原位电阻法研究MTG-YBCO的吸氧扩散

本工作采用原位电阻驰豫方法研究了熔融织构（MTG）YBCO（YBa2Cu3O7_δ＋0.4molY2BaCuOz)复相体系中氧（缺位）扩散。实验结果表明：MTG－YBCO生长过程中保留的非氧缺位类缺陷能加速吸氧进程,经930℃高温退火的MTG－YBCO的吸氧速率比未经高温退火者小。高温火MTC－YBCO在400－550℃温区吸氧而致的电阻弛豫可近似用一热激活过程一氧（缺位）扩散描述,氧扩散激活能力－0.73eV,在400－550℃温区氧的化学扩散系数为－10^-5cm^2sec^-1。所得晶格扩散激活能和化学扩散系数分别处于文献报道相应值的低值区和高值区。这种行为可能和MTG－YBCO材料中复杂的缺陷状态有关,缺陷提供了氧的局域快扩散通道,从而一定程序上影响氧（缺位）迁移动力学。     

Nb掺杂对还原性烧结的TiO2-δ陶瓷的晶体结构及热电性能的影响

利用传统的固相反应法在还原性气氛1200 ℃下分别制备出不同Nb掺杂量的Ti_1-xNb_xO_2-δ陶瓷样品.样品的粉末X射线衍射(XRD)结果显示:Nb掺杂量x较低时样品为多相混合,当Nb掺杂量x>0.02时样品为单一的四方相金红石型结构.在室温到900 K的测试温区,测试了单相样品(x=0.02,0.03,0.04)的电导率、Seebeck系数和热导率.测试 关键词： 氧化钛陶瓷 热电性能 氧空位     

YBCO熔融织构准单晶中的进氧和脱氧扩散研究

采用热重法研究了YBCO熔融织构准单晶中氧的化学扩散过程. 与以往的实验不同，采用固定 氧偏压变化温度的方法获得氧浓度梯度. 拟合实验所得重量等温弛豫曲线可知，在375—600 ℃温区内，熔融织构准单晶的氧化学扩散系数比单晶体高出约50％，但都约为10^{-10c m2s-1，激活能为～1eV. 对YBCO熔融织构准单晶中的进氧和脱氧研 究表 明两者具有相同的速率，证实实验过程中环境氧分压的改变会导致进氧和脱氧过程不一致. 关键词： 高温超导 氧扩散 熔融织构 热重法}     

化学法制备YBa_2Cu_3O_(7-x)膜中温处理过程相转变研究

本文探究了中温处理过程温度对膜表面形貌、厚度以及Ba_(1-x)Y_x F_(2+x)(BaYF)固溶体相转变的影响.研究表明,在中温处理过程中膜的厚度会随着温度的升高而降低,最后得到的中温处理膜表面无褶皱和裂纹;具体在这一过程发生的反应为当中温处理温度为520℃时,部分BYF固溶体转变为BaF_2,其中的Y元素以YF_3的形式与水汽反应生成Y_2O_3;当温度升高到680℃时,生成的Y_2O_3与CuO反应生成Y_2Cu_2 O_5;当中温处理温度为700℃、720℃,从XRD图中观察到部分BaF_2开始与水反应生成BaO;当温度升高到740℃时,BaF_2峰完全消失,说明膜中的F元素已完全以HF气体的形式释放出去,而生成的BaO则与Y_2Cu_2O_5反应生成YBCO.     

氧离子导体La1.95K0.05Mo2-xMnxO9-δ的内耗研究

本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制.当测量频率为0.5 Hz时,在130℃和520℃附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280℃～300℃范围内有一相变峰存在.讨论了各个内耗峰的机理.     

氧离子导体La1.95K0.05Mo2-xMnxO9-δ的内耗研究

本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制.当测量频率为0.5 Hz时,在130℃和520℃附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280℃～300℃范围内有一相变峰存在.讨论了各个内耗峰的机理.     

