碳钢表面弧光离子渗铝层组织的研究

本文采用加弧辉光离子渗金属技术在碳钢（１０、６０、Ｔ１２）表面进行了弧光离子渗铝，利用扫描电镜（ＳＥＭ）、透射电镜（ＴＥＭ）、Ｘ－射线衍射仪以及Ｘ－射线微束衍射仪，对弧光离子渗铝层的组织进行了测定。     

纯铜双层辉光离子渗钛组织形成机理及性能分析

采用双层辉光离子渗金属技术对纯铜进行了渗钛处理。用配有能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪和透射电子显微镜对合金层的显微组织形貌、钛含量分布、相组成及相结构类型进行了观察与测定，对合金层的形成机理进行了探讨，并对其性能进行了对比测定。结果表明：渗钛层由合金层和扩散层组成，合金层主要由TiCu (Cu)固溶体 TiCu4构成，TiCu4为Dla型有序相，TiCu为B2型有序相，扩散层为(Cu)固溶体。渗钛处理后纯铜的表面得到显著强化。     

辉光放电等离子体鞘层的计算机模拟

本文利用蒙特卡罗方法,模拟了氩气辉光放电鞘层内离子的运动过程,得到了不同气压和不同放电电压下离子入射阴极的能量分布和角度分布。模拟基于离子与中性原子的电荷转移碰撞和弹性散射两种物理过程,并且分别考虑了碰撞截面与能量相关和不相关两种情况。同时较为系统地研究了放电参数对离子能量分布和角度分布的影响。     

TiAl渗硅层结构分析

ＴｉＡｌ基合金具有密度低、高温强度和刚度好等优点 ,经过近十多年的研究 ,其塑性和韧性得到了较大改善 ,可望成为理想的航空、航天及未来汽车工业用高温结构材料。然而 ,该类合金的高温抗氧化性能目前还不足以满足在 80 0℃以上温度下的应用。研究表明 ,即使只在 75 0℃附近 ,抗氧化性能仍显不足 ,已阻碍ＴｉＡｌ合金的工业应用 ,其原因是高温氧化对ＴｉＡｌ合金的塑性和断裂抗力造成不利影响。已有报道的改善ＴｉＡｌ基合金高温抗氧化性能的方法主要有 :涂层、离子注入、预氧化等。作者曾发现将ＴｉＡｌ基合金渗硅可有效改善其高温抗氧化…     

渗硅时间对渗层厚度的影响

TiAl基合金密度低,高温强度高,被视为发动机的理想材料,在航天航空业和汽车工业方面具有潜在的应用前景,引起了广泛的研究兴趣。然而这种合金有两个缺点：一是室温塑性低,二是700℃以上抗氧化性不足。经过十几年的研究,室温塑性已经得到了明显改善。     

直流辉光放电中电子分布特性的研究

采用粒子模拟与蒙特卡罗相结合的方法,通过编写三维的直流辉光放电电离的模拟程序,对其中的电子进行了研究,得到了直流辉光放电中电子的相空间分布和电子的能量统计分布等特性。模拟结果很好地解释了直流辉光放电的电离特性。     

三层端电极渗边现象的研究

多层陶瓷电容器的端电极在进行电镀镍和锡铅合金时常会出现两边的端电极金属层向瓷体中间逐渐延伸的渗边现象，采用一种前处理化学浸液，对ＭＬＣ芯片进行浸入处理后，可彻底消除以往电镀时的渗边现象     

碳-氮共渗层激光非晶态的研究

本文采用高能量脉冲钕玻璃激光、高重复频率YAG激光和大功率CO_2激光对碳-氮共渗后的20号钢进行非晶化处理。研究激光形成非晶态的工艺条件与其表面硬度以及磨蚀及腐蚀的关系,并对非晶层的热稳定性进行测试。     

离子氮碳共渗层横截面显微组织研究

用透射电镜观察离子氮碳共渗层横截面显微组织，结果表明：化合物层由柱状晶ε相及γ‘相具有层错亚结构，并伴有晶格畸变，ε柱状晶中析出薄片状ε’相，柱头晶晶界上分布有岛状铁素体，扩散层与化合物层交界处为紊乱细晶ｒ‘相。     

High Areal Capacitance of N‐Doped Graphene Synthesized by Arc Discharge

The lack of cost effective, industrial‐scale production methods hinders the widespread applications of graphene materials. In spite of its applicability in the mass production of graphene flakes, arc discharge has not received considerable attention because of its inability to control the synthesis and heteroatom doping. In this study, a facile approach is proposed for improving doping efficiency in N‐doped graphene synthesis through arc discharge by utilizing anodic carbon fillers. Compared to the N‐doped graphene (1–1.5% N) synthesized via the arc process according to previous literature, the resulting graphene flakes show a remarkably increased doping level (≈3.5% N) with noticeable graphitic N enrichment, which is rarely achieved by the conventional process, while simultaneously retaining high turbostratic crystallinity. The electrolyte ion storage of synthesized materials is examined in which synthesized N‐doped graphene material exhibits a remarkable area normalized capacitance of 63 µF cm^?2. The surprisingly high areal capacitance, which is superior to that of most carbon materials, is attributed to the synergistic effect of extrinsic pseudocapacitance, high crystallinity, and abundance of exposed graphene edges. These results highlight the great potentials of N‐doped graphene flakes produced by arc discharge in graphene‐based supercapacitors, along with well‐studied active exfoliated graphene and reduced graphene oxide.     

