气体计量输送装置的设计

设计了一种全数字化的气体计量输送装置。该装置采用全数字交流伺服电机驱动转子式容积泵 ,提出了基于输入转矩控制的新的控制策略 ,实现了气体的等压或等质量流量控制 ,并具有运行参数的网络传输功能和远程监控功能。该装置可作为石油化工、生物制药、新材料制备等产业所需的气体计量输送及流量控制装置     

气体流量检测系统的温压补偿

对由常规仪表组成的气体流量检测系统进行了改进,加入了压力补偿和温度补偿环节,大大提高了系统的计量精度,同时还实现了带温压补偿的流量检测系统的计算机辅助分析,进一步消除了系统误差,从而将计量精度提高到一个新的水平。     

包装机械计量系统的微机控制

介绍包装机械计量系统微机控制的结构原理，及系统软，硬件，分析了系统的误差来源，提出了减少误差提高精度的方法。     

气相饱和度对气体滑脱效应影响实验

开展砂岩CO2驱实验,研究滑脱效应与气相饱和度关系;利用束缚水测定高气相饱和度下的滑脱因子,引入强凝胶体系和高黏淀粉溶液测定低气相饱和度下的滑脱因子;通过在24.45%~100%气相饱和度条件下微观实验测定滑脱因子,分析滑脱因子随气相饱和度变化的原因.结果表明:随着气相饱和度的增加,气体滑脱效应先增加后减小,最后达到稳定.在气驱前期CO2不是连续相,滑脱效应影响较小;在气驱中期随着窜流通道数量的增加,滑脱效应不断增大;在气驱后期随着气窜通道的拓宽,滑脱效应逐渐减小.滑脱效应同时受气相饱和度和气相饱和度分布的影响.     

新型射频等离子化学气相沉积系统

设计了一种射频电极作为基板支架的射频等离子体化学气相沉积系统.其温度可达700℃,负偏压是可调的.并以沉积的TiN膜的取向为例说明了系统的工作情况.     

等离子体化学气相沉积制备氮化碳薄膜

以H2、N2和CH4气体为前驱气体,通过等离子体化学气相沉积技术制备氮化碳薄膜。采用场发射扫描电子显微镜(FS-EM)及其附带的能量分散电子谱(EDS)、X射线衍射分析(XRD)、红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)对其结构、表面形貌、元素含量和成键状况进行了分析,并讨论了气体流量比和放电功率对薄膜制备的影响。实验结果表明:沉积的薄膜中含有晶态的C3N4,碳氮原子比接近于理论值0.75,样品中碳氮原子多以C N、C N的形式存在;样品中氮元素的含量随着反应气体中N2含量的增加而增加;放电功率的增大使薄膜的沉积速率增大。     

化学气相沉积法制备TiC涂层的相组成和表面形貌

用化学气相沉积法在碳／碳复合材料表面沉积ＴｉＣ涂层。研究了工艺参数对ＴｉＣ涂层的相组成和表面形貌的影响以及ＣＶＤ ＴｉＣ涂层的沉积机理。实验结果表明,当进入沉积室的气体流量比为Ｈ２：ＴｉＣｌ４：ＣＨ４＝３００：２５：１０时,所得涂层中含较少的游离碳,ＴｉＣ纯度较高。随ＣＨ４流量增加,游离碳含量增加。     

化学气相沉积法制备碳纳米管有序阵列

采用化学气相沉积法（CVD）在覆盖有催化剂薄膜的硅片表面直接制备出碳纳米管阵列,使用透射电镜（TEM）和场发射扫描电镜（FESEM）对其进行了检测,并探讨了实验条件对碳管形貌的影响。结果表明：所制备的碳管具有明显的取向性,能够形成致密有序的碳纳米管阵列;制备催化剂所用的硝酸铁溶液浓度为2mol／L时,最适宜碳管阵列的生长;匀胶机的转速提高,可减小催化剂颗粒直径,增强颗粒分散性,有利于碳管生长;碳纳米管的直径随反应温度的升高和时间的延长而增加,680℃为最佳反应温度;碳管生长模式为顶部生长和底部生长。     

化学气相沉积制备碳化钨纳米晶薄膜

采用氟化钨(WF6)和甲烷(CH4)为前驱体,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备具有纳米晶结构的碳化钨薄膜.采用SEM,XRD,EDS等方法表征了碳化钨薄膜的形貌、晶体结构和化学组成.通过表征,表明在前驱体混合气体中的甲烷与氟化钨气体的流量比(碳钨比)为20,基底温度为800 ℃的条件下得到的碳化钨薄膜是由直径为20～35 nm的圆球状纳米晶构成.通过分析影响薄膜的晶体结构、化学组成的因素后,认为要得到具有纳米晶结构的碳化钨薄膜,主要应控制前驱体气体中的碳钨比以及基底温度.     