氧离子导体La1．95K0．05Mo2-xMn±O9-δ的内耗研究

本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制.当测量频率为0.5 Hz时,在130℃和520℃附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280℃～300℃范围内有一相变峰存在.讨论了各个内耗峰的机理.     

钼的晶界内耗峰及少量间隙杂质影响晶界脆性的机制

用扭摆法测出钼的晶界内耗峯,频率约为1周/秒,峯温在1020℃附近,渗氧或渗碳可使晶界峯消失,但在较低温度出现合金晶界峯:氧峯在890℃附近;碳峯在925℃附近。由于钼单晶的内耗曲线上没有出现这些峯,故可认为都是晶界弛豫引起,如果试样中同时有氧和碳,又在960℃和985℃附近出现两个合金晶界峯,用改变频率方法求得各峯激活能,其相对大小与各峯的峯温次序相同,即氧晶界峯的激活能最小(80千卡/克分子);碳晶界峯次之(98千卡/克分子);纯钼晶界峯最大(119千卡/克分子);其他两个峯激活能略小于纯钼晶界峯。配合了断口金相试验,观察到当有氧峯出现时断口晶界面上有黑色氧化物沉淀粒子;当有碳峯出现时,晶界面上有羽毛状碳化物;当试样中同时有氧和碳存在时,也即当内耗曲线上出现960℃和985℃交互作用峯时,晶界面上有大量的有黑圈的白色沉淀物。从以上结果我们对少量间隙杂质在钼的晶界脆性中所起作用,特别是氧和碳同时存在时能起改善脆性的作用提出了一种看法。     

Si-W/Si/SiO2/Si(100)的横截面电子显微镜研究

本文用横截面电子显微镜法分析了Si-W/Si/SiO₂/Si(100)在440—1000℃退火后的晶化过程,以及各个界面的变化情况.发现Si-W合金膜中,WSi₂并未优先在表面、界面处形成晶核.当退火温度不高于700℃时,反应在合金膜内发生,表面、界面起伏和缓.退火温度高达800—1000℃时,界面、表面出现原子扩散,造成剧烈的界面起伏;表面则出现小的热沟槽,Si/SiO₂界面也出现高分辨电子显微镜才能观察到的起伏.表面、界面的原子迁移的动力来源于晶界与表面、界面张力.由于SiO₂中Si—O键很稳定,不易发生Si和O在界面处的互扩散,所以Si/SiO₂界面起伏很小. 关键词：     

Mg+注入对GaN晶体辐射损伤的研究

在蓝宝石衬底上通过金属有机物化学气相沉积(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)方法外延生长的GaN薄膜具有良好的结晶品质,xmin达到2.00%.结合卢瑟福背散射/沟道(Rutherford backscattering/channeling,RBS/C)和高分辨X射线衍射(high-resolution X-ray diffraction,HXRD)的实验测量,研究了不同剂量和不同角度Mg+注入GaN所造成的辐射损伤.实验结果表明,随注入剂量的增大,晶体的辐射损伤也增大,注入剂量在1×1015atom/cm2以下,xmix小于4.78%,1×1016atom/cm2是Mg+注入GaN的剂量阈值,超过这个阈值,结晶品质急剧变差,xmin达到29.5%;随机注入比沟道注入的辐射损伤大,且在一定范围内随注入角度的增大,损伤也增大,在4×1015atom/cm2剂量下偏离〈0001〉沟道0°,4°,6°,9°时的xmin(%)分别为6.28,8.46,10.06,10.85;经过700℃/10min+1050℃/20s两步退火和1000℃/30s高温快速退火后,晶体的辐射损伤都有一定程度的恢复,而且1000℃/30s高温快速退火的效果更好,晶体的辐射损伤可以得到更好的恢复.     

