导模法生长Al2O3单晶温场的理论计算

用光线导向模型建立了描述Ａｌ２Ｏ３单晶内部热量交换的二维方程,用有限元法计算了Ａｌ２Ｏ３单晶的温度场,分析了片状Ａｌ２Ｏ３单晶温场及其变化规律,结果表明,对流换热系数影响晶体的温度分布,固液界面越远,影响效果越显著,地流换 增大使 本温度降低,晶体生长速率增大使结晶前洞的温度梯度增大,晶体较长时,距固液界面较近的晶体的温场可以认为是准稳态温场。     

导模法生长蓝宝石单晶光纤的缺陷和光学特性研究

通过导模法(EFG)成功生长了蓝宝石单晶光纤(直径400~1000 μm, 长度500 mm)。光纤的横截面大致为圆形, 侧面无明显的小面, 直径变化小于40 μm。本研究对晶体缺陷, 例如微气泡, 包裹物和生长条纹等进行观察与分析, 得出: 大多数微气泡是球状的, 且存在于光纤的外侧缘; 在蓝宝石光纤外侧面也观察到少量的钼包裹物元素; 新模具在前几次使用中往往会产生更多的钼夹杂物, 在多次使用后降低。通过对熔体膜流体流动的实验和数值模拟, 研究蓝宝石光纤中微气泡尺寸和分布, 实验和数值模拟的结果显示出良好的一致性。微气泡的分布取决于熔体膜处的流体流动模式, 流体流动的涡流使微气泡在热毛细对流作用下移动到蓝宝石光纤外侧缘。633 nm处的吸收损耗为9 dB/m, 包裹物和表面不规则性会增加散射损耗。     

导模法生长蓝宝石单晶光纤的缺陷和光学特性研究（英文）

通过导模法(EFG)成功生长了蓝宝石单晶光纤(直径400～1000μm,长度500 mm)。光纤的横截面大致为圆形,侧面无明显的小面,直径变化小于40μm。本研究对晶体缺陷,例如微气泡,包裹物和生长条纹等进行观察与分析,得出:大多数微气泡是球状的,且存在于光纤的外侧缘;在蓝宝石光纤外侧面也观察到少量的钼包裹物元素;新模具在前几次使用中往往会产生更多的钼夹杂物,在多次使用后降低。通过对熔体膜流体流动的实验和数值模拟,研究蓝宝石光纤中微气泡尺寸和分布,实验和数值模拟的结果显示出良好的一致性。微气泡的分布取决于熔体膜处的流体流动模式,流体流动的涡流使微气泡在热毛细对流作用下移动到蓝宝石光纤外侧缘。633nm处的吸收损耗为9 d B/m,包裹物和表面不规则性会增加散射损耗。     

导模法生长大尺寸蓝宝石板材技术取得重要突破

蓝宝石晶体具有高硬度、高机械强度,且在紫外-可见波段优异的透过率,是优秀的红外窗口和透明装甲材料。导模法生长的蓝宝石板材尺寸和形状接近“近净型”,将加工的成本降到极低。南京同溧晶体材料研究院有限公司近期采用导模法成功生长出尺寸为415 mm×810 mm×12 mm的蓝宝石单晶板材。     

导模法生长微孔蓝宝石晶体工艺及性能研究

采用导模法生长了内孔径470 μm的蓝宝石晶棒和内孔径160 μm板形蓝宝石晶体。基于求解拉普拉斯方程的数值解, 得到生长界面处微孔的熔体膜轮廓曲线, 采用插入钼丝的方法设计了生长模具以形成和维持晶体内的微孔尺寸, 同时解决了微孔蓝宝石长晶生长过程中的两个难点: (1)获得高质量的蓝宝石晶体; (2)在蓝宝石晶体中形成并维持所需的内孔尺寸。所生长的晶体透明完整、无开裂、双晶摇摆曲线测定显示其衍射半峰宽为3.8°, 具有良好的结晶质量     

导模法生长α-Al2O3：C晶体

以高纯Al2O3为原料,利用石墨发热体和石墨保温桶为碳源,采用导模法生长了α-Al2O3:C 晶体,研究了氢气退火后得到的α-Al2O3:C晶体的热致发光和光致受激发光特性.α-Al2O3:C晶体在460K具有单一一级动力学热致发光峰,热致发光发射波长位于415nm.α-Al2O3:C晶体的光致受激发光曲线呈指数衰减,衰减曲线由快衰减和慢衰减两部分组成.α-Al2O3:C晶体的热致发光和光致受激发光剂量响应曲线具有线性-亚线性-饱和的特点,其中热致发光剂量响应在5×10-6～0.2Gy范围内呈现良好的线性关系,饱和剂量为10Gy;光致受激发光剂量响应在5×10-6～10Gy范围内呈现良好的线性关系,饱和剂量为30Gy.     

