微波CVD法低温制备纳米金刚石薄膜

利用甲醇和氢气的混合气体,用微波等离子体CVD方法在480℃下成功地在硅片表面制备出纳米金刚石薄膜,本文研究了甲醇浓度和沉积温度对金刚石膜形貌的影响.通过Raman光谱、原子力显微镜及扫描隧道显微镜对样品的晶粒尺寸及质量进行了表征.研究结果表明:通过提高甲醇浓度和降低沉积温度可以在直径为50 mm的硅片表面沉积高质量的纳米金刚石薄膜,晶粒尺寸大约为10～20 nm,并对低温下沉积高质量的纳米金刚石薄膜的机理进行了讨论.     

微波CVD法低温制备纳米金刚石薄膜

利用甲醇和氢气的混合气体，用微波等离子体CVD方法在480℃下成功地在硅片表面制备出纳米金刚石薄膜，本文研究了甲醇浓度和沉积温度对金刚石膜形貌的影响．通过Raman光谱、原子力显微镜及扫描隧道显微镜对样品的晶粒尺寸及质量进行了表征．研究结果表明：通过提高甲醇浓度和降低沉积温度可以在直径为50mm的硅片表面沉积高质量的纳米金刚石薄膜，晶粒尺寸大约为10～20nm，并对低温下沉积高质量的纳米金刚石薄膜的机理进行了讨论．     

电力调度SCADA系统中历史数据压缩及存储策略

为降低电力调度SCADA系统历史数据量、提高历史数据存储效率,提出一种基于有效估算的旋转门算法(effective reckon swing door trending,ERSDT),并针对压缩的历史数据给出了一种新的数据多级存储策略。ERSDT通过搜寻最远压缩点以及旋转平衡因子方式进行数据压缩。针对压缩数据给出实时数据库、历史数据库、磁盘文件库三级存储体系,并描述了三级存储体系的运行原理。实验数据验证了ERSDT算法的可行性,与传统的SDT算法相比提高了压缩率、降低了压缩时间。实践证明ERSDT算法以及多级数据存储策略可以降低历史数据量、提高数据存储及查询效率,从而保证SCADA系统安全、稳定的运行。     

ECR等离子体刻蚀CVD金刚石膜的研究

在自主设计的具有非对称磁镜场位形的ECR等离子体装置上进行CVD金刚石膜的刻蚀实验,研究了基片温度、工作气压和磁场位形三个工艺参数对刻蚀效果的影响.实验结果表明:通过此方法刻蚀的CVD金刚石膜,其晶粒顶端被优先刻蚀,表面粗糙度降低.实际数据显示,刻蚀温度为20℃和150℃时,后者的刻蚀效果更好;工作气压为2×10-3 Pa和3×10-2 Pa时,前者的刻蚀效果更好;磁场强度为0.2T和0.15T时,前者的刻蚀效果更强.     

既有网架受拉球节点托板加固技术试验研究

针对既有网架结构下弦受拉球节点加固问题,提出一种基于临杆焊接托板的加固方法。该方法综合考虑了受拉球节点与杆件的材质、空间结构以及尺度效应的影响,通过将球节点周围相邻杆件焊接托板进行加固,使得该方法便于施工,且能够普遍适用于各类受拉球节点的加固工程,并通过模型试验验证和仿真研究,焊接托板后的节点域承载能力大幅提升,加固效果良好,为既有网架受拉球节点加固提供了新思路。     

Bi5Ti3FeO15薄膜的结构和多铁性研究

采用脉冲激光沉积的方法, 在Pt/Ti/SiO₂/Si衬底上生长Bi₅Ti₃FeO₁₅ (BTFO15)多铁性薄膜, 并对其结构、磁性、铁电性、铁电畴等进行了研究。通过X射线衍射、扫描电镜以及高角环形暗场像-扫描透射电镜测试, 结果表明, 薄膜具有高结晶度和完美层状晶格结构, 两层Bi原子层紧密堆积, 两层Bi₂O₂之间有三层Bi层和三层Ti(Fe)O₆八面体层, 构成三明治结构; 在室温下的磁滞回线和电滞回线证实了弱铁磁性和铁电性的共存; 采用压电响应力显微镜研究了薄膜的畴结构, 在面内和面外分别施加±3 V和±10 V的电压, 观测到了畴反转。这些研究结果对理解多铁性材料的微观结构和宏观特性的相互调制有重要意义。     