利用光泵磁共振曲线测量氢原子密度

本文给出利用光泵磁共振曲线测量氢原子密度的实验.在我们的实验中,当射频源放电功率一定时,在25~61℃的泡温范围内测量到9.2×10¹¹~1.6×10¹¹(原子/厘米³)的氢原子密度.实验结果表明,当放电功率一定时,氢原子密度随泡温升高而下降.     

简单金属固液界面固化过程生长机制的分子动力学研究

采用分子动力学方法,研究两种简单金属Ni、Al固液界面的动力学过程.结果表明：两种金属表现出相同的特征,即界面温度存在某个特征值（T^*）,生长速度在这个特征温度附近达到最大值.高于这个温度时,随着过冷温度（熔点温度与界面温度差）的增加生长速度单调增加,低于这个温度时,Ni的生长速度几乎不变,而Al的生长速度随过冷温度的增加而快速减小到零.在此基础上,基于高温BGJ碰撞约束模型和低温W-F扩散模型分析界面的生长机制,发现在小过冷温区和深过冷温区存在碰撞机制和扩散机制的渐变过程,不同温区二者所起的主导作用不同,生长机制的转变是T^*存在的原因.     

Cu/SiO2/Si(111)体系中Cu和Si的扩散及界面反应

室温下利用磁控溅射在p型Si(111)衬底上沉积了Cu薄膜. 利用X射线衍射和卢瑟福背散射分别对未退火以及在不同温度点退火后样品的结构进行了表征. 在此基础上，研究了Cu/SiO₂/Si(111)体系的扩散和界面反应. 实验结果表明：当退火温度高于450℃时出现明显的扩散现象，并且随着温度的升高，体系扩散现象会更加显著. 当退火温度低于450℃时没有铜硅化合物生成，当温度达到500℃时才有铜硅化合物生成. 关键词： 薄膜 扩散 界面反应 硅化物     

碳化硅二极管温度传感器

中温区常用的温度测量元件有热电偶、铂电阻、热敏电阻等.热电偶灵敏度很低,如镍铬-镍铝热电偶的灵敏度仅为 40μV/℃左右,而且需要冷端补偿.铂电阻的灵敏度也饺低,桥路灵敏度在1mV/℃以下,而且体积大,成本高.热敏电阻虽然灵敏度高,但为非线性元件.碳化杖二极管温度传感器的优点是:灵敏度瓦线性好,体积小,成本低,工作电流小,适用于-50-+700℃的温度测量.它作为中温区一种新型传感器而广泛应用于石油化工、电力、机械、食品、纺织、家电、医疗、科学研究等多个领域,有较大的经济和社会效盐.例如,这种传感器仅在油田上应用,每年就为国家增产…     

氧离子导体La_(1.95)K_(0.05)Mo_(2-x)Mn_xO_(9-δ)的内耗研究

本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制。当测量频率为0.5 Hz时,在130℃和520℃附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280℃~300℃范围内有一相变峰存在。讨论了各个内耗峰的机理。     

Cu/SiO2/Si(111)体系中Cu和Si的扩散及界面反应

室温下利用磁控溅射在p型Si(111)衬底上沉积了Cu薄膜.利用X射线衍射和卢瑟福背散射分别对未退火以及在不同温度点退火后样品的结构进行了表征.在此基础上,研究了Cu/SiO2/Si(111)体系的扩散和界面反应.实验结果表明:当退火温度高于450 ℃时出现明显的扩散现象,并且随着温度的升高,体系扩散现象会更加显著.当退火温度低于450 ℃时没有铜硅化合物生成,当温度达到500 ℃时才有铜硅化合物生成.     

