小功率金卤灯电弧管泡壳成形机理及设备的研究

本文介绍小功率金属卤化物灯电弧管用的石英玻璃特性，根据石英玻璃的特性来研究电弧管泡壳成形的方法，并计算玻管的堆料量，同时介绍泡壳成形机的工作原理和泡壳成形质量控制方法。     

石英砂熔断器的弧前时间–电流特性

石英砂熔断器是电力系统中应用十分广泛的保护电器,弧前时间–电流特性是其最重要的性能指标之一。为准确模拟石英砂熔断器的弧前时间–电流特性,揭示影响弧前时间–电流特性的因素和规律,采用焓变的方法处理相变过程,并提出一种新的仿真方法。同时建立了石英砂熔断器弧前过程的热电耦合模型,利用ANSYS软件计算了石英砂熔断器的弧前时间,并分别采用两种狭颈形状熔体熔断器对仿真结果进行实验验证。结果表明：熔体狭颈处因电流线收缩而电流密度最大,温度上升最快;由于材料的电阻率、热导率、密度、焓值等物性参数随温度在不断变化,使熔体温度随时间非线性上升,且在两次相变点附近均有短暂的温度缓慢增长阶段;在300~3 500A电流范围内,弧前时间均随预期电流的增大而减小,截断电流数值验证了石英砂熔断器的限流作用;两种熔体弧前时间–电流特性的仿真值与实验值相对误差均小于5%,验证了该仿真模型与方法的正确性和适用性。     

新型光电式电压互感器研究

本文提出一种应用于500KV的光电式电压互感器。该互感器基于石英晶体的逆压电效应。高压经圆筒电容器分压后加到圆柱状的石英晶体上,晶体的压电形变被缠绕在晶体圆柱表面上的椭圆芯双模光纤传感,由低相干干涉仪对光纤中传播的两个空间模(LP01模和偶数LP11模)的微分光波相位的调制进行检测。该互感器除电容分压、石英晶体外,是一个全光纤的解决方案,没有准直仪、偏振片和波片等块状光学元件;进而降低了成本、提高了精度、便于规模化生产。本文给出了电压互感器的系统结构及绝缘设计,研究了互感器的性能,为高压电压互感器的应用提供了理论依据。     

气相色谱法分析Ar+N2含量准确性的探讨

探讨了采用TDX-01碳分子气相色谱法分析高、低变出口气中Ar N2的含量时,高变出口气中Ar N2的含量比低变出口气中Ar N2的含量低的原因。采用峰高测量法代替峰面积测量法,可以消除数据处理机对色谱峰重叠处理时造成的偏差,测定值与实际值相符合,得到令人满意的结果。     

1600℃节能型燃气隧道窑的设计与调试

本文介绍了105米1600℃节能型燃气隧道窑的窑体结构、燃烧系统、冷却系统的设计特点和调试情况,首创国内高温焙烧石英获得成功。     

石英玻璃的化学机械磨削加工

为了实现石英玻璃基板的高效、高质量加工,进一步改善光掩模设备的性能,进行了石英玻璃化学机械磨削(CMG)加工技术的研究。通过在磨削过程中主动增强磨粒、结合剂以及磨削液与工件的化学反应,并使化学反应与机械去除作用形成动态平衡,从而消除因材料脆性去除而造成的表面损伤等,实现了大口径玻璃工件的高表面质量、高形状精度的加工。针对石英玻璃CMG加工的特点,开发了CMG专用砂轮及磨削液,利用正交实验法优化了石英玻璃CMG加工工艺参数,分析了CMG加工过程中磨削压力、砂轮转速、磨削液流量、pH值等因素对加工表面粗糙度及加工效率的影响,并利用优化后的工艺参数加工得到了R_a为0.795nm的石英玻璃表面。加工后基板的光学性能和化学机械抛光(CMP)加工基板的光学性能相同,能够满足光掩模设备的性能需求。

     

石英的矿床工业类型与应用特点

石英的工业应用十分广泛,使用量和工业产值巨大,尤其是在电子信息、新材料和新能源等战略性新兴产业中得到广泛应用,并由于石英是硅产业的物质基础和芯片生产所需关键材料的原料,因此石英是一种战略性非金属矿产。本工作根据石英SiO2纯度及其工业应用特点,将石英及相关产品划分为w（SiO2）99%±、w（SiO2）99%~99.9%、w（SiO2）>99.9%等三大类。其中,SiO2纯度≥99.998%（4N8）的高纯石英高端产品是一种矿物功能材料和关键基础材料,目前还需要从国外高价进口;石英在自然界中的分布广泛,成因多种多样,但目前能够作为工业应用的石英矿物资源主要有天然水晶、石英砂岩、石英岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗岩石英等7种矿床工业类型;我国石英矿物资源丰富,矿产地遍布全国,但迄今为止尚未发现能够稳定满足工业生产需要的高纯石英优质原料矿产资源;石英的矿床工业类型与工业应用存在密切的关系,如何根据不同矿床工业类型石英的特点有针对性地开发利用,已成为石英原料加工技术及其项目成败的关键点。     

2.5D机织石英纤维增强树脂复合材料不同方向力学性能测试与模量预测2.5D机织石英纤维增强树脂复合材料不同方向力学性能测试与模量预测

石英纤维增强树脂复合材料常用于多物理场耦合环境下,为保证足够的层间性能,常采用2.5D机织的结构形式。本文对一种浅交弯联2.5D机织石英纤维增强双马树脂复合材料的三维力学性能进行全面测试,对比分析了材料在不同方向的拉伸性能和压缩性能,以及面内、面外剪切性能。测试结果表明,该复合材料的纬向拉伸、压缩模量略高于经向,而拉伸、压缩强度远高于经向,导致经向和纬向拉、压破坏模式差异显著,拉伸时弯曲的经向纤维被拉断,平直的纬向纤维劈裂,压缩时平直的纬向纤维压断,弯曲的经向纤维屈曲。同时,该种材料具有较高的面内、面外剪切变形能力。此外,本文基于混合定律,提出了一个2.5D机织复合材料经、纬向模量估算公式。基于材料微观结构特征,以包含经纱和纬纱的一个单胞作为代表性体积单元,建立有限元模型,预测该2.5D机织复合材料经向模量,预测结果与试验结果吻合很好。本文的研究对2.5D机织石英纤维/双马树脂复合材料的研发具有一定的指导意义。      

熔盐电解法制备硅粉的研究

以废旧石英坩埚为原料,在850℃的氯化钙熔盐中直接电解制备硅粉。采用XRD、SEM和ICP-AES对粉体进行表征和杂质含量检测。结果表明,电解后的粉体为呈准球形的单质硅,硼﹑磷杂质含量低,适合于制备太阳能级硅。