坩埚中自由空间量对Bridgman法生长的CdZnTe晶体缺陷的影响

采用Bridgman法生长CdZnTe晶体.分别采用红外透过显微镜和正电子湮灭寿命谱仪研究了CdZnTe晶体中的Te夹杂相、Cd空位等缺陷与坩埚中的自由空间量大小的关系. 结果表明: 随着坩埚自由空间量的减小, 晶体中Te夹杂相密度从6.67×10⁴/cm²降低到2.36×10³/cm², 且Te夹杂相尺寸减小; 晶体的正电子平均寿命值随着坩埚自由空间量的减小从325.4 ps降低到323.4 ps, 表明晶体的Cd空位浓度及微结构缺陷减少; 晶体的红外透过率和电阻率则随着坩埚自由空间量的减小大幅提高, 进一步表明坩埚中自由空间量的减小能够有效地降低晶体中的缺陷浓度.     

强化换热对CdZnTe晶体生长过程的影响

为了优化CdZnTe晶体生长过程的工艺参数,利用数值模拟方法研究了强化换热对晶体生长过程固液界面凹陷、溶质组分偏析的影响.结果表明:当坩埚轴向散热强度大幅度增加时,固液界面前沿的对流显著增强;随着凝固过程的进行,固液界面凹陷深度先是显著减小,随后显著增加;晶体起始段溶质组分的径向偏析明显减小,溶质组分轴向等浓度区增长.当坩埚侧面径向散热强度增加时,固液界面前沿的对流和界面凹陷深度先是有所减弱,随后又有较大增加.当坩埚内壁碳膜厚度增加时,界面前沿的对流强度显著减弱,而固液界面凹陷深度明显增加.径向散热和碳膜厚度的增加皆不能明显影响晶体内溶质组分分布.     

温度梯度和生长速率对CdZnTe-VBM生长晶体的影响

计算模拟了半导体材料CdZnTe垂直布里奇曼法(CdZnTe-VBM)单晶体生长过程，分析了炉膛温度梯度和坩埚移动速率对结晶界面形态和晶体内组份偏析的影响。计算结果表明炉膛温度梯度和生长速率的变化明显影响固-液界面前沿对流场的形态和强度。界面凹陷深度随着炉膛温度梯度的增加和生长速率减小而减小。炉膛温度梯度的增加和生长速率的减小虽然均能有效的减小径向偏析，但却增加轴向偏析，减小轴向等浓度区的长度。     

Effects of rejuvenation heat treatment on microstructure and creep property of a Ni-based single crystal superalloy

Both surface and internal microstructures of a second-generation Ni-based single crystal(SX) superalloy were studied after creep and rejuvenation heat treatment(RHT).It is indicated that the microstructures,such as the dislocation network,the γ phase and the γ' phase,can be recovered to those after the standard heat treatment(SHT).It is found that RHT affected zone(RAZ) formed at the surface is composed of theγ'-free layer,the transition layer and the recrystallization(RX),which are less than 20 μm in depth totally.Such depth of the RAZ doesn't affect the properties of the superalloy.The morphology of γ' phase at the RAZ is related to the composition of the elements.The average creep life after RHT is close to the average life after SHT.It is concluded that RHT could effectively repair SX parts and increase the total life of the sample after a damage by creep.     

Investigation of Te inclusions in CdZnTe crystalline material using Raman spectroscopy and IR techniques

IR images reveal that Te inclusions exist in CdZnTe crystal in the form of square, hexagonal and triangular shapes. The density of Te inclusions for sizes above 5 μm sharply varied from 2.27 × 10³ cm⁻² to 4.52 × 10⁵ cm⁻² with a consequent reduction in IR transmittance from ∼60.5% to ∼55% when the Te-rich volume increased to 83 ppma. Raman spectra suggested that the origin of a new peak at 262.5 cm⁻¹ could be a secondary phonon with A1 symmetry and E symmetry of Te inclusions. The peaks of triangular Te inclusions in Te-rich CdZnTe wafers were shifted to high energy, suggesting that compressive stress existed around the Te inclusions.     

Characterization of etch pit formation via the Everson-etching method on CdZnTe crystal surfaces from the bulk to the nanoscale

A combination of atomic force microscopy, optical microscopy, and mass spectrometry was employed to study CdZnTe crystal surface and used etchant solution following exposure of the CdZnTe crystal to the Everson etch solution. We discuss the results of these studies in relationship to the initial surface preparation methods, the performance of the crystals as radiation spectrometers, the observed etch pit densities, and the chemical mechanism of surface etching. Our results show that the surface features that are exposed to etchants result from interactions with the chemical components of the etchants as well as pre-existing mechanical polishing.     