T91钢和SIMP钢表面AlOx涂层在600℃静态液态铅铋共晶中的稳定性和腐蚀行为

铁素体/马氏体钢,如T91钢和SIMP钢,被选为第4代铅冷快堆和加速器驱动系统(ADS)的主要候选结构材料.但容器钢与液态铅铋共晶(LBE)在高温下的相容性限制了它们的应用.铁素体/马氏体钢在600℃的LBE中腐蚀严重.为了保护铁素体/马氏体钢免受高温LBE腐蚀,在钢表面制备AlO_x (x <1.5)涂层.本文采用磁控溅射法在T91钢和SIMP钢表面制备了AlO_x涂层.对表面有涂层的T91钢和SIMP钢以及表面无涂层的T91钢和SIMP钢在600℃的饱和氧浓度的LBE中腐蚀300 h和700 h的结果进行比较.结果表明,涂层钢表面的氧化层比无涂层钢表面的氧化层薄,这表明AlO_x涂层可以有效防止铁、铬和氧元素的快速扩散.然而,在LBE中腐蚀700 h后, AlO_x涂层出现裂纹,表面有涂层的T91钢和SIMP钢均遭受到明显的氧化腐蚀,说明该涂层在600℃的LBE中可以在短时间内保护基体免受高温腐蚀.但是涂层在600℃的LBE中不能长时间保持稳定.这可能是由于此次实验条件制备的AlO_x     

水蒸气对氧化钙脱氯效率影响的实验研究

本文采用实验方法,在一个流化床反应器中研究160～750℃下水蒸气的存在对HCl脱除效率(RE)的影响.实验结果表明:在低温区,水蒸气对RE的影响不明显;380℃时水蒸气的存在抑制反应进行;580℃和750℃时,脱除效率先下降,当水蒸气含量达到15%时,又呈现上升趋势.对于水蒸气含量为5%、10%和15%情况下,580℃的脱氯效率最高.最后通过对暴露的反应物表面积和HCl气体穿越产物层扩散过程的分析解释实验得到的规律.     

加载功率与壳温对AlGaN/GaN高速电子迁移率晶体管器件热阻的影响

结温是制约器件性能和可靠性的关键因素, 通常利用热阻计算器件的工作结温. 然而, 器件的热阻并不是固定值, 它随器件的施加功率、温度环境等工作条件的改变而变化. 针对该问题, 本文以CREE公司生产的高速电子迁移率晶体管(HEMT)器件为研究对象, 利用红外热像测温法与Sentaurus TCAD模拟法相结合, 测量研究了AlGaN/GaN HEMT器件在不同加载功率以及管壳温度下热阻的变化规律. 研究发现: 当器件壳温由80 ℃升高至130 ℃时, 其热阻由5.9 ℃/W变化为6.8 ℃/W, 增大15%, 其热阻与结温呈正反馈效应; 当器件的加载功率从2.8 W增加至14 W时, 其热阻从5.3 ℃/W变化为6.5 ℃/W, 增大22%. 对其热阻变化机理的研究发现: 在不同的管壳温度以及不同的加载功率条件下, 由于材料导热系数的变化导致其热阻随温度与加载功率的变化而变化.     

LED汽车前大灯散热器正交优化设计与分析

设计了一种LED汽车前大灯散热器结构,该结构主要由一条通风管和一台无叶风扇组成.在SolidWorks软件中建立该散热结构模型,并导入FloEFD软件进行散热仿真,得到LED结温温度为148℃.提出在通风管中填充矩形翅片和填充蜂窝结构两种改进方案.仿真结果表明,采用两种改进方案后LED汽车前大灯的结温温度分别下降至102.01℃和86.20℃.对填充蜂窝结构方案进行正交优化试验,分析得出影响该系统散热性能的因素依次为:蜂窝等效直径、蜂窝类型、填充长度、壁厚和通风管长度.按照该顺序优化参数值,得到最优散热结构.仿真结果表明,经过正交优化后,LED汽车前大灯的温度降为75.17℃,进一步提高了整体结构的散热性能.最后分析了该结构的基板温度与风速的关系,结果表明当风速低于5m/s时,温度随着风速的增大急剧降低,当风速高于5m/s时,温度下降趋势相对缓慢.