KDP晶体二倍频晶面纳米压痕实验研究

The nanohardness is from 1.44 to 2.61 GPa,the Vickers hardness is from 127 to 252 Vickers,and elastic modulus is from 52 to 123 GPa by the nanoindentation experiments on the doubler plane of KDP crystal. An indentation size effect is observed on the doubler plane in the test as the nanohardness and elastic modulus decreases with the increase of the maximum load.Slippage is identified as the major mode of plastic deformation, and pop-in events are attributed to the initiation of slippage.And the variation of unloading curve end is the result of stick effects between the indenter and the contact surface.The depth of the elastic deformation,which is between 40 and 75 nm,is responsible for the elastic deformation.The doubler plane of KDP crystal has anisotropy,and the relative anisotropy of nanohardness is 8.2%and the relative anisotropy of elastic modulus is 8.0%.     

一种面向化学机械抛光终点检测系统的信号处理方法

提出了一种针对基于摩擦的化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing,CMP）终点检测系统的信号处理方法。该信号处理方法采用小波阈值去噪的方法去除包含在原始测量信号中的噪声;从去噪后的信号中提取卡尔曼滤波新息作为特征信号;根据CMP过程中卡尔曼滤波新息的特征来判断何时达到CMP终点。应用该信号处理方法,进行了铜CMP过程的终点检测试验。试验结果表明,该信号处理方法可以判断出铜CMP过程的终点。     

三维复杂曲面快速测量新方法

对三维复杂曲面非接触式快速测量技术各种方法的原理、特点、现状及发展趋势进行了分析和比较,提出一种基于视觉的、由多幅灰度图像恢复表面形状的复杂曲面快速测量新方法。     

炮孔堵塞长度对爆破效果的影响研究

在爆破工作中,炮孔堵塞的效果对爆破工作的效果与安全有很大的影响,为了提高爆破效果、降低爆破成本,确定炮孔堵塞的最佳长度很有必要。结合爆轰波理论和理论力学,采用理论分析与LS-DYNA数值模拟相结合的办法,进行炮孔堵塞长度对爆破效果影响的研究,并通过现场进行验证。研究结果表明：炮孔深度在0.6～1.4 m时,最佳的炮孔堵塞比例为0.38～0.54,且随炮孔深度的增大而减小,炮孔深度在1.6～2.4 m时,最佳的炮孔堵塞比例为0.36～0.38;炮孔深度超过1.2 m,同时炮孔堵塞长度≥1/2炮孔深度后,存在炮孔堵塞过长效应导致爆破效果不佳。径向不耦合系数R对炮孔的最佳堵塞长度具有显著的影响,当R≤1.8时,最佳炮孔堵塞长度随着R的增大而减小,当R>1.8时,最佳炮孔堵塞长度不随R改变。在大同王村煤业有限责任公司8107顶回风巷进行了现场试验,分别对1.2 m和2.2 m的掏槽孔以及2.0 m的辅助眼进行试验,炮孔的最佳堵塞长度分别为50 cm、90 cm和80 cm,与理论计算、数值模拟的结果相吻合。     

半导体基片超精密磨削技术的研究现状与发展趋势

单晶硅、碳化硅、氧化镓、氮化镓等半导体基片广泛应用于集成电路、功率器件和微传感器等半导体器件的制造。超精密磨削是半导体基片平整化加工和背面减薄加工的核心工艺技术,对半导体器件的加工效率及加工质量具有重要的影响。为了满足半导体器件的使用性能,半导体材料的种类逐渐增多,半导体基片的加工要求不断提高,对半导体基片超精密磨削技术不断提出新的挑战。为了实现半导体基片的高效率高质量磨削加工,需要对半导体基片超精密磨削理论、工艺、工具和装备全面深入的理解。围绕半导体基片超精密磨削加工的表面材料去除机理、表面质量及控制方法、高效低损伤磨削工艺和超精密磨削装备的国内外研究现状进行了系统的论述与总结,分析了目前半导体基片超精密磨削技术面临的难题及未来的发展趋势,为后续半导体基片超精密磨削技术的研究提供指导。     

