不同初始取向铜单晶制备技术的研究

为了获得制备确定初始取向铜单晶的最优工艺参数,采用不同的抽拉速度、坩埚材料以及单晶体生长通道参数值制备出铜单晶体试棒.并应用TEM,XRD衍射分析对其进行取向标定.结果表明:采用高纯石墨坩埚,单晶体生长通道直径为2 mm,在(1 450±5)℃下保温2 h,运动距离在30 mm以下时抽拉速度为2μm/s,运动距离超过30 mm时抽拉速度为8μm/s,所制备出的铜单晶体表面光洁均匀,且试棒的初始取向的偏差与设计值在3°以内.     

确定取向铝单晶制备工艺的研究

为获得制备确定取向铝单晶试样的最优工艺参数,文中采用定向凝固设备结合籽晶法,研究了不同坩埚材料、加热温度及抽拉速度等对铝单晶试样质量的影响.实验结果表明:采用氮化硼(白石墨)坩埚,加热温度(850±5)℃下保温1h,在生长通道时抽拉速度为1μm/s,在单晶生长部分抽拉速度为8μm/s,达到引晶效果,试棒的初始取向与籽晶的取向一致.     

Al0.7CoCrFeNiCu0.5高熵合金的定向凝固组织演变规律

为探究Al0.7CoCrFeNiCu0.5高熵合金定向组织在不同抽拉速度下的微观组织演化规律,文中实验设置抽拉速度(v=1μm·s-1、2μm·s-1、3μm·s-1、10μm·s-1),采用真空电弧熔炼炉和高温度梯度定向凝固炉(温度梯度20K·mm-1)制备试样。利用扫描电镜及能谱仪表征定向组织固液界面以及宏微观组织演变。研究结果表明:试棒沿生长方向可以分为淬火区、固相区及固态相变区。随着抽拉速度增大,固液界面形貌演变过程为:平界面→胞状→树枝状,胞枝转变临界点约为2μm·s-1。凝固组织与抽拉速度及界面形态密切相关,抽拉速度增大,微观组织定向特征增强。固液界面为树枝状时,Cu原子被排斥到枝晶间形成富Cu相。     

Mo_(0.2)FeCoCrNi高熵合金定向凝固枝晶分裂与取向偏转

为了研究Mo_(0.2)FeCoCrNi高熵合金定向凝固组织的形成规律,文中通过对比分析试样上端最终过渡区与稳态生长区成分分布,准确界定Mo_(0.2)FeCoCrNi高熵合金中的溶质与溶剂,并计算出平衡溶质分配系数与偏析度,采用液相淬火方法分析不同抽拉速度下Mo_(0.2)FeCoCrNi高熵合金固液界面形貌。对比分析铸态组织与不同抽拉速度高熵合金定向凝固组织,研究树枝晶尖端分裂与晶体生长的取向关系。研究结果表明:在2～200μm·s~(-1)的抽拉速度范围内均存在树枝晶尖端分裂情况,随着抽拉速度的增大枝晶主干变短,枝晶分枝变长,枝晶两分枝的夹角变大。树枝晶尖端两分枝的竞争生长,导致枝晶主干发生偏转,逐渐与热流方向平行。     

用于精密微装配的全方位微小机器人的研究

研制出了一种90mm×60mm×85mm的可用于精密微装配作业的全方位微小型机器人，该机器人集成了移动定位单元与精密微操作单元，移动定位单元由微型电机驱动的快速宏运动单元与压电陶瓷驱动的精密微运动单元2部分组成，宏运动最大速度为50mm／s，开环定位精度为1mm；微运动最大速度为200μm／s，开环定位精度为1μm，分辨率为50nm．微操作单元由压电陶瓷驱动的球基微驱动器与微夹持器2部分组成，微驱动器转动分辨率为0．0001°，定位精度为0．0005°，微驱动器金属球可以实现空间复杂的扫描运动，同时带动微夹持器末端实现精密定位；微夹持器采用压电陶瓷驱动的2级杠杆放大机构，末端最大张合位移为280μm，最大微夹持力为0．1N．开发了基于视觉反馈的微装配作业控制系统，并在视觉的引导下，实现了机器人对微型齿轮、微型轴／孔等元件的夹取、搬运等微作业任务，并顺利完成了Ф180μm微型轴与Ф200μm微型孔之间的精密装配实验研究．     