Distribution of Te inclusions in a CdZnTe wafer and their effects on the electrical properties of fabricated devices

We quantified the size and concentration of Te inclusions along the lateral- and the growth-directions of a ∼6 mm-thick wafer cut axially along the center of a CdZnTe ingot. We fabricated devices, selecting samples from the center slice outward in both directions, and then tested their response to incident X-rays. We employed, in concert, an automated IR transmission microscopic system and a highly collimated synchrotron X-ray source that allowed us to acquire and correlate comprehensive information on Te inclusions and other defects to assess the material factors limiting the performance of CdZnTe detectors.     

热处理对磁致伸缩波导丝性能的影响

以Ni-Fe为主要成份制备磁致伸缩波导丝,研究了热处理对合金棒和波导丝性能的影响.试验表明,热处理后的合金棒软磁性能得到改善,饱和磁致伸缩系数能提高4.0×10-5左右;波导丝热处理后热弹系数能从负上升到零,弹性模量随着热处理温度的升高先升高后降低,而热处理温度对波导丝热膨胀系数基本没影响.     

热处理对纳米Ni-TiN复合镀层摩擦磨损性能的影响

采用超声-电沉积的方法制备了纳米Ni-TiN复合镀层。测试了不同热处理温度下纳米Ni-TiN复合镀层的硬度和磨损量,对镀层的摩擦磨损性能进行了分析。结果表明,热处理温度在300℃时纳米Ni-TiN复合镀层的硬度和耐磨性能最佳,硬度为932.28HV,磨损量为13.5mg;复合镀层的摩擦系数随着热处理温度的升高而略有增大。     

热处理温度对镀钴空心微球镀层晶体结构及电磁性能的影响

对采用化学镀方法制得的镀Co空心玻璃微球进行了不同温度的热处理,对其在不同温度热处理下的表面形貌、晶型、电磁参数与吸波性能以及磁性能进行了研究。研究结果发现,随着热处理温度升高,镀层先后出现微区熔融直至较严重的熔融和镀层剥落现象;镀层Co发生由HCP到FCC的晶型转变且转变程度提高。热处理温度对镀Co微球介电常数影响比较显著,对磁导率影响则比较小;在2~18GHz频段,经过800和1000℃热处理的镀Co空心玻璃微球介电常数大幅提高,而磁导率变化不大,电磁波反射率显著降低。镀Co空心玻璃微球矫顽力随热处理温度上升而下降,热处理后镀Co微球磁滞损耗略有下降。可以预测经过800和1000℃热处理的镀Co微球吸波性能会有较大的提高。     

温度梯度对碲锌镉单晶体生长过程热应力场的影响

采用单晶位错研究的热弹性模型,计算模拟了垂直布里奇曼法碲锌镉单晶生长过程中的热应力场,研究了炉膛温度梯度对晶体内热应力的影响.计算结果表明:径向上晶体边缘与坩埚壁接触位置处的热应力远大干晶体中心处的热应力;轴向上晶体底部位置的热应力远大于晶体顶部的热应力.在晶体底部边缘与坩埚接触的位置出现最大热应力值σmax.当炉膛温度梯度从5K/cm增加到20K/cm,晶体内的热应力显著提高,σmax从41.83MPa增加到79.88MPa;当温度梯度超过20K/cm进一步增加时,晶体内的热应力增加很少,σmax仅增加了约5.3%.     

热处理温度对熔融分相法制备纳米TiO2影响的研究

用熔融分相法制备TiO2光催化材料的原理基于通过调节分相结构控制析晶尺寸。本文重点研究在制备过程中热处理条件对玻璃分相与TiO2析晶及光催化效果的影响。试样的组成选在Na2O-B2O3-SiO2-TiO2体系的分相区域,1300℃熔融,在不同的温度下进行热处理,经酸处理后得到负载于富硅多孔玻璃的纳米TiO2光催化材料。结果表明为使分相尺寸与TiO2析晶速度相匹配,获得最佳的光催化效率,对不同组成的试样热处理条件以575～600℃／12h为宜。     

真空热处理炉瞬态传热过程的数值模拟

建立了一个三维真空热处理炉的非线性有限元模型,该模型的热源是电流通过加热体产生的焦耳热,传热途径主要考虑了加热体与内屏蔽层间、各屏蔽层之间的非线性辐射传热.利用有限元软件ANSYS对真空热处理炉加热过程中的瞬态温度场进行了模拟计算,得到了热电偶温度随时间的变化曲线,并与实验结果进行了比较,讨论了进一步提高计算准确性的途径.     