导模法生长 Al2O3单晶温场的理论计算

用光线导向模型建立了描述Ａｌ２Ｏ３单晶内部热量交换的二维方程,用有限元法计算了Ａｌ２Ｏ３单晶的温度场,分析了片状Ａｌ２Ｏ３单晶温场及其变化规律．研究结果表明,对流换热系数影响晶体的温度分布,固液界面越远,影响效果越显著,对流换热系数的增大使晶体温度降低．晶体生长速率增大使结晶前沿的温度梯度增大．晶体较长时,距固液界面较近的晶体的温场可以认为是准稳态温场．     

LHPG法单晶光纤生长中的熔区控制技术

采用激光加热基座生长法（LHPG）生长单晶光纤,研究晶体源棒的熔球大小、籽晶点入深度与熔区长度、生长速度、生长质量的关系及控制技术,得到了生长优质单晶光纤过程中的各控制参数最佳值。     

温度梯度法合成金刚石大单晶的研究进展

介绍了金刚石大单晶的温度梯度法合成技术,详细综述了影响金刚石晶体形貌、晶体品质以及生长速度等相关因素的最新进展,简要叙述了掺杂对金刚石晶体晶形、性能的影响,最后指出了温度梯度法合成金刚石大单晶的发展方向。     

基于导模共振效应的多通道窄带滤光片的设计

基于导模共振效应设计了几种多通道窄带滤光片,并利用严格耦合波法分析其光谱特性。在设计的单层滤光片的基础上增加第一层高折射率缓冲层,当厚度为523.8 nm和689.2 nm时,得到双通道和三通道的反射峰,在此基础上增加第二层厚度为768 nm的低折射率缓冲层,得到四通道的反射峰。另外,通过调节单层滤光片的入射角度得到对称的双通道反射峰。     

单晶水平定向凝固法

水平定向凝固法是制备低位错单晶体的重要方法,论述了水平定向凝固法的优点和缺点,并报道了水平定向凝固法的特点,温度分布,以及水平定向凝固法的数字模拟的方面的工作.     

镍基单晶高温合金杂晶缺陷的研究进展

随着单晶涡轮叶片结构的不断优化和高温合金中难熔元素添加量的增大,镍基高温合金单晶叶片在凝固过程中更易出现杂晶、条纹晶、枝晶碎臂、小角度晶界等缺陷。其中,杂晶是单晶叶片制备过程中最常见的一类凝固缺陷,严重影响单晶叶片的成品率。为了减少该类凝固缺陷的产生,提高叶片的成品率,研究镍基单晶高温合金杂晶缺陷的形成机制、影响因素及其控制措施,对提高单晶叶片的服役性能具有重要意义。因此,关于定向凝固过程中杂晶缺陷的形成机制、影响因素及其控制措施的研究,引起了国内外研究者的广泛关注。本文综述了单晶叶片的制备技术,分析了籽晶法和选晶法制备单晶叶片过程中不同位置杂晶的形成机理,分别讨论了选晶段杂晶、籽晶回熔区杂晶、缘板杂晶的影响因素和控制措施,并对未来的研究方向进行了展望。     

蓝宝石单晶的气孔形成研究

采用冷心放肩微量提拉法(SAPMAC法)生长的蓝宝石晶体, 气孔是其主要缺陷. 本文探讨了影响气孔形成的工艺因素, 从晶体生长动力学角度分析了气孔形成机理. 结果表明, 通过优化温场、选择合适的生长速度及控制微凸固/液界面形状, 可有效降低晶体中气孔的数量.     

温梯法生长掺碳强韧化蓝宝石单晶的研究

研究了温梯法生长不同浓度石墨碳掺杂蓝宝石单晶的室温力学性能。实验发现在蓝宝石单晶中, 掺入适量石墨碳可以显著提高晶体常温断裂强度和断裂韧性, 而不损害晶体的可见和近红外透过性能。当其掺入的石墨浓度为5×10^-3时, 蓝宝石单晶的断裂强度和断裂韧性平均分别提高到752 MPa和2.81 MPa·m1/2, 而其可见和近红外透过率依然达80%。掺杂的石墨碳在蓝宝石晶体中部分作为晶格间隙离子, 对蓝宝石单晶的开裂具有钉扎作用, 达到提高蓝宝石单晶常温力学性能的效果。但是过量石墨碳的掺杂会引起掺质的组分偏析, 晶体中出现碳包裹物, 从而导致晶体力学性能和光学性能的下降。     

受控单晶晶种制取方法──单晶铸件定向凝固工艺研究之一EI

探讨了制造单晶铸件所需基本条件之一──制取具有良好性能和晶体取向晶种的即受控晶种的方法。主要对螺旋选晶法受控晶种的制取作了具体阐述。     

籽晶边长对SAPMAC法蓝宝石晶体放肩阶段生长质量的影响

温度场的控制是蓝宝石生长过程关键技术问题。采用有限元方法研究了冷心放肩微量提拉法蓝宝石单晶生长过程中籽晶的边长对晶体生长放肩阶段温度场内温度分布、流场分布和晶体的等效应力分布的影响。结果表明:当籽晶边长为24mm时,放肩阶段熔体的轴径向温度变化平缓,温度场内温度分布均匀,熔体的流动和晶体的热应力均适合晶体的生长。