真空定向凝固对钛硅合金相分离及晶体生长的影响

Ti-85wt.%Si合金熔体通过定向凝固后成功地实现了Si相的分离和TiSi_2晶体的定向生长.研究发现,定向凝固下拉速度为15μm/s时,铸锭的分离界面呈包裹式分布,而3μm/s时铸锭的分离界面横向分布在铸锭的中下部;当下拉速度为3μm/s时,TiSi_2晶粒出现层状结构并且沿某一确定方向生长,并且随着定向凝固的进行,富集层厚度逐渐增加,导致铸锭底部散热能力比侧壁散热能力弱,导致沿铸锭侧壁温度梯度大于沿铸锭底部的梯度,此时TiSi_2将在侧壁形核并沿纵向温度生长,由于侧壁晶粒生长速度大于底部晶粒生长速度,使得分离界面出现弧形结构.当下拉速为3μm/s时获得铸锭的富Si层中Si的质量分数最大,为79.9%.     

热丝CVD法制备金刚石管

以钨丝作为基体,用氢气和丙酮作为反应气体,在热丝化学气相沉积装置中制备出了金刚石管,其生长速度达到了4μm／h．扫描电镜和激光拉曼光谱的测试结果表明制备出的金刚石管质量较好．     

大功率半导体激光器实用化微通道热沉

大功率半导体激光器实用化微通道热沉根据大功率半导体器无氧铜微通道热沉的实用化制备工艺特点,利用商用CFD软件FLUENT对微通道热沉内部微通道散热区层间折转通道宽度和热沉前端面壁厚度进行优化设计,并采用化学腐蚀结合扩散焊技术制备无氧铜微通道热沉,微通道尺寸为27 mm×11 mm×1.5 mm.利用低电光转换效率大功率半导体激光阵列器件对所制备热沉进行散热能力测试,激光阵列宽1 cm,腔长1 000μm,条宽200μm,填充因子为50%,微通道热沉热阻0.34 K/W,能满足半导体激光阵列器件高功率集成输出的散热需求.     

氮气分压对Cu3N薄膜性质的影响

采用反应射频磁控溅射法,通过改变混合气体（N2＋Ar）中氮气分压来改变元素的沉积能量和密度,在玻璃基底上制备出了表面光滑、致密的氮化铜（Cu3N）薄膜,研究了不同氮气分压对Cu3N薄膜的择优生长取向和晶粒尺寸的影响．结果表明：随着氮气分压的增加,Cu3N薄膜由沿（111）晶面择优生长转变为沿（100）晶面择优生长,晶粒尺寸变小,表面均方根粗糙度和光学带隙Eopt增大;薄膜在300℃的条件下会完全分解成铜和氮气;薄膜表面的Cu元素以＋1价形式存在,Cu2p3／2,Cu2p1／2和N1s峰分别位于932．7,952．7和397．3eV．     

转杯直径及凝聚槽对气流运动的影响

为了研究转杯内气流运动,优化成纱参数,选取ANSYS中的ICEM-CFD模块进行建模,并通过FLUENT模拟连续相气流场中气流的运动轨迹。结果表明:气流在输纤通道中作加速运动,最高为150 m/s;直径分别为33 mm、36 mm、42mm的T型凝聚槽在转杯底部都有旋涡产生,旋涡速度范围15 m/s-45 m/s, 46 mm T型转杯内出现复杂运动轨迹的气流,速度为15 m/s;直径36 mm的T、G、U三种类型转杯内旋涡形态比V型密集,但四者旋涡中心的速度都约在15 m/s。     

Semi-solid casting of high speed steel ingots using inclined slope pre-crystallization method

Semi-solid casting of M2 high speed steel ingots was investigated by inclined slope pre-crystallization method. Effects of casting temperature and slope length on the microstructure of M2 HSS ingots were investigated. M2 cast ingots of non-dendritic primary austenite and fine eutectic ledeburite network carbide structure were obtained, with the casting temperature, slope length and angle of 1480 °C, 500 mm and 60° respectively. Meanwhile, the microstructure of cast samples was quantitatively assessed by Image tool software. Results show that optimum mean equivalent diameter of primary austenite crystal grain is 50.8 μm, shape factor is 0.83, and mean thickness of network carbide is 5.21 μm.     

