制备非晶态Si∶F∶H合金膜的新方法

①用Si H_4+HF混合气氛制备a-Si:F:H合金膜:在国内SiH_4和HF皆有商品供应,容易获取.而且在辉光放电系统中Si H_4的分解要比Si F_4容易.因此,采用SiH_4+FH混合气氛为制备a-Si:F:H合金膜的原料是可行的.在全不锈钢系统中使用r·f辉光放电技术,为了获得均匀的薄膜对气流通入的形式做了必要的改进.     

CO2硬化水玻璃凝胶胶粒的细化

酯硬化法比ＣＯ２硬化法水玻璃砂强度高的主要原因是粘结膜凝胶胶粒小。酯法能使凝胶胶粒细化主要是由于酯分解出的醋酸和聚硅酸表面硅羟基以氢键键合，使硬化过程中胶粒的长大受到制约。作者合成并选择了几种以水溶性聚合物为基的树脂对水玻璃改性，吹Ｃ２硬化后，使胶粒细化。用＾１３ＣＮＭＲ谱对改性水玻璃进行检查，证实树脂中的羰基和水玻璃中的硅羟基之间形成了氢键。     

基于液状PDMS的共价键合型动态双疏表面及其自清洁功能

目的 通过简便的方法在惰性基底上构建具有稳定动态双疏性能和自清洁功能的表面.方法 利用非化学计量比的硅橡胶前体表面具有的硅氢键和单乙烯基封端聚二甲基硅氧烷之间的氢化硅烷化反应,在惰性不锈钢基底上制得透明、平滑、无氟、稳定的基于液状PDMS的共价键合型动态双疏表面CBDOS(Covalently-Bonded Dynam...     

Chemical Thermodynamic Analysis of Silicon Doping in MOCVD of GaAs System

With chemical thermodynamic method,enthalpies,entropies and heat capacities of(SiH_3)_nAsH_(3-n)(1≤n≤3),(CH_3)_mSiH_(4-m)(1≤m≤4)and their radicals were calculated.Homogeneous reactions equilibrium of 65gas phase species in SiH_4(or Si_2H_6)doped MOCVD GaAs by TMG and AsH_3 system was analyzed,the re-lations of gas phase partial pressures with growth temperatures and input partial pressures were calculated.When the gas phase is saturated with a GaAs:Si solid,the gas phase partial pressures and solid phase siliconimpurity(Si_(Ga)-As,Ga-Si_(As),Si_(Ga)-Si_(As))concentrations were calculated under different growth temperatures andinput partial pressures.With the above results,some of the Si doping behavior in MOCVD of GaAs are ex-plained.     

激光—化学气相沉积(L—CVD)在金属上包覆非晶二氧化硅和硅

已经采用CO_2和ArF准分子激光来诱导SiH_4∶N_2O∶Ar合气体的化学气相沉积,在不锈钢基体上分别包覆非晶态的二氧化硅及硅。分析了处理参数对沉积薄膜形成的特性的影响。在一较窄的范围之内才能形成具有良好质量的a—si薄膜。能在较大的气压及流速值范围之内沉积接近理想配比的大面积的Si0_2薄膜。采用CO_2和准分子激光能够分别以平行结构的方式使SiO_2的沉积速率达到50/min和一次脉冲辐照沉积1的数量级。     

不同硬化方法形成的水玻璃胶粒的微观形态变化及其原因探讨

采用有机酯硬化、加热硬化钠水玻璃砂的强度均比CO2硬化的成倍提高。通过实验和分析可知：水玻璃砂CO2硬化法比有机酯硬化法、加热硬化法强度低的主要原因是CO2硬化法的凝胶胶粒粗大。酯硬化法之所以可获得细小的水玻璃凝胶胶粒是由于醋酸和聚硅酸表面硅羟基以氢键键合，即通过氢键使醋酸束缚在高聚硅酸盐粒子上阻抑胶粒长大。加热硬化时胶粒细小是靠外加的能量，使水玻璃水溶液减少，浓度增大，这样，既增加硅酸分子间碰撞机会，有利形成更多的胶粒，也使胶粒中包含的水溶液变少，因而胶粒细小。CO2硬化时，硅酸的硅羟基与硅羟基间的结合可以自由进行，缺乏制约，而且，胶粒中包含的水溶液较多，因而胶粒粗大。所以，提高CO2水玻璃砂粘结强度的关键在于抑制硬化过程中胶粒的过于长大。     

有机絮凝剂HSPA分选一水硬铝石型铝土矿的机理

采用沉降试验方法，以碳酸钠为分散剂，有机物HSPA为选择性絮凝剂，对一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶蜡石单矿物，以及实际矿石进行选择性絮凝分选实验。结果表明，HSPA体现出良好的铝硅分离选择性。对铝硅比为5．68的铝土矿，在HSPA用量7g／t，Na2CO3用量5kg／t时，经3次絮凝分离，可获得精矿铝硅比为8．9，氧化铝回收率为86．98％的良好指标。机理测试结果分析表明，HSPA主要通过羧基与矿物表面Al^3＋活性点形成化学吸附，并通过氢键形成桥键作用。     

硅锰粉的块化及在铸造生产中的应用

硅锰粉主要是硅铁、锰铁和硅锰合金生产厂家在生产过程中形成的网下料.若在铸造熔炼时直接加入硅锰粉,烧损大,硅锰元素的回收率低、化学成分不均匀,故不被铸造生产厂家选用.而硅锰粉的块化,为其合理应用开辟一条新途径.     

用核磁共振谱和差热分析研究水玻璃改性机制

利用核磁共振谱（^13C NMR）探查改性水玻璃凝胶胶粒,发现1^#改性树脂中的羰基与水玻璃中的硅羟基之间通过氢键键合,将改性树脂束缚在聚硅酸胶粒表面,限制胶粒长大,从而细化水玻璃的凝胶胶粒,提高粘结强度。差热分析证明,普通水玻璃和改性水玻璃既有相同的吸、放热峰,又有明显的不同之处．说明由于改性树脂和改性助剂的加入,已使改性水玻璃的组成发生了明显的变化。     

工业硅造渣提纯中硅与渣的熔分研究

为了实现工业硅造渣除杂过程中硅与渣料在炉内高温状态下的分开排放,选用特制除硼渣料及冶金级硅粉在高温电阻炉中进行了硅与渣的熔分研究.考察了熔化温度、保温时间、硅液出炉温度、炉内气氛以及内衬材料对硅与渣分离的影响.结果发现:在高于硅和渣熔点较多的温度下,两者可依靠密度差及不同的表面张力实现一定程度的分离;延长保温时间有利于硅液中杂质的去除及硅和渣的充分分离；出炉温度较低,有利于硅液在凝固过程中杂质的富集;炉内应处于还原或惰性气体状态以避免硅的氧化;炉内坩埚材料应为石英质,以防止坩埚与硅发生反应.     

镁合金中硅的加入方法研究

研究硅以块状、粉状和铝-硅中间合金形式加入镁合金时的优缺点.结果表明,硅以粉状形式加入镁合金时,硅的吸收率达80%左右,而以铝-硅中间合金形式加入时,工艺简便,镁液质量较高,吸收率达70%左右.且硅以粉状形式加入镁合金时,形成的Mg2Si相尺寸较小,合金的基体晶粒较细.     

半导体硅及硅基材料研究中的几个问题

叙述了大直径硅单晶生长,计算机数值模拟以及绝缘体上硅(SOI)、锗硅(SiGe)和应变硅等硅基材料的研究进展,讨论了硅中缺陷演化、杂质特性、缺陷工程和表面与界面质量控制,展望了后摩尔时代半导体硅及硅基材料的发展前景.     

Al-25％Si合金过热处理后的凝固行为和组织研究

研究了熔体过热温度、冷却速度及浇注温度对Al-25％Si合金凝固形核温度、初生硅尺寸和数量分布的影响.结果显示,过热温度增加、冷却速度增大均会影响初生硅形核温度.随过热温度升高,形核温度增加,直至1 000℃过热后形核温度降低.增加冷却速度使形核温度进一步升高.不同冷却速度下,初生硅相尺寸和数量随过热温度增加以相同规律变化,1 000℃时尺寸细化达到最小值,数量达到最大值.冷却速度对初生硅尺寸的影响与过热温度有关,低过热温度下,增加冷却速度有利于初生硅相尺寸细化,过热温度升高,冷却速度对尺寸的影响逐渐减小.熔体过热处理对初生硅相的影响还与浇注温度有关,降低浇注温度,初生硅尺寸粗化,同时硅颗粒数量减少.Al-25％Si合金熔体高温过热处理后在850℃浇注,能够将初生硅相尺寸细化至30μm以下.     

硅对中碳低合金铸钢组织和硬韧性的影响

采用硬度计、冲击试验机、显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪,研究了经920℃水淬和250℃回火处理的含硅中碳低合金铸钢.结果表明,随着硅含量的增加,中碳低合金铸钢显微组织中出现了铁素体且其体积分数逐渐提高,铁素体渐呈内凹陷块状.硅含量在0.48％～1.73％范围内,硅含量对中碳低合金铸钢硬度作用不明显,硅含量大于1.73％时钢的硬度下降;硅含量在0.48％～2.43％范围内,随着硅含量的增加,中碳低合金铸钢冲击吸收功先升后降.硅含量为0.97％的中碳低合金铸钢V型缺口冲击吸收功为20.3 J,硬度HRC 53.9,硬韧性较好.     

无凝固收缩铝硅合金的组织细化

研究了P和RE与熔体温度处理对无凝固收缩铝硅合金组织的影响.结果发现:P只能细化合金的初生硅、对共晶硅没有明显影响,RE不仅能细化合金的初生硅、而且也能细化共晶硅,但其对初生硅细化的效果比P弱.无凝固收缩铝硅合金的初生硅尺寸先随P-Cu和RE加入量的增加而减小,细化剂加入量增加到一定值,初生硅尺寸又随细化剂P-Cu和RE加入量的增加而增大.单独加入P和RE,无凝固收缩铝硅合金的初生硅从270 μm细化到55μm和80μm;同时加入P和RE,合金的初生硅可最小被细化到35 μm;P和RE与熔体温度处理综合作用后,合金的初生硅被细化到了15 μm以下.     

高纯铝硅合金的组织遗传研究

应用光学金相研究了高纯铝硅合金中硅相的组织遗传规律.结果表明:硅原料的纯度不同,配制得到的Al-12.5％Si中间合金中共晶硅的尺寸形貌也不同,用纯度为99.996wt％的硅配制的中间合金其共晶硅比纯度为99.85wt％的更细小、均匀.Al-12.5％Si中间合金中共晶硅的尺寸形貌会影响Al-1.0％Si合金中硅的存在状态,即存在硅相的组织遗传性.     

α-硅钼黄吸光光度法测定陶瓷结合剂中硅含量的不确定度评定

基于α型硅钼黄比β型硅钼黄更稳定且灵敏度更低、有利于高含量硅的比色测定的特点,建立了α-硅钼黄吸光光度法测定陶瓷结合剂中高含量硅的分析方法;本文对α-硅钼黄吸光光度法测定陶瓷结合剂中高含量硅的不确定度的产生原因进行了分析,并对陶瓷结合剂样品中硅含量测定结果的不确定度进行了评定.结果表明:本方法测定陶瓷结合剂中高含量硅的不确定度的影响因素中工作曲线线性回归方程的标准不确定度最大,为0.0402,合成标准不确定度为0.156%,扩展不确定度为0.312%.α型硅钼黄比β型硅钼黄吸光光度法稳定性和准确性都有较大提高,可用于陶瓷结合剂中高含量硅的日常快速测定.     

Sip／Al复合材料中的界面和硅相形貌的演变

采用金相显微镜、透射电子显微镜和高分辨电镜等手段,研究不同高温真空热处理工艺条件下,高体积分数Sip/Al复合材料(ψ(Si)=65%)中硅铝界面特征与硅相形貌的演变过程.结果表明:热处理过程中硅相形貌演变为尖角钝化的颗粒状、球化的孤岛颗粒状和兰维网络结构状.基于扩散理论将硅相形貌的演变分为3个阶段:不规则形状硅颗粒的尖角逐渐溶解到铝合金中,发生颗粒的钝化现象:较小硅颗粒周围逐渐溶解在铝合金中的硅在浓度梯度的作用下,通过扩散逐渐在较大硅颗粒周围析出并长大;长大的硅颗粒互相接触联结,形成嘲状结构.铸态Sip//Al复合材料中Si-Al界面平直,干净,无析出物,同时存在大量位错:高温热处理后的Si-Al界面变得圆滑,界面附近有细小的硅相析出物存在,几乎不存在位错.     

硅铝铁铸造中间合金中硅含量的测定

随着铸造业的不断发展、铸件产品结构的调整、高附加值产品的研制与开发,铸造行业采用铁铝硅合金作脱硫、脱氧剂,具有较高的合金利用率,优化了产品结构,降低生产成本.为配合该项技术的研究,进行了硅铝铁合金中硅含量的测定方法研究.对于中高含量硅的测定通常采用氟硅酸钾容量法和硅酸脱水重量法.     

强流脉冲电子束处理对Al-20Si合金微观组织和显微硬度的影响

研究了强流脉冲电子束处理对过共晶铝硅合金Al-20Si组织结构和显微硬度的影响.通过扫描电镜和X射线衍射对改性表面的组织特征进行了分析.扫描电镜结果表明,在电子束所诱导的顶部熔化层中,初生硅溶解在铝基体中形成了铝硅过饱和固溶体.相邻初生硅颗粒由于硅元素的扩散融合成大的初生硅颗粒.X射线衍射分析表明电子束处理后铝的晶格常数下降,晶格畸变增加.显微硬度测试结果指出初生硅的表面硬度在电子束处理后从中心向边缘呈现梯度分布,并且初生硅的中心硬度随脉冲次数的增加而减小.这表明强流脉冲电子束技术在处理过共晶铝硅合金初生硅组织中有着良好的应用前景.