催化剂组分对制取单壁碳纳米管的影响

采用温控电弧炉,以FeS,Ni,Mg的混和粉末作为催化剂,起弧电压为32V,放电时间为10min;研究了催化剂组成与成分对制取单壁碳纳米管的影响,确定了优化参数。在环境温度为600℃时,起弧电流为100A,催化剂FeS/Ni/Mg的组成和成分含量分别为2∶1∶2(%),5%,氦气气氛,气氛真空度为5.7×104Pa,单壁碳纳米管的产量和纯度都分别达到了12g/h和70%上,其管径为1.24～1.36nm。     

晶圆超精密磨削加工表面层损伤的研究

介绍了晶圆减薄机的工艺过程和原理,研究了磨削工艺中砂轮粒度、砂轮进给率、砂轮转速和工作台转速对硅片表面层损伤深度的影响.     

声表面波气敏传感器敏感薄膜厚度的研究

理论上研究了声表面波气敏传感器敏感薄膜厚度对系统灵敏度的影响.分析了气体浓度、敏感薄膜厚度、敏感薄膜密度对系统灵敏度的共同影响.提出了最佳薄膜厚度的概念,并给出了相应的关系式.     

非均匀下垫面对流边界层热通量特征的物理模拟研究

利用对流水槽,通过在底面设置马赛克状隔热覆盖物,模拟热力非均匀下垫面对流边界层的发生发展.在对流边界层发展的同时,利用温度廓线测量仪器分别测量不同下垫面的温度廓线,获取不同时刻温度场的数据,由此计算了热通量廓线.结果表明,非均匀下垫面对流边界层的归一化热通量随高度表现出非线性特征,即具有上凸和下凹的特征.上凸和下凹特征随时间出现振荡,这明显不同于均匀下垫面的情形.从热通量等值线图上可以看出,总体平均的热通量廓线振荡较小,局地热通量廓线振荡较大,而且下垫面未覆盖区域的热通量廓线比覆盖区域振荡的频率更高、振幅更大.这表明,非均匀下垫面条件下的对流边界层和均匀下垫面条件下的对流边界层的湍流结构有很大的不同.热力非均匀下垫面湍流特征呈现出一些均匀下垫面所没有的物理特性.在均匀下垫面得到的边界层的参数化规律不能简单地用于热力非均匀下垫面的对流边界层发展过程.水槽模拟的结果可以为数值模拟和野外观测提供有益的参考.     

热力非均匀下垫面对流边界层流场结构特征研究

利用对流水槽成功模拟热力非均匀下垫面对流边界层的发生发展.仿照数值模拟中常用的马赛克方法在对流水槽的底部铺了一些导热率缓慢的材料(橡胶薄板),使下垫面的加热存在差异,进而产生非均匀加热.利用温度廓线和准直光系统共同决定边界层顶部的位置和对流速度尺度.采用PTV测量技术获得高精度的二维流场,看到流场具有复杂的空间结构和尺度特征.相对于均匀下垫面来说,底部的非均匀加热使得混合层湍流的组织性得到加强,具有稳定的环流结构.非均匀下垫面对流边界层的方差随高度的变化曲线与均匀下垫面的特征明显不同.为了分析非均匀下垫面对流边界层的环流特征和水平输送对湍流变化的贡献,计算了湍流动能的湍流输送.计算结果表明,加热开始不久,由于不同下垫面的的温差较大,水平输送也较大;而当一段时间后,温差变小,水平输送也变小了.由此可以看出非均匀下垫面对流边界层的水平输送依赖于下垫面的非均匀强度.     

红外二向色性法测量取向膜表面液晶界面层的取向度

液晶分子的取向排列通常需取向膜诱导引发,但实验发现强摩擦处理的取向膜表面的液晶分子有序度远低于液晶体内部的有序度,大约为体内部的1／2。实验中采用楔形液晶盒,用较严谨的红外二向色性吸收定量分析了液晶层厚方向上的平均有序度随液晶层厚的变化,并通过这一结果的理论拟合,获得了取向膜表面的液晶分子取向有序度,同时获得了液晶界面层厚大约为7nm。这些结果说明液晶具有抵制外界微扰、自我修复分子取向度的能力,有利于对液晶排列机理的理解,也为研究新的取向方法提供了参照依据。     

直流放电辅助脉冲激光沉积Si基GaN薄膜的结构特征

采用直流放电辅助脉冲激光沉积技术,在Si(111)衬底上生长了Ga N薄膜.XRD、AFM、PL 和Hall测量的结果表明在2～2 0 Pa沉积气压范围内,提高沉积气压有利提高Ga N薄膜的结晶质量;在15 0～2 2 0 m J/ Pluse入射激光脉冲强度范围内,随着入射激光脉冲强度的提高,Ga N薄膜表面结构得到改善.研究发现,在70 0℃衬底温度、2 0 Pa的沉积气压和2 2 0 m J/ Pluse的入射激光脉冲强度的优化工艺条件下,所沉积生长的Ga N薄膜具有良好的结构质量和光电性能.     

椭圆偏光解析法对液晶界面层分子有序度的研究

论述了向列相液晶分子取向有序度的评价方法以及与宏观物理张量之间的关系, 阐述了椭圆偏光解析法测量分子取向有序度的原理,并应用在基板表面液晶界面层中的测量。实验结果表明, 即使是在强摩擦条件下基板表面附近 ５０ｎｍ 厚的液晶层中,分子取向有序度低于液晶体内部的值。讨论了实验误差, 确认了这一结果的合理性, 为澄清液晶取向排列原动力模型提供了实验依据。