回转窑多粒径颗粒流动与偏析的DEM模拟与实验研究

为明晰回转窑内颗粒的运动行为及偏析机理,以绿豆、黄豆和黑豆为颗粒介质,依次对3种装填顺序下的颗粒流动过程进行离散元模拟与实验研究,以颗粒质量分数和平均粒度为判据,对颗粒偏析进行评价。结果表明,回转窑内颗粒流动区可分为自由滚落区、渗流呆滞区以及窑壁携带区,自由滚落区颗粒流速最大,而渗流呆滞区流速最小。窑内颗粒沿轴向输运过程发生径向偏析,形成夹层结构,小颗粒受渗流作用在渗流呆滞区中心形成内核,大粒径和中等粒径颗粒集中在自由滚落区和窑壁携带区。窑内颗粒力链分布不均匀,强力链分布于近窑壁区,弱力链分布于自由滚落区和渗流呆滞区,且渗流呆滞区力链细而密集。当窑头附近不同粒径颗粒存在轴向速度差时,颗粒在轴向发生掺混,并产生径向偏析。     

硒蒸气浓度对制备CIGS薄膜的影响

采用“预制层硒化法”制备CuIn_1-xGa_xSe₂ (CIGS)薄膜. 基于自主设计的“双层管式硒化装置”, 通过控制硒蒸气浓度优化退火工艺, 研究硒蒸气浓度对薄膜光电性能的影响. 利用俄歇电子能谱(AES)和X射线衍射分析(XRD)等手段对不同硒浓度氛围下生成的CIGS薄膜的成分和物相进行表征, 并在AM1.5、1000 W·m^-2的标准光照条件下比较相应CIGS电池器件的输出性能. 实验结果表明: 饱和硒蒸气下退火得到的样品, 基底钼膜遭到严重腐蚀破坏, 失去背电极功能; 在低浓度硒气氛下退火不能有效消除CIGS薄膜的偏析和缺陷, 以致光电转换效率低; 而在无硒惰性氛围下退火的样品, 生成了物相均一化的CIGS薄膜, 由此制备的CIGS电池取得了8.5%的转换效率.     

环境气氛作用下煤灰在刚玉质耐火板上的表面结渣行为

采用了扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射等方法对不同环境气氛下熔融煤灰在刚玉耐火板上煅烧渣样进行了测试，并就渣样的形貌、成分分布及与刚玉质耐火板之间的高温烧结特性进行了分析研究。研究结果表明，氧化性气氛下，碱性氧化物促进了煤灰在刚玉耐火板上的黏结作用，特别是Al含量较高的耐火板更有利于促进其发生共晶反应。还原性条件下，煤灰中生成的FeO具有很强的助熔效果，促使矿物之间产生低熔点的共熔物，同时Fe、Cr、Ti的扩散偏析减弱，加强了熔融煤灰对耐火板的黏结作用。     

GaP衬底上分子束外延Si时P偏析的抑制

用Si分子束外延技术在GaP(111)衬底上生长Si时,发现Si外延层表面存在P偏析,根据俄歇电子能谱(AES),反射式高能电子衍射(RHEED)在一系列不同实验条件下的结果,本文对P偏析产生的机制、外延层表面再构与P偏析之间的关系作了分析和讨论,得出偏析主要来自外延Si原子与衬底P元素之间的相互交换。在此基础上提出了一种能有效地抑制P偏析同时又改善外延层质量的新的Si/GaP(111)异质结制备方法。 关键词：     

生长温度和结构参数对InGaAs／GaAs量子阱光学特性的影响

研究了不同生长温度下制备的In0.15Ga0.85As/GaAs应变量子阱的PL谱,结果表明,生长温度越高,In偏析和In-Ga互混越严重,同时,导致更多的In脱附,PL谱发光峰蓝移。对不同In含量的和不同InGaAs厚度的InGaAs/GaAs量子阱进行PL谱测试,分析表明In含量<0.2,生长温度低于560℃时,In含量和InGaAs层量子阱的厚度对In偏析、脱附和In-Ga互混基本没有影响。     

ACRT-Bridgman法制备组份均