新疆岩蜥三元耦合耐冲蚀磨损特性及其仿生试验

选取新疆岩蜥为典型动物,以形态、结构、材料作为因素设计仿生耦合试样,通过喷砂试验检验耦合试样表面的冲蚀磨损特性。喷砂试验选用粒径为1000μm的Al2O3颗粒为磨料,对LY12硬铝合金与45#钢为基底的仿生耦合试样进行试验。结果表明,在冲蚀时间为180 s,入射角为30°,入射距离为200 mm,空气压力为0.4 MPa条件下,耦合试样耐冲蚀磨损性能较对照试样提高18.7%。耦合试样特征因子最优组合为以LY12硬铝合金为基底材料,非光滑单元形态的形状为圆形凹坑、直径为3 mm,单元间距为6 mm的规则分布,表面涂层(Al2O3+13%TiO2)厚度为100μm。     

SINGLE CRYSTAL GROWTH OF Cu BASED SHAPE MEMORYALLOYANDITSTHERMODYNAMICANALYSIS

ＳＩＮＧＬＥＣＲＹＳＴＡＬＧＲＯＷＴＨＯＦＣｕＢＡＳＥＤＳＨＡＰＥＭＥＭＯＲＹＡＬＬＯＹＡＮＤＩＴＳＴＨＥＲＭＯＤＹＮＡＭＩＣＡＮＡＬＹＳＩＳＳＩＮＧＬＥＣＲＹＳＴＡＬＧＲＯＷＴＨＯＦＣｕＢＡＳＥＤＳＨＡＰＥＭＥＭＯＲＹＡＬＬＯＹＡＮＤＩＴＳＴＨＥＲ...     

熔融沉积成型3D打印拉丝缺陷的正交实验研究

为了及时解决打印过程中的拉丝异常工况,提出基于振动信号的熔融沉积成型(FDM)3D打印拉丝缺陷正交分析方法. 开展单因素试验,对加速度振动传感器采集的信号进行时域分析,提取相关峭度、峰值因子和脉冲因子特征值,确定喷头温度、回抽距离、回抽速率和空驶速率4个打印参数与零件拉丝缺陷的关系. 在单因素试验的基础上进行四因素三水平正交试验,以提取的振动信号时域特征值为评价指标,通过极差与方差分析对试验数据进行分析. 试验结果表明,利用该方法可以对拉丝缺陷进行识别,其中在使用材料为PLA的情况下,回抽距离和喷头温度对零件拉丝缺陷的影响显著,空驶速率和回抽速率影响不显著,当喷头温度为190 ℃、回抽速率为50 mm/s、回抽距离为12 mm、空驶速度为50 mm/s时,打印模型的拉丝情况最好.     

Ho:BaY_2F_8晶体生长与荧光特性

采用中频感应提拉法,在氩气和四氟化碳气氛下,生长掺钬氟化钇钡[Ho:BaY_2F_8]激光晶体;针对Ho:BaY_2F_8晶体生长工艺参数进行了讨论,获得了合适的晶体生长工艺参数范围:拉速0.5~1mm/h,转速5~7rpm;研究了Ho:BaY_2F_8晶体在中红外的荧光光谱。结果表明,在889nm激光器的激发下,该晶体在3.9μm附近获得了较强的荧光发射,对应于Ho离子的~5I_5→~5I_6跃迁,Ho:BaY_2F_8晶体在3.9μm附近的中红外激光器中有较大的应用前景。     

