李明伟 , 陈淑仙 , 王凭青

工程热物理学报

用有限元法对轴向磁场存在下3英寸磷化铟单晶液封提拉法生长中的传热和流动进行了求解.结果表明:液封改变了晶体表面被封部分的换热,进而影响生长界面的形状.增加磁场强度能有效减弱熔体和封层内的流动,并使生长界面形状发生变化.增加提拉速度,生长界面形状由凸变凹.随晶体转速的增加,多涡胞流动出现.

关键词: 磷化铟 , 液封提拉法 , 磁场 , 传热和流动

独角仙鞘翅微结构及其纳米力学性能

杨志贤 , 许迪初 , 骆利芹 , 戴振东 , 郭策

复合材料学报

利用SEM对独角仙鞘翅的微结构进行了观测,并借助纳米压痕仪测试分析了鞘翅的纳米力学性能.SEM试验表明独角仙鞘翅是一种具有拱形空腔的中空轻质生物复合材料,其断面占空比为26.36％.鞘翅由外表皮和内表皮构成,而内表皮又通过11～12层纤维层采用45°角正交叠加铺设,层间辅以许多微纤维丝交叉连接方式编织在一起,形成层合板结构.试验测得鞘翅外表皮纳米力学性能分别为:硬度(0.28±0.13) GPa,弹性模量(5.62±1.21) GPa,接触刚度(1.67±0.14)×104 N/m.其纳米力学性能呈现拓扑分布规律,由头部至尾部区域有增大趋势.试验测试结果为后续研究中设计一种基于独角仙鞘翅的新型轻质仿生结构提供了仿生学模型和理论参考.

关键词: 独角仙 , 鞘翅 , 微结构 , 中空轻质结构 , 纳米力学性能

电子束辐照浓香型白酒催陈效果的研究

张苗苗 , 陆栋 , 曹国珍 , 刘敬 , 金文杰 , 王菊芳 , 李文建

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.31.02.218

以能量为1.5 MeV/u，剂量分别为500，750，1000，1250，1500 Gy的电子束对1，2，4，6，8年等5种年份浓香型白酒进行辐照处理；扫描各酒样200～400 nm波段的紫外光谱，根据紫外光谱图的差异，计算了280～300 nm波段的光谱曲线相似度，分析光谱曲线变化规律。结果表明，对于前4种白酒，对照样与辐照样光谱曲线相似度值越小，催陈效果越好；白酒存放时间越久，酒体风格转向老熟所需剂量越小，越容易达到最佳催陈效果；对于8年白酒，辐照剂量超过750 Gy后，白酒体系动态平衡被打破，各单体物质增加，出现返生现象。因此，电子束辐照技术对低年份浓香型白酒催陈效果显著，是一种先进、高效的催陈方法。

关键词: 白酒 , 电子束 , 紫外可见光谱 , 光谱曲线相似度 , 催陈效果

内蒙古赤峰陈家杖子金矿床矿物学特征及成因

霍亮 , 李碧乐 , 黄勇 , 王力

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2007.10.002

通过光片鉴定和电子探针分析,总结了内蒙古赤峰陈家杖子金矿床的矿石矿物组成,结构构造,划分了成矿期次.研究表明:矿床中矿石成分较复杂,硫化物种类多,有少量硫盐矿物出现;富硫贫砷毒砂、贫砷富硫黄铁矿、贫锌富铁的闪锌矿(与标准分子式相比),含杂质多的银锑黝铜矿和方铅矿与金关系密切;多金属硫化物阶段是该矿床的主要成矿阶段,其中第二世代富硫贫砷毒砂是陈家杖子金矿的最主要载金矿物,其次是方铅矿.结合流体包裹体测试和研究,确定该矿床为受大型角砾岩筒构造控制的低硫化型浅成低温热液矿床,该矿床深部有很大的找矿潜力.

关键词: 矿石矿物特征 , 矿床成因 , 陈家杖子金矿床

沉痛悼念陈南平教授

机械工程材料

关键词: