退火温度对FeSiAl合金微结构及电磁特性的影响

对球磨后的FeSiAl合金粉末进行不同温度真空退火,并制备成软磁合金复合材料(SCM)。采用SEM、XRD和网络分析仪等分析手段,研究了退火后合金的相组成、超点阵结构有序度、平均晶粒尺寸和1MHz～1.5GHz的SCM的复磁导率,随退火温度变化的规律。结果表明:随着退火温度逐渐提高,DO3超点阵结构有序度由0.38增大到0.66、平均晶粒尺寸由36.93nm增大到71.41nm、SCM在同频率下的μ′和μ″均逐渐减小。     

扁平化对FeSi吸波材料微波电磁性能的影响

为阐明吸收剂颗粒形状与吸波材料微波电磁性能之间的关系,采用机械球磨工艺对气雾化球形FeSi合金粉末进行扁平化处理并制成FeSi吸波材料。借助SEM和矢量网络分析仪,研究了球磨时间对FeSi颗粒形貌及1～18GHz内吸波材料电磁参数与吸波性能的影响。结果表明:随着球磨时间的增加,FeSi颗粒的扁平率增大。与未球磨样品相比,球磨32h的FeSi合金吸波材料的ε'在整个频率范围内增大了0.5倍,μ'(在1GHz时)由1.24增大到1.94,μ"(在1GHz时)由1.00增大到1.30。扁平化处理明显改善了FeSi吸波材料的低频吸波性。     

飞秒激光精密减薄石英玻璃凹槽实验

为实现石英玻璃表面凹槽的飞秒激光精密减薄加工,采用线扫描-面减薄的工艺手段,研究脉冲能量对烧蚀线槽形貌的影响,并以此为基础开展不同烧蚀线重叠率δ的单层凹槽减薄实验,通过激光共聚焦显微镜对凹槽的槽深、侧壁角和底面粗糙度等形貌特征进行观测和分析。研究表明,当40%≤δ≤80%时,随着δ的增大,凹槽深度增大、侧壁角减小;当δ=40%时,凹槽的槽深、槽宽、侧壁角分别为14.56μm、261.8μm和59.1°。凹槽底面粗糙度Ra和Rz随δ的增大而减小,当δ为80%时分别达到最小值0.19μm和1.23μm;平行于扫描速度方向的轮廓算数平均偏差Ra′和微观不平度十点高度Rz′随δ的增大呈现先减小后增大的趋势,当δ为80%时,Ra′≈Ra、Rz′≈Rz;轮廓三维均方根偏差Sq随δ的增大逐渐减小,最小值为0.16μm。     

光斑搭接率对GH3030合金表面积碳及氧化物清洗质量的影响

采用200 W的纳秒脉冲光纤激光器对GH3030镍基高温合金表面积碳及氧化物进行了激光清洗实验研究,分析了激光光斑搭接率对清洗表面形貌、元素成分、相组成、表面粗糙度以及显微硬度的影响。结果表明：随着激光光斑搭接率从58.33%增大至70.83%,碳元素和氧元素含量均呈现先降低后升高的趋势,镍元素含量则先升高后降低,表面粗糙度先减小后增加。当光斑搭接率为66.67%时,碳元素和氧元素含量均下降到最低值,分别为5.01 wt%和1.40 wt%。同时,镍元素含量达到峰值,为72.96 wt%,表面粗糙度Ra减小至0.229μm,Rz减至1.47μm。改变激光光斑搭接率不会对GH3030高温合金的表面显微硬度产生显著影响。     

316L不锈钢粉末激光选区熔化成形仿真及单层多熔道形貌重构

为定量预测不同工艺参数下316L不锈钢粉末激光选区熔化(SLM)成形熔道形貌并完成其单层多熔道形貌重构，首先对SLM成形熔道的过程进行了模拟，接着完成了SLM成形单熔道实验，得到了工艺参数与熔道宽度及其标准差系数之间的关系，并建立了单熔道截面轮廓数学模型，在此基础上完成了接近真实轮廓的单层多道轮廓三维模型重构。研究结果表明：当激光功率恒为200 W时，随着扫描速度从1.0 m·s^-1增大到2.0 m·s^-1时，熔道宽度从69.82μm减小到46.65μm，熔道宽度标准差系数从9.84%增大到22.65%；当扫描速度恒为1.3 m·s^-1时，随着激光功率从100 W增大到300 W，熔道宽度增加到69.64μm后开始减小，熔道宽度标准差系数减小到13.11%后开始增大；同一线能量密度下得到的熔道宽度值的变化正常，但熔道宽度标准差系数在12.26%到22.65%之间波动；当激光功率约为200 W、扫描速度约为1.0 m·s^-1时，成形的单道熔道宽度均匀，标准差系数低于15%，熔道质量较好。     

纳米添加剂对永磁铁氧体微结构与性能的影响

通过高能球磨将添加剂纳米化,研究了其对永磁铁氧体(样品)磁性能和微观结构的影响。结果表明:添加剂的平均粒度从216.448μm减小到65nm时,有效降低了磁体的熔点,提高其致密化。1190℃烧结时磁体的Br和Hcj分别从404mT、366kA·m–1提高到418mT和402kA·m–1。SEM观察样品晶粒平均粒径在1~2μm,晶粒分布更加均匀。取向度从75.2%提高到84.0%。     

飞秒激光在LiNbO3晶体上烧蚀衍射光栅

利用脉冲宽度为50 fs,中心波长为800 nm,重复频率为1000 Hz的乜秒激光脉冲在LiNbO3晶体上烧蚀表面衍射光栅,采用632.8 nm的He-Ne激光测量不同光栅的衍射效率.在激光脉冲能量和光栅常数相同的情况下,烧蚀速率由20 μm/s增大到200 μm/s时,所加工光栅的1级衍射效率从1.7%增大到2.3%;如果光栅常数和烧蚀速率不变,将激光脉冲能量由70 nJ增大到110 nJ,所加工光栅的1级衍射效率从1.9%减小到1.3%;随着光栅常数的增大,在LiNbO3晶体上烧蚀光栅的各级衍射效率也随之增加.对实验结果进行理论分析表明,可以通过提高烧蚀速率、降低激光脉冲能最和增大光栅常数来提高飞秒激光加工光栅的衍射效率.     

基于TCAD的90nm STI应力仿真与研究

研究了90 nm CMOS工艺下浅槽隔离技术产生的x轴应力对NMOSFET电学性能的影响.用新一代集成工艺仿真软件Sentaurus TCAD对不同有源区宽度(Sa=0.4 μm～3.2 μm,间隔0.4 μm)的90 nm沟长NMOSFET进行了仿真并和测量数据进行了对比.随着有源区宽度从3.2 μm减小到0.4 μm,NMOSFET的饱和电流减小了7%,但其阈值电压增大了8%.这说明有源区宽度的减小使得STI应力增大,进一步减小了NMOSFET中电子迁移率和沟道中halo注入浓度的扩散,使得饱和电流退化,阈值电压增加.     

磷化液改性片状FeCoZr合金粉末的电磁性能

采用机械球磨的方法,对气雾化FeCoZr软磁合金粉末进行了扁平化处理,以不同用量的MgBPO系磷化液对获得的片状合金粉末进行表面改性,考察了样品在3.95~12.40GHz时的复介电常数和复磁导率。结果表明:随着改性磷化液体积的增加,样品的复介电常数实部和虚部减小;改性后样品的复磁导率实部增大、虚部减小;计算的反射损耗曲线显示,样品的反射损耗峰相应地移向高频;磷化液用量为16mL时,样品具有最小的反射损耗峰值(–11.42dB)。     

片状还原铁粉的制备及电磁性能研究

以小于250目(58μm)的还原铁粉为原料，直径3 mm的ZrO2球为磨球，采用湿法球磨制得片状还原铁粉；利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和矢量网络分析仪分别表征了球磨前后还原铁粉的形貌、物相结构和其在2~18 GHz 的电磁参数，并运用传输线理论模拟了其反射率(RL)。结果表明：球磨后的还原铁粉呈片状，片厚度为100~200 nm；与球磨前样品相比，球磨后样品的ε′和μ′增大约2倍，ε″增大7~10倍，μ″增大2~4倍；相应2 mm厚的涂层在8.12 GHz有最小RL=–60 dB，RL＜–10 dB的带宽为9.48 GHz (5.12~14.60 GHz)。     

Fe95Nd5合金微波物性研究

采用高频熔炼、快淬甩带和高能球磨的方式制备了Fe95Nd5合金,并通过控制球磨时间来调控合金粉末的微波物性。结果表明:长时间球磨可以减少合金中α-Fe的晶粒尺寸,使其自然共振频率向低频偏移,从而能够提高其低频的磁损耗μ",采用这种后处理工艺可以获得低频高损耗微波吸收材料。     

特高频高磁损耗材料的制备及其磁特性研究

采用磁粉芯工艺制备了抑制电磁干扰(EMI)用高磁损耗软磁合金复合材料(SCM)。通过SEM微观形貌观察与复磁导率(μr'、μr')测试,对不同制备阶段的样品进行了分析,研究了球磨与退火过程对磁导率的影响,并与铁氧体材料磁导率特性进行了对比。结果表明:μr'呈磁共振双峰宽频分布,1.2GHz时,μr'为7.3,μr'max为14.5。特高频带内,SCM磁损耗性能超过铁氧体材料。     

Mechanical alloying of FeCo Nanocrystalline magnetic powders

Mechanical alloying of the Fe₅₀Co₅₀ equiatomic-magnetic alloy from elemental powders has been studied. Two milling speeds of 200 rpm and 300 rpm were used to process these powders. The as-milled powders were characterized using scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive x-ray spectroscopy (EDX), x-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and vibrating sample magnetometry (VSM). The mixing of Fe and Co was completed in 200 min at a milling speed of 300 rpm; however, an increase in saturation magnetization was observed up to 10-h milling, indicating an increase in compositional homogeneity as a function of milling time. These findings were also reflected in the XRD results. During the milling of Fe and Co at 300 rpm, an increase of powder size was observed after 100-min milling. Further milling at 300 rpm led to a reduction in powder size; the decrease of powder size was more effective when milling was conducted at 200 rpm. This was attributed to a difference in the milling mechanisms dominating at these two speeds. The TEM observation showed that a banded microstructure was observed in the as-milled powders. The banded structure consists of grains, many of which show texture effects. After further milling, the banded structure became finer, then randomly arranged, and finally disappeared.     

高能球磨工艺对Nd-Fe-Cr合金吸波性能的影响

采用电弧熔炼和高能球磨工艺制备了Nd11Fe86Cr3合金微粉,使用SEM、XRD和网络矢量分析仪分析了球磨时间对合金微粉的形貌、相结构及吸波性能的影响。结果表明:所制合金微粉颗粒均呈片状形貌,由Nd2Fe17相和α-Fe相组成;随着球磨时间的增加,Nd2Fe17相强度逐渐减弱,α-Fe相强度逐渐增强,吸波峰频率先向低频移动,后略向高频移动,球磨60 h的样品吸收峰频率最低;球磨时间相同的合金的吸收峰频率随涂层厚度增加向低频移动,反射率最小值降低,吸波带宽变窄。     

The Effect of Grain Size and Density on the Thermoelectric Properties of Bi2Te3-PbTe Compounds

The effects of microstructure on thermoelectric properties were investigated in Bi₂Te₃-PbTe compounds of different grain size and density. Powders of two different sizes [0.1 μm to 1 μm (micropowder) and <50 nm (nanopowder)] were prepared from Bi₂Te₃-PbTe ingots by ball milling and high-energy ball milling. Three different samples were spark plasma sintered from each powder and the mixture of the two powders. The grain size and relative density of the sintered samples varied from 100 nm to a few micrometers and 89.7% to 97.3%, respectively. The dimensionless figure of merit zT of the sample sintered from nanopowder was about 0.50 at 500 K, being about 3.3 times larger than that of the sample sintered from micropowder (～0.15 at 500 K), when the relative density of the former and the latter were 89.7% and 97.3%, respectively. The improved thermoelectric performance of the samples may originate from the decrease of the thermal conductivity, which was caused by the decrease of the grain size and the increase of the amount of pores.     

球磨与共沉淀法制备MnZn铁氧体的对比研究

分别采用高能球磨和化学共沉淀法制备了MnZn铁氧体,通过XRD、VSM和金相显微镜的分析,对两种铁氧体的预烧料粉末、烧结体的显微结构以及磁性能做了比较。结果表明:化学共沉淀法所制备的预烧料粉末具有晶粒细小、均匀和活性高等优点;与高能球磨法相比,化学共沉淀法烧结磁体的密度较高、晶粒尺寸较大,磁性能更为优良。其相应的磁性能参数Ms、Mr、Hc和μi分别为3.845×102kA/m,3.421kA/m,0.722kA/m和5500。     

O.13μm工艺与248nm KrF光刻机

ITRS规划2001年实现0.13μm工艺。实际上2001年O.13μm工艺已达量产。0.13μm工艺包括248nm光刻技术、高k绝缘材料、低k绝缘材料和铜互连技术等新技术。248nm光刻技术是实现0.13μm工艺达到量产的最关键技术,为此,必须采用248nmKrFstepper(准分子激光扫描分步投影光刻机)。     

机械活化燃烧合成AlN-Al_2O_3复合陶瓷粉

在催化剂氯化铵的作用下,将高能球磨机械活化后的工业铝粉置于空气中自燃,制备出了AlN质量分数约为80%的AlN-Al2O3复合粉体。通过对原始铝粉和球磨铝粉的形貌进行对比分析,探讨了球磨对铝粉的机械力化学效应。借助XRD和扫描电镜分析了燃烧产物的物相、形貌和结构,结果表明,生成的AlN颗粒主要集中于燃烧产物中心部,粒径为2μm;生成的Al2O3颗粒则主要分布于燃烧产物外表面,粒径为100nm。