MPCVD金刚石的制备与应用研究进展

正武汉工程大学等离子体化学与新材料湖北省重点实验室长期致力于等离子体技术与CVD金刚石方面的研究。2001年至今,围绕高质量、大尺寸多晶和单晶金刚石制备的需要,开展微波等离子体技术与先进微波等离子体化学沉积装备的研究工作,开发出系列等离子体源和微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)设备,在MPCVD制备高质量、英寸级金刚石及高端CVD金刚石应用等方面取得重要进展,具体包括开发出具有双基片台结构的MPCVD反应腔,75kW级915MHz MPCVD装备,大尺寸单晶金刚石的二维扩大生长技术和纳米金刚石真空窗口的制备技术。团队成员主持完成了多项国家、     

气氛对煤矸石中矿物质高温碳热还原反应的影响

利用煤矸石制备复合耐火材料是实现煤矸石高值利用的有效途径之一.以山西平朔煤矸石为研究对象,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别研究了1200~1500 ℃氩气(Ar)和氮气(N2)气氛下煤矸石中矿物质的碳热还原反应情况,并通过变换两种气体通入次序,研究了气氛通入次序对矿物质碳热还原反应的影响.结果显示,只通入Ar时,高温样品中的莫来石在1300 ℃时开始发生碳热反应生成碳硅石(SiC);只通入N2时,莫来石在1300 ℃时发生碳热还原氮化反应生成β-Sialon相(Si5AlON7)和刚玉相(Al2O3);当先通入Ar并停留1 h后通入N2停留2 h时,样品中生成的碳硅石在通入N2后转化为β-Sialon相,而且中间体碳硅石的生成能够明显促进莫来石向β-Sialon相的转化.当煤矸石中碳含量较低时,热处理过程中难以同时生成SiC相和Sialon相.高温下煤矸石样品中β-Sialon相的生成使样品表面的棒状颗粒增多.     

煤矸石灰添加对准东煤灰熔融特性影响

选取两种准东煤（ZDA和ZDB）为研究对象，利用灰熔融温度测定仪、X射线荧光光谱和X射线衍射仪考察了单一准东煤灰及其与煤矸石（CG）灰掺混后酸碱比、化学组成和矿物质演变对灰熔融特征温度的影响规律。结果表明高温下ZDA中主要矿物组分为霓辉石和赤铁矿等助熔矿物，而ZDB中以难熔矿物硫铝酸钙与镁硅钙石为主，导致ZDA灰熔融温度明显低于ZDB。随着CG灰质量分数增加，ZDA/CG与ZDB/CG熔融特征温度呈现先下降后上升趋势，分别在CG灰添加比40%和60%时出现最小值；当ZDA/CG与ZDB/CG酸碱比接近时，CaO与Fe₂O₃含量是影响变形温度与流动温度的主要原因。对于上述两种高碱性煤灰，含钙矿物对于灰熔融特性影响较大，而含钠矿物的影响相对较小。本文旨在为改善准东煤灰沉积倾向提供基础数据。     

不同炉型潞安煤灰理化及酸/碱溶解特性

对潞安煤经循环流化床、煤粉炉和气化炉处理后得到的煤灰进行了化学组成、矿物组成、特征基团、粒径分布、比表面积及微观形貌等理化性质的对比研究,并考察了其在酸浸和碱浸过程中Al^3+,Si^4+,Fe^3+,Ca^2+,K^+和Ti^4+等离子的溶解特性。结果表明:不同炉型潞安煤灰中铝、钙、硫等元素的含量有明显的差异;矿物组成包括晶相的鳞石英、方石英、莫来石、硬石膏及非晶相的偏高岭石、假莫来石、无定型二氧化硅等;相比较而言,气化炉灰中铝硅酸盐矿物结构更加不稳定。循环流化床灰颗粒呈具有一定孔洞结构的不规则状,而煤粉炉灰和气化炉灰均为光滑球形颗粒,循环流化床灰的粒径>煤粉炉灰的粒径>气化炉灰的粒径,循环流化床灰的比表面积>气化炉灰的比表面积>煤粉炉灰的比表面积。在HCl溶液中,Al^3+,Fe^3+,Ca^2+,K^+,Ti^4+的溶出率均较高;在NaOH溶液中,仅Si^4+和K^+的溶出率较高。不同炉型潞安煤灰中各元素的溶出率具有较大差异,主要与其矿物组成、结构稳定性、粒径和比表面积等相关。