退火温度对硅基硬质碳膜内应力和硬度的影响

硬质碳膜中应力的存在限制了其应用,真空退火是降低内应力的有效措施.本文利用BGS6341型电子薄膜应力分布测试仪和HXD-1000型数字式硬度计,对在硅基片上用非平衡磁控溅射制备的碳膜应力和硬度随退火温度的变化进行了研究.研究结果表明:随退火温度的升高,碳膜平均应力减小,分布趋向均匀,但硬度下降;在退火温度300℃下平均应力减小为-2.29×108Pa,膜的硬度变化不明显,维氏硬度从4780.3589 MPa降到4194.099 MPa(类似于类金刚石(DLC)),此退火温度下保证了薄膜具有很小的内应力同时具有较高的硬度.     

热处理对锻造铅黄铜组织和性能的影响

研究了退火温度对锻造铅黄铜组织和力学性能的影响.对铸造成型的商用铅黄铜进行720℃、60%变形量的锻造镦粗加工后,采用500~700℃不同温度的热处理工艺处理.结果表明：铅黄铜的铸态组织为粗大的树枝晶,锻造后的晶粒被拉长,与铸态的硬度值相比,锻造后的硬度明显增加,产生明显的加工硬化现象;锻造铅黄铜经过热处理后,细长的晶粒明显变短,随着退火温度的升高,晶粒逐渐细小、均匀化,并且发生再结晶,拉长的晶粒逐渐变为等轴晶.620℃、640℃退火后,铅黄铜的组织基本转变为细小、均匀的等轴晶,退火温度超过640℃时,随着温度的升高,晶粒长大.不同温度退火处理后,随着退火温度的升高,硬度逐渐降低,620℃退火后硬度趋于稳定,加工硬化消除.铅黄铜经720℃、60%变形锻造后,合适的退火温度为620~640℃.     

水热共沉积C/C复合材料的Ni催化石墨化及性能研究

采用水热共沉积结合热处理技术制备出了含Ni颗粒的碳/碳(C/C)复合材料,并研究了热处理温度对C/C复合材料微观结构、力学性能及电学性能的影响规律.结果表明,随着热处理温度的升高,复合材料的基体碳由无定型的颗粒状向层状石墨转变,其石墨化度提高,复合材料中Ni的引入对基体具有催化石墨化作用.1 400℃热处理较800℃热处理C/C复合材料的强度降低了27%,模量提升了15%,其断裂行为由假塑性断裂向脆性断裂转变.1 400℃热处理较800℃热处理C/C复合材料的电阻率降低了67.9%.石墨化度的提高增大了石墨微晶尺寸,降低了石墨层间距,减小了晶界的散射作用,从而提升了载流子浓度,有利于降低C/C复合材料的电阻率.     

退火温度对共晶和单相Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金显微组织及硬度的影响

采用电弧熔炼法制备了4个铸态为FCC+B2共晶组织和B2单相的Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金,分析了其相变点,并研究了600,800,1000℃下真空退火10 d对这些合金显微组织及硬度的影响.研究表明:AlCoCrFeNi2.1和Al0.75 Co1.25 CrFeNi合金的共晶反应温度分别为1344℃和1359℃.600～1000℃退火10 d对AlCoCrFeNi2.1高熵合金的显微组织无明显影响;而随着退火温度的增加,Al0.75Co1.25CrFeNi合金中共晶组织的两相层片间距增加.随着Al含量的增加,AlxCo2-xCrFeNi合金的B2相稳定性增加,合金的固相线温度明显升高,显微硬度也明显增加.铸态为B2单相的AlCoCrFeNi合金加热到605.7℃以上会转变为组织细小的FCC+B2+σ三相;继续加热到906.8℃以上,σ相消失,FCC相呈大块状分布.而Al1.75Co0.25CrF-eNi合金需要加热到982.4℃以上才会分解为两种不同成分的B2相.实验发现:退火温度越高,合金的显微硬度越低,这些合金在800℃以下都具有较高的硬度.     

