Highly efficient chemical mechanical polishing method for SiC substrates using enhanced slurry containing bubbles of ozone gas

In this study, a highly efficient method for chemical mechanical polishing (CMP) of silicon carbide (SiC) substrates using enhanced slurry was proposed and developed. The enhanced slurry contains bubbles of ozone gas generated by ozone gas generator in pure water mixed with a conventional commercially available slurry. Therefore, the enhanced slurry has an oxidizing effect on the Si-face of SiC substrates. To confirm the effectiveness of bubbles enclosing ozone gas, both nano-indentation test and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis were conducted. As a result, the hardness decrease of the Si-face of the SiC substrate was confirmed through the nano-indentation test, and the generation of reaction products was confirmed on Si-face of SiC substrate in the XPS analysis. According to a series of experimental results of our proposed highly efficient CMP method for SiC substrates, the removal rate can be increased when the enhanced slurry was applied, comparing with that for the not only conventional commercially available slurry but also commercially available dedicated slurry.     

基于ABAUQS-Matlab对42CrMo钢表面感应淬火奥氏体化参数的研究

目的 确定42CrMo钢感应淬火过程的奥氏体相变动力学参数，并验证其可靠性。方法 根据不同加热速率下42CrMo钢奥氏体膨胀曲线，基于经典JMAK（Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov）模型和Kissinger方法，确定了42CrMo钢奥氏体化相变动力学的参数。建立ABAQUS局部移动式感应淬火模型，选取淬火区域加热过程中点的温度变化曲线作为验证奥氏体化模型的对象。基于Scheil法则和JMAK相变动力学模型，采用文中求解得到的奥氏体化参数，采用Matlab对42CrMo连续转变过程离散为每个时间间隔的等温相变并求解，并对照相关学者采用的扩展解析动力学模型和JAMK模型，加以验证。结果 根据上述方法，得到的42CrMo奥氏体相变动力学参数为：激活能Q为2.04×106 J/mol，指前因子lnk0的值取230.78，Avrami指数n取0.427。将淬火加热过程离散为数量很大的均匀时间间隔，并以求解的动力学模型在每个间隔内进行对应温度条件下奥氏体体积分数的求解并顺次叠加，以模拟得到的奥氏体转变时间和转变温度等作为依据，该模型有良好的表现性。结论 对42CrMo非等温且加热速度不恒定的连续奥氏体转变过程，JAMK模型拟合表现良好，采用文中求解的参数组对表面感应淬火的奥氏体转变历程进行仿真预测是可行的。     

不同长度金属结合肽对大肠杆菌吸附钯性能的影响

利用微生物吸附法回收铂族金属(PGMs)有较大的应用前景，然而利用基因工程手段改造微生物胞外金属结合基团，进而提升微生物的吸附量与特异性仍是一项挑战。本研究利用微生物表面展示技术，在大肠杆菌(Escherichia coli，简写为E. coli)BL21菌株外膜上展示了不同长度的金属结合肽(EC10、EC20、EC30)，并解析了其对钯(Pd(II))的吸附行为。结果表明，在E.coli BL21表面展示不同长度金属结合肽均能增强其对Pd(II)的吸附量。其中，表面展示了EC20的菌株(简写为E. coli EC20)吸附量最高，为144.25 mg/g，是未进行表面展示菌株的1.14倍；E. coli BL21和E. coli EC20均能够从含多种金属离子的工业废水中选择性吸附Pd(II)和Pt(IV)，两株菌对Pd(II)吸附率分别为96.2%和99.0%。以上研究表明利用表面展示技术增加微生物外膜金属结合基团是一种有效提升微生物吸附能力的手段。     

25Cr2Ni4MoV锻轴制造工艺研究

对25Cr2Ni4MoV钢锻轴的冶炼、锻造、热处理工艺进行研究,并通过超声检测和力学性能检验,充分证明了其冶炼、锻造、热处理工艺的可行性。在生产实践中,成功地制造出了4支该材质的60 MW空冷发电机转子。     