火成岩侵蚀复合顶板煤巷支护对策研究

杨庄煤矿45210工作面埋深大,顶板为复合顶板,受火成岩侵蚀,易发生突然冒顶等灾害。笔者采用数值模拟和现场观测分析方法,认为该巷道变形破坏机制为:因火成岩侵袭复合顶板倾斜煤巷,顶板煤岩层粘聚力和抗拉强度降低;巷道开挖卸荷后,在竖向应力作用下,顶板受拉破坏严重,顶板下沉量增加,引起煤帮受拉破坏,两帮移近量增加;集中应力区由巷道围岩表面向围岩深部不断转移,围岩塑性区由巷道表面向深处逐渐扩张,最终导致巷道的变形和破坏;提出了“强顶、固帮”的支护对策。现场试验表明,与原设计方案相比,新设计方案可有效控制巷道围岩变形,降低巷道变形量达50%以上,取得了良好的支护效果。     

基于蒙乃尔合金电化学特性的电解液研究

蒙乃尔作为一种镍铜合金,被广泛应用于航空航天等领域,而电解加工因其性能优良,在此种高温合金孔型结构加工方面具有独特优势。为了提高电解加工精度、改善加工稳定性,对电解液的研究越来越受到重视。对蒙乃尔材料进行了动电位极化曲线测试,通过对极化曲线的分析选取了电解液主要成份及其配比,并且利用工艺实验引入络合剂,提高了电解加工精度及稳定性。     

变Z轴提升量法圆弧截面倾斜薄壁件激光熔覆成形研究

Z轴提升量与单层堆积高度的匹配是高质量倾斜薄壁件激光熔覆成形的关键因素,因此,提出变Z轴提升量法对圆弧截面倾斜薄壁件进行熔覆成形。在三轴开环条件下,通过熔覆成形竖直和倾斜薄壁件试验,得到偏移量ΔX与提升量ΔZ之间的关系曲线。结果表明,随着偏移量的增大,提升量逐渐减小,且当ΔX在0.06~0.08 mm区间段时ΔZ减小最快;成形的倾斜件最大倾斜角为36.6°。由关系曲线计算出圆弧等分点处的偏移量和提升量构成二维数组,再用Matlab对数组按圆弧形状筛选组合,模拟出优化的截面轨迹规划路径。采用模拟得到的逐层偏移量和提升量组合,熔覆136层,成形出圆弧截面倾斜薄壁件,成形高度尺寸最大偏差0.78 mm,与模拟结果相符,验证了变Z轴提升量法熔覆成形圆弧截面倾斜薄壁件的有效性。     

激光偏移量对Hastelloy C-276/316L焊缝腐蚀性能的影响

使用Nd:YAG连续激光对Hastelloy C-276/316L薄板进行异质焊接实验,分析不同激光偏移量下焊缝元素含量变化规律,借助极化曲线、电化学阻抗谱研究不同激光偏移量下焊缝在盐酸溶液中的抗蚀性能。结果表明:调节激光偏移量Fe、Ni和Mo含量变化明显,而Cr含量无明显变化;当激光向Hastelloy C-276偏移0.1~0.3 mm时,焊缝中主要元素含量变化较小,腐蚀电压、电荷转移电阻最大,腐蚀电流密度最小,焊缝腐蚀趋势、腐蚀速率最小,焊缝抗蚀性能较好;当激光向316L偏移0至0.2 mm时,焊缝中Fe元素逐渐增加,Ni、Mo元素含量逐渐下降,焊缝的腐蚀电压、电荷转移电阻递减,腐蚀电流密度递增,焊缝的腐蚀趋势、腐蚀速率逐渐增大,焊缝抗蚀性逐渐减弱。     

Hastelloy C-276/316L激光异质焊焊缝腐蚀性能

利用连续激光对Hastelloy C-276和316L进行焊接,借助电化学腐蚀方法比较焊缝中心附近和母材在酸性、中性、碱性溶液中的腐蚀性能,并利用扫描电子显微镜和X线能量色散谱分析腐蚀形貌以及腐蚀表面元素成分。结果表明:在酸性环境中,抗腐蚀性由大到小的顺序为C-276的抗腐蚀性、焊缝、316L;在中性环境中,焊缝的抗腐蚀性和母材的相似;而在碱性环境中,焊缝的抗蚀性优于316L的,而其腐蚀趋势大于C-276的,但腐蚀速率小于C-276的;C-276中Mo元素较316L中的多,认为焊缝中Mo元素主要来自C-276,而Mo元素在焊缝枝晶间、枝晶杆的含量差别是造成焊缝在酸性、中性溶液中枝晶间腐蚀的重要原因之一;在碱性溶液中焊缝发生点蚀,这与晶格缺陷有关。