退火工艺对冷轧态CoCrNi中熵合金组织与性能的影响

为研究冷轧态的CoCrNi中熵合金组织与性能的演变,采用真空电弧熔炼法制备CoCrNi中熵合金并进行双辊冷轧轧制,采用不同的热处理工艺,对冷轧后的试样进行退火处理。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析其组织与结构的变化;通过显微硬度测试和拉伸试验研究其性能变化。研究结果表明:CoCrNi中熵合金冷轧后退火处理,没有新相的产生,依然是单一FCC结构;在退火过程中发生了再结晶现象,当退火温度为900℃时,由于温度较低,再结晶发生缓慢,随退火时间延长,显微硬度从456 HV降至215 HV,屈服强度从1 570MPa降至400MPa,塑性从5%提高至69%,组织逐渐转变为再结晶后的等轴晶;当退火温度提高至1 000℃时,能快速完成再结晶,退火10min时,显微硬度为219HV,屈服强度和塑性分别为315MPa和71%,随退火时间延长,组织与性能变化均无明显变化;当退火温度继续提高至1 100℃时,由于退火温度较高,再结晶迅速完成,退火10min时,显微硬度为199HV,屈服强度和塑性分别为351MPa和77%,随退火时间和温度的增加,发生晶粒长大,影响材料性能。     

退火温度对7022铝合金干摩擦性能的影响

对7022铝合金的不同温度退火试样进行干滑动摩擦磨损试验,用扫描电镜、显微硬度测试仪和三维形貌仪分析各试样的磨损机制.结果表明,退火温度对材料的显微硬度和摩擦磨损性能有明显影响,退火温度在200℃时,材料显微硬度和摩擦磨损性能最好,此温度下材料得到完全再结晶,且晶粒细化;摩擦磨损性能随着显微硬度的提高而减小.塑变磨损、磨粒磨损和疲劳磨损为7022铝合金的主要磨损机理.     

SiC/SiO_2界面形貌对SiC MOS器件沟道迁移率的影响

为了研究SiC/SiO_2界面粗糙度对SiC MOS器件构道迁移率的影响,在离子注入后高温退火过程中采用碳膜保护SiC表面以减小退火过程中产生的表面粗糙度,碳膜的形成通过对光刻胶在600℃下前烘30min实现.研究结果表明:微结构分析所得的微米量级的横向表面粗糙度(峰对峰,谷对谷)不会影响电子平均自由程为纳米数量级的沟道电子在SiC MOS器件沟道中的迁移运动,在高温退火过程中,碳膜的是否存在对表面粗糙度和NMOS电容SiC/SiO_2界面态密度没有影响,而且NMOSFET器件的场效应迁移率没有发生太大的变化.     

空冷高硅中碳低合金钢的组织与性能

研究了高硅中碳低合金钢空冷态和空冷＋回火态的显微组织和力学性能.试验钢在860℃保温0.5 h奥氏体化后空冷处理,随后分别在250℃和400℃保温1 h回火.结果表明：试验钢空冷后组织为贝氏体/马氏体和残余奥氏体的混合组织,硬度约为41 HRC;而250℃回火后组织变化不大,硬度明显升高,约为49 HRC,韧性明显增加,由44 J/cm2增加到66 J/cm2,抗拉强度、屈服强度和延伸率明显下降.回火温度进一步增加对力学性能影响不大.     

超薄纳米薄膜的划痕硬度评价方法及应用

纳米压痕是一种常用的薄膜硬度评价方法.然而,当薄膜厚度10 nm时,该方法难以去除基体对薄膜硬度的影响,因而无法获得薄膜自身的硬度,限制了纳米结构与硬度之间关系的认知,阻碍了超薄纳米结构薄膜的应用.本研究提出一种基于纳米压痕硬度标定下的纳米划痕硬度评价方法,并将其应用于纳米结构碳膜的硬度研究.首先,利用自行设计搭建的纳米刻划装置,通过对比碳膜在纳米划痕和纳米压痕方法下的残余变形深度,分析不受基体影响的临界薄膜厚度,得到纳米划痕深度不受基体影响的临界薄膜厚度.其次,采用压头形状等效接触模型,利用划痕的残余顶角、宽度和深度,通过计算压头前端的接触压力分布得到硅基体的纳米划痕硬度,与纳米压痕硬度标定结果一致.最后,将纳米划痕硬度方法应用在电子回旋共振等离子体溅射方法制备的3种不同纳米结构碳膜上,得到交联结构碳膜和非晶碳膜的硬度分别约为19. 1 GPa和14. 6 GPa,高于硅基体11. 2 GPa的硬度,而石墨烯嵌入式碳膜的硬度约为2. 7GPa.分析不同纳米结构碳膜的刻划机理表明,在sp2含量较高的纳米结构碳膜中,sp3含量并不是决定碳膜力学特性的唯一因素,小尺度、多石墨烯层间交联结构能够有效增加层间的剪切强度,薄膜展现出较好的耐刻划特性.研究结果有助于进一步拓展纳米划痕方法的应用,也为不同纳米结构碳膜的应用提供了理论基础.     

轧制处理对Pb-0.5%Ag合金性能的影响

采用室温轧制、冷轧法对Pb-0.5%Ag合金阳极材料进行细晶处理,通过分析电阻率、极化曲线、槽电压,研究了不同细晶技术对合金阳极材料性能的影响.研究表明冷轧法在液氮中浸泡10 min、压下量20%、退火温度160℃、退火时间20 min制备的阳极材料具有较好的综合性能.在此工艺条件下,与浇铸法、最佳工艺条件下室温轧制得到的铅合金阳极材料相比,导电性能、电化学性能和力学性能得到较大幅度的提升,其中电阻率可降低54.09%,极化电位降低13.52%,槽电压降低4.01%,硬度提升3.49倍.     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

高师物理专业人才培养与基础教育衔接问题的研究

分析了当前高师物理专业人才培养与基础教育人才需求存在的问题,结合调查情况,提出了高师物理专业在培养目标、课程设置、教学内容、教学方法及实践教学环节方面的改革措施。     

JOURNAL OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY TOTAL CONTENTS(Vol.23)

正~~     

单面约束系统的微分变分原理与运动方程

研究单面约束力学系统的微分变分原理和运动方程。方法利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理．Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理和Ｇａｕｓｓ原理,结果与结论得到系统的微分变分原理和带乘子的Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ形式,Ｎｉｅｌｓｅｎ形式和Ａｐｐｅｌｌ形式的运动方程。     

q-树的重构性

q 是一个正整数,所谓 q-树的图是递归定义的:最小的 q-树是完全图 K_q,一个 n+1阶的 q-树是通过在 n 阶 q-树上加上一个新点并连接这点与 n 阶 q-树中任意 q 个互相邻接的点而获得,其中 n≥q.1-树我们通常称为树.在本文中,证明了对任意正整数 q,q-树是可重构的.     

β-环糊精-毛细管区带电泳分离扑尔敏对映体

采用毛细管区带电泳模式,以β-环糊精为手性选择剂分离了药物扑尔敏的光学对映体.考察了在不同背景电解质 pH 值尤其是较低 pH 值下环糊精浓度对对映体表观淌度差的影响,并研究了有机改性剂尿素在分离中的作用.     

层状球形夹杂复合材料的弹性模量

利用层状球形夹杂在无限大基体中的局部化关系及平均应力场理论,给出了一种方法来分析含 n 种层状球形夹杂所构成复合材料的弹性模量.对于文献给出的空心玻璃球和高分子基构成的复合材料,该理论的预测与实验吻合很好.当表层稍失时,该理论退化为传统的 Mori-Tanaka平均应力场理论.