计量监测系统的图形监控程序开发

介绍计量监测系统图形监控程序用户界面的开发过程，并以一个热电厂蒸汽计量监测系统为例论述了系统组成，各个窗体画面的创建以及动画技术的运用过程。     

热丝化学气相沉积系统的小型化研究与开发

对热丝化学气相沉积（HFCVD）系统的小型化技术进行了研究，分析了小型化设计中存在的一些关键问题，设计了可以实现衬底工作台摆动的机构，不仅可以保证衬底温度场均匀，而且结构简单、降低了制造成本。所设计的小型金刚石膜沉积系统可以满足金刚石膜微细制造的需要。     

涂层对CVD法SiC纤维拉伸断裂行为的影响

针对SiC纤维的表面缺陷引起的低强度断裂问题,采用CVD技术对SiC纤维进行了C涂层.利用了XRD和SEM分别对无C涂层SiC纤维和C涂层SiC纤维的晶体结构和表面形貌进行了表征,对比了其抗拉强度.结果表明SiC由-SiC晶体组成,在(111)晶面方向上择优生长.涂C后SiC纤维表面光滑致密,表面缺陷较少,有效地降低了表面缺陷深度a值;涂C后SiC纤维的拉伸强度比无C涂层的抗拉强度增加了620MPa.因此,C涂层可以降低SiC纤维的表面缺陷,从而使SiC纤维的抗拉强度增加到2870MPa.     

纤维缠绕张力微机控制系统

介绍了纤维缠绕张力微机系统的控制原理及硬件、软件的设计方法。该系统采用静摩擦施力方式给行进中的缠绕纤维施加和调整张力 ,在对纤维损伤较小的情况下 ,实现了缠绕纤维的高张力高精度微机控制     

电容耦合等离子体化学气相沉积系统二维射频放电及薄膜制备工艺的研究

通过建立二维自适应模型,对等离子体化学气相沉积系统反应室中SiH4/H2在射频辉光放电条件下的多物理场进行仿真模拟,模拟结果显示：当射频功率和硅烷体积分数增大时,极板间电子密度增大,薄膜沉积速率也随之加快,但沉积的均匀性变差。结合利用该PECVD设备制备的薄膜微结构和沉积速率测试结果,得出射频功率为80W,SiH4体积分数为1%时,薄膜的平均晶粒大小和晶化率最大,薄膜沉积速率较快且均匀性较好。     

一种化学气相淀积过程温度控制的新算法

以化学气相淀积过程中晶圆表面温度分布为研究对象,分析反应过程中的工艺特点及动态特性,针对传统机理建模难以准确预测、控制晶圆表面温度的发展变化,提出基于线性二次优化的控制算法,由系统给定的输入及初始条件,计算出系统的响应来预测未来轨迹,通过仿真演示了控制器的控制性能.     

火焰化学气相沉积法制备多晶纳米二氧化钛及其在气体净化中的应用

综述了作者近年来在火焰化学气相沉积(CVD)法制备多晶纳米二氧化钛及其在光催化气体净化中应用的研究成果。总结了以工业丙烷为燃料、空气为催化剂、四氯化钛为先驱物的火焰CVD法制备多晶纳米二氧化钛中热负荷对燃烧室内的温度分布和金红石含量的影响。以光致发光(PL)光谱为表征手段,研究了金红石含量对光激电子和空穴的分离作用。用管式光催化反应系统,研究了初始浓度和相对湿度对多晶纳米二氧化钛光催化降解挥发性有机物(VOC)气体和氨气的影响,及最佳光催化效率的金红石含量。针对多晶纳米二氧化钛在低相对湿度下光催化降解效率低的缺陷,用复合法对其性能进行了改进,研究了改进的光催化剂在低相对湿度和干燥空气中光催化降解苯的效率。对500 m3/h模块化的填料式光催化气体净化设备进行了净化效率和催化剂寿命实验,讨论了光催化饱和浓度对净化设备设计的影响。     

基于Internet的纤维缠绕机远程监控系统

介绍了纤维缠绕机的远程监控系统的结构和功能，以及基于客户机／服务器(C／S)模式的监控实现技术，讨论了利用WinSock(Windows Socket)实现网络数据传输的通信过程和编程思想，并对纤维缠绕中数据信息的处理作出了相应阐述。     

热连轧活套系统的数据驱动预测控制

针对热连轧活套高度和张力系统的双输入双输出强耦合特性,提出了基于数据驱动预测控制策略.基于子空间辨识方法,利用离线和在线输入输出数据直接辨识控制器参数,避开模型辨识的过程,同时基于预测控制原理,利用未来输入和已经测得的数据信息,预估未来输出,充分利用预测信息设计控制器,在下一个采样周期开始新的循环.该方法能够提高控制精确度,具有较强的扰动抑制能力.仿真结果表明该方法的可行性和较好的控制效果.     

直流辉光化学气相沉积金刚石的成核密度研究

利用直流辉光等离子体化学气相沉积金刚石的装置,研究了衬底材料以及表面状态对金刚石薄膜成核密度的影响,结果表明金刚石薄膜的成核密度与衬底材料的结合能、晶格常数、对碳的吸附能力及其表面状态有着密切的关系,具有较高结合能和对碳具有较强吸附能力的衬底材料有利于金刚石薄膜的成核.     

煤油蒸汽发生器控制系统设计

为了精准地产生用于标定煤油传感器的煤油蒸汽,满足工程应用的需要,本文依据煤油特性,进行了标准物质选择,解决了饱和蒸汽压发生技术、精密温度、流量控制等技术难点问题,完成了煤油蒸汽发生器控制系统设计.提出了浓度值偏差修正算法和温度跟踪补偿方法,完成了煤油蒸汽发生器的测试及误差分析,实验结果表明,完成的煤油蒸汽发生器的浓度范围和精确度可以满足使用要求.