准八面体CBN单晶的合成研究

通过对原料、触媒及合成工艺的研究，采用国产DS-029B型六面顶压机在4．2—5．3GPa，1350。1470℃的范围内，从hBN-单质触媒体系中合成出近乎完美的黑色八面体和截角八面体立方氮化硼单晶体。确定了该种形态的CBN晶体的生长区域。CBN晶体的尺寸在100—400μm，峰值粒度为125—150μm。对所得的晶体进行考察，发现这种CBN晶体结晶形貌发育比较完整、棱角尖锐、晶粒饱满，并且有较高的抗压强度。上述结果表明所用的单质触媒具有使CBN晶体均匀生长的能力，是一种合成CBN晶体的有效触媒，该种CBN晶体具有较好的破碎强度。     

NH4F对Li3N-hBN体系中合成CBN晶体的影响

本文研究了在Li3N—hBN体系中加入不同量的NH4F后，对CBN晶体的合成的影响。结果表明，加入NH4F后，合成压力降低了约20％。分析以NH4F和Li3N混合粉末为原料的实验结果后推测：在高温高压条件下NH4F首先会分解为NH3和HF,HF进一步和Li3N反应生成更加稳定的LiF和NH3，其化学反应式可以写成：3NH4F＋Li3N=3LiF＋4NH3，这一过程通过X光衍射分析实验产物得到证实。为了考察LiF在合成立方氮化硼过程中的作用，我们用Li3N和NH4F反应所制得的LiF单独作触媒，在LiF—hBN体系中进行了CBN晶体的合成实验，结果表明在上述压力温度条件下，没有CBN晶体生成，即LiF不宜单独做触媒。尽管在NH4F与Li3N反应消中耗了Li3N—hBN体系中的作为触媒的Li3N，但是，合成压力仍有较大幅度的降低，表明少量氨的存在，使CBN晶体的形成更加容易。     

柴油机主要零部件振动特性及辐射噪声分析

本文以95型柴油机为例，用有限元法计算了其传递特性和振动响应；并通过试验记录了各主要外部构件的振动特性，得到了10000Hz以内的频谱图；同时，还用声强法测量了标定工况下的辐射噪声。计算和试验结果显示油底壳、缸体、正时齿轮盖是该机最主要的辐射噪声源。文中还探讨了降低辐射噪声的途径。     

电控高压共轨柴油机排气微粒的测量及数值模拟

利用改进后的全气缸取样系统,对不同工况下高压共轨电控柴油机燃烧过程中的微粒生成历程进行测量.同时,采用三维CFD数值模拟方法分析了微粒的生成机理.结果表明,微粒质量浓度曲线呈单峰状,微粒生成质量随负荷的增大而增加;发动机排出微粒是碳烟粒子生成和氧化这两个过程综合作用的结果.加强缸内的气流运动和合理组织燃烧过程,有助于减少微粒的生成.     

立方氮化硼晶体的非线性伏安特性及电致发光

测量了夹在两个金属电极间的非故意掺杂的n型立方氮化硼(cBN)晶体的伏安特性,它们为非线性曲线.使用不同的电极测量了20多个cBN晶体的伏安特性,曲线的形状非常相似.在样品两端的电压值大约为560V时,cBN晶体发生电致发光现象.利用空间电荷限制电流和能谷间的电子跃迁解释了上述实验现象.     

控制自发成核生长大颗粒立方氮化硼晶体

CBN(立方氮化硼)的生长速率很低，用普通方法很难长出大的晶体。在本文中用Mg为触媒，在hBN-Mg体系中加入适当比例的水或酒精控制cBN晶体的自发成核。由于在高温下水能分解六方氮化硼(hBN)，在系统中形成高活性的B和N原子，从而改变了晶体的生长环境，提高了生长速率，使晶体迅速长大，在5．5Gpa和1500℃超高压高温条件下保温8分钟获得了1．6mm的cBN晶体。本文还讨论了在该体系中cBN晶体的生长机制。     

立方氮化硼晶体的非线性伏安特性及电致发光

测量了夹在两个金属电极间的非故意掺杂的n型立方氮化硼(cBN)晶体的伏安特性,它们为非线性曲线.使用不同的电极测量了20多个cBN晶体的伏安特性,曲线的形状非常相似.在样品两端的电压值大约为560V时,cBN晶体发生电致发光现象.利用空间电荷限制电流和能谷间的电子跃迁解释了上述实验现象.     

GDI发动机颗粒物排放特性研究

本文研究了缸内直喷汽油机在外特性、负荷特性以及不同空燃比和喷油时刻下颗粒物的排放特性。试验结果表明,发动机外特性下的颗粒物排放高于部分负荷速度特性下的颗粒物排放;中低负荷工况下,随负荷增加颗粒物排放逐渐降低,但大负荷或全负荷工况下,颗粒物排放急剧增加;随空燃比增大,缸内直喷汽油机颗粒物排放不断增加;随喷油时刻延迟,颗粒物排放呈现出先降低后增加的变化趋势。     

直喷式轿车柴油机燃用生物柴油的排放特性

在直喷式柴油机和装有该型号柴油机的轿车上燃用柴油/生物柴油混合燃料,未对原机作任何调整,研究了不同生物柴油掺混比例的混合燃料对烟度、CO、THC、NOx和CO2排放的影响.结果表明,直喷式柴油机和轿车燃用生物柴油后,烟度大幅下降,THC排放明显减少;烟度和THC的变化均与生物柴油掺混比例呈线性关系.柴油机CO排放在小于20%负荷下,随着生物柴油的比例增高逐渐增加;在大于20%负荷时,CO排放随着混合燃料中生物柴油的比例增高而减少;在轿车上,只有低比例掺烧(10%)的CO排放有所下降.柴油机上的NOx排放在低比例掺烧(10%)时下降,而在较高比例掺烧(30%)时,NOx排放升高;在轿车上,NOx排放都有所升高.在柴油机上,燃用生物柴油混合燃料后,CO2排放的总体趋势在减少,但减少比例随生物柴油掺混比例的不同而不同;在整车上,只有低比例掺烧(10%)时CO2排放降低,而较高比例掺烧(30%)时CO2排放升高.     

化学反应直接成核生长立方氮化硼

本文用B2O3和单质B作为B源分别与Li3N作用,通过化学反应在低于Li3N-hBN体系合成CBN件下合成出了CBN晶体.在上述反应中最低合成条件分别为4.0 GPa-1400 ℃和4.5 GPa-1450 ℃.由于初始材料中不含BN,所以CBN晶体成核方式为化合物之间或化合物与单质间的化学键重组直接成核而非传统的从sp2杂化的hBN向sp3杂化的CBN相转化过程.实验证明,化学键重组成核所需能量要小于相转化成核所需能量.利用含有硼、氮原子的化合物之间在高温高压下的化学反应直接成核是制备CBN晶体的有效方法.