特殊材料的真空热处理

真空热处理与可控气氛热处理、盐浴热处理相比有不少明显的特点,尤其对不锈钢等特殊材料的处理更是较佳的选择。本文针对真空热处理在精密合金（磁性、弹性材料等）、钛合金、高温合金及铜合金方面的应用进行了讨论和举例。介绍了市场真空热处理炉类别和功能,以利热处理行业技术人员的选择。     

热处理制度对GH4169冷轧叶片组织性能的影响

为了研究热处理制度对GH4169冷轧叶片组织性能的影响,对GH4169合金经不同变形量冷轧后在不同温度下进行软化处理,采用金相显微镜及拉力试验机等分析热处理软化温度对合金再结晶、δ相、γ’’相、γ’相及性能的影响.试验结果表明,GH4169合金经不同变形量冷变形后,软化处理温度由970℃提高到995℃,不但可以实现完全再结晶,而且δ相可以完全溶入基体,有效降低了合金硬度,有利于冷变形的继续进行,且对合金力学性能无影响.     

欧洲热处理技术现状

介绍了中国热协考察团对欧洲三国热处理设备制造及专业化生产的考察结果，笔者认为，低压渗碳和高压气淬是欧洲热处理技术发展的主要方向，当前这项技术已趋于完善，并可满足大批量生产要求，预计此技术将在汽车工业首先推广应用。     

CdZnTe晶体热处理诱生的层错研究

首次对碲锌镉晶体热处理诱生层错的微观结构及形成机理进行了研究.碲锌镉晶体的层错能较高,形成困难,但在热处理过程中富Te相从晶体中心热迁移至表面时在晶内产生了应力,使晶体的晶格处于受拉状态,从而过饱和Te原子插入,导致局部区域原子密排面的层序发生错排,形成稳定的堆垛层错.层错的腐蚀金相蚀坑由一条条倾斜富Te槽构成,这些倾斜富Te槽沿(111)密排面排列成为一条条相互交成60°、120°的直线,其交线方向为[110]晶向.     

热处理对炭/炭-铜复合材料载流磨损行为的影响

为探明炭/炭(C/C)多孔体热处理对炭/炭-铜(C/C-Cu)复合材料载流磨损行为的影响,采用化学气相渗透法(CVI)增密的C/C多孔体,再通过压力熔渗法制备C/C-Cu复合材料.采用载流动态磨损试验机测试C/C-Cu复合材料载流磨损行为,利用数字式三维视频显微镜和扫描电子显微镜观察复合材料磨损前后的表面形貌,研究了C/C多孔体经过2 000℃热处理对C/C-Cu复合材料载流磨损行为的影响.结果表明:C/C-Cu复合材料的质量磨损率和线磨损率比C/C多孔体未经热处理的复合材料分别降低了34.42%和17.84%;C/C多孔体经过2 000℃热处理,石墨化度提高,片层劈裂阻力减小,在载荷的作用下石墨片层易于劈裂形成细小的石墨微晶碎片,迅速填充修复表面缺陷,形成具有一定润滑作用、平整的摩擦膜,有效抑制了局部非均匀磨损的扩大,减弱了磨粒磨损和电弧放电引起的烧蚀、粘着、氧化磨损之间的循环交替磨损,载流磨损性能提高.     

碳酸羟基磷灰石粉体的热处理研究

以沉淀法制备了碳酸根质量分数为8.5%的碳酸羟基磷灰石(carbonated hydroxyapatite, CHA),研究热处理工艺参数对其热稳定性和碳酸根替代的影响.通过XRD、FTIR和C/S碳硫仪等测试手段表征了CHA粉体的特性.结果表明,随热处理温度的升高,碳酸根的含量减少,而碳酸根的A型替代与B型替代之比则呈现先降后升的趋势.与湿N2气氛相比,湿CO2气氛能减少碳酸根的损失,提高热稳定性.与干CO2气氛相比,湿CO2气氛有利于生成以B型替代为主的CHA.热处理过程中CO2分压越高,碳酸根的损失量越少,热稳定性越好.     

热处理对金红石型TiO2光催化性能的影响

研究了纳米金红石型TiO2经空气和氨气气氛热处理后其光催化性能的变化。利用UV-VIS分光光度计,X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对热处理前后的样品进行了表征。结果表明：在紫外和可见光照射下,NH3中525℃热处理和空气中600℃热处理所得样品的光催化性能比未经处理的样品分别提高了30％和60％。样品在热处理前后晶体结构和晶粒大小都未发生变化。氨气中热处理的样品含有微量的氮元素。