锥形管无模拉拔壁厚变化规律

为了确定拉拔速度控制模型,掌握变形规律,制定无模拉拔工艺,研究了无模拉拔成形不锈钢锥形管变形过程中锥形管壁厚变化的影响因素以及壁厚变化的规律.结果表明,锥形管无模拉拔过程中,随着拉拔速度的增大、锥形管长度的延长,锥形管壁厚呈直线规律减小;壁厚变化规律与坯料的原始厚径比以及进料速度、感应加热温度、冷热源距离等工艺参数有关;进料速度越大、感应加热温度越低、冷热源距离越小,无模拉拔后锥形管壁厚越大;原始厚径比为1/6的管坯,当进料速度为20~40 mm min^-1、感应加热温度为900~1100 ℃、冷热源距离为15~40mm时,工艺参数对壁厚的影响因子k为1.02~1.15.     

Prediction of grinding induced subsurface damage of optical materials

为研究粗磨硅晶圆亚表面微裂纹,采用截面显微观测法,实验研究了粗磨工艺下砂轮进给速率、砂轮转速和硅晶圆转速对晶圆亚表面裂纹的影响. 结果表明:磨削后晶圆亚表面斜线裂纹和折线裂纹占70%,中位裂纹、分叉裂纹和横向裂纹占30%,裂纹形状与工艺参数的关系不大. 裂纹深度从晶圆圆心向外逐渐增大,<110>晶向裂纹深度稍大于<100>晶向. 裂纹深度随砂轮进给速率增大单调增加,随砂轮转速增大单调减小. 裂纹深度与晶圆转速之间的关系复杂,晶圆转速增大时,裂纹深度先是减小,然后增大. 提出了磨削工艺参数的优化措施.

     

工艺参数对磨削硅晶圆亚表面损伤裂纹的影响

为研究粗磨硅晶圆亚表面微裂纹,采用截面显微观测法,实验研究了粗磨工艺下砂轮进给速率、砂轮转速和硅晶圆转速对晶圆亚表面裂纹的影响.结果表明:磨削后晶圆亚表面斜线裂纹和折线裂纹占70%,中位裂纹、分叉裂纹和横向裂纹占30%,裂纹形状与工艺参数的关系不大.裂纹深度从晶圆圆心向外逐渐增大,〈110〉晶向裂纹深度稍大于〈100〉晶向.裂纹深度随砂轮进给速率增大单调增加,随砂轮转速增大单调减小.裂纹深度与晶圆转速之间的关系复杂,晶圆转速增大时,裂纹深度先是减小,然后增大.提出了磨削工艺参数的优化措施.     

废线路板电子元器件高效拆解熔焊效率影响因素研究

针对废线路板资源化处理,采用结合拆卸元器件的回收方式,以空气作为熔焊加热介质,采用数值模拟的方式,以流体分析软件FLUENT为工具,研究了熔焊时热风温度、速度和喷嘴(即热风出口)的结构尺寸对加热效率和焊点附近温度场分布的影响.研究发现,最佳热风温度范围为200~230℃,最佳热风速度在7 m/s左右;喷嘴结构尺寸对加热效率和焊点附近的温度场分布产生影响;喷嘴距线路板30 mm时,合理的喷嘴尺寸为喷嘴上底直径D在9 mm左右,喷嘴α角在20°~30°之间,喷嘴高度h在4 mm左右.     

固相萃取-HPLC—PDA法测定猪肉中的盐酸克伦特罗的研究

对固相萃取——HPLC—PDA法测定猪肉中的盐酸克伦特罗的前处理方法和色谱条件进行了优化。超声提取时间30min,固相萃取柱净化过柱速度为2d／s。色谱条件为V甲醇：V0.01mool/L磷酸二氯钠溶液=35：65,固定相ODS—C18,高效液相色谱柱4．6μm×150mm,流速1mL/min,检测波长243nm。优化试验条件后盐酸克伦特罗残留量含量回收率得到较大改善．该方法检测线性良好,操作简单、快速,色谱峰形理想,结果准确可靠,重现性佳。