应用PMO提高连铸坯生产拉速及成分均匀性

为了实现电炉厂提产增效的目标,研究了脉冲磁致振荡(PMO)在提高铸坯生产拉速中的应用潜能。结果表明,优化PMO处理参数可以适应生产拉速提高的要求,并改善铸坯的中心偏析和宏观偏析。当连铸拉速提至1.05 m/min,PMO脉冲频率为1.16K_f Hz,峰值电压为1.00K_iV处理参数(K_f和K_i分别为仪器的放电频率和电压峰值)时, 铸坯横断面碳偏析指数可控制在1±0.05内;当连铸拉速提至1.15 m/min,PMO脉冲频率为1.28K_fHz,峰值电压为1.00K_iV处理参数时,铸坯横断面碳偏析指数可控制在1±0.07内。试验证明,在高拉速条件下通过保证单位时间内对钢液施加的脉冲能量可以使连铸坯质量得到有效改善。     

Controlling Corrosion Resistance of a Biodegradable Mg–Y–Zn Alloy with LPSO Phases via Multi-pass ECAP Process

Mg-RE(rear earth) alloys with long period stacking(LPSO) structures have great potential in biomedical applications. The present work focused on the microstructure and corrosion behaviors of Mg 98.5 Y_1 Zn_(0.5) alloys with 18 R LPSO structure after equal channel angular pressing(ECAP). The results showed that the ECAP process changed the grain size and the distribution of LPSO particles thus controlled the total corrosion rates of Mg 98.5 Y_1 Zn_(0.5) alloys. During the ECAP process from 0 p to 12 p, the grain size reduced from 160–180 μm(as-cast) to 6–8 μm(12 p). The LPSO structures became kinked(4 p), then started to be broken into smaller pieces(8 p), and at last comminuted to fine particles and redistributed uniformly inside the matrix(12 p). The improvement in the corrosion resistance for ECAP samples was obtained from 0 p to 8 p, with the corrosion rate reduced from 3.24 mm/year(0 p) to 2.35 mm/year(8 p) in simulated body fluid, and the 12 p ECAP alloy exhibited the highest corrosion rate of 4.54 mm/year.     

等通道转角挤压制备超细晶材料的最新研究进展

等通道转角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)方法是制备性能优异超细晶材料最常见的大塑性变形方法之一。模角、挤压路径、挤压道次、挤压温度和挤压速度等因素都会影响等通道转角挤压制备超细晶材料的性能;等通道转角挤压的模具也在不断地优化,如背压-等通道转角挤压(Back pressure ECAP,BP-ECAP)模具、可加热的模具以及在等通道转角挤压基础上形成的板材连续剪切技术等,这些新的模具可以改变ECAP变形过程中的组织均匀性。本文综述了等通道转角挤压制备超细晶材料的最新研究进展,并指出了几个需要深入研究的问题及方向。     

抗氢合金J75中低∑CSL晶界的形成与演化

以铁镍基抗氢合金J75为研究对象,采用单步形变热处理和电子背散射衍射(EBSD)技术,研究了低∑CSL晶界的形成和演化过程。结果表明:采用5%预变形+1000℃退火的单步形变热处理方法,可将J75合金中低∑CSL晶界的比例提升至70%以上,形成具有∑3n取向关系的晶粒团簇;退火过程中,低∑CSL晶界比例的提升主要是由于∑3n界面比例的提升,其中∑3占绝大比例。发现一种∑3再生过程,其机制在于:由于∑3ic迁移能力强,在退火过程中与其他∑3相遇会形成∑9晶界,而∑9与∑3相遇,倾向于发生∑9+∑3→∑3,导致∑3的再生;不连续大角度随机晶界(R)与低∑CSL晶界相遇会形成R/∑晶界,当R/∑晶界为低∑CSL晶界时,则构成较多具有低∑CSL晶界的网络,打断了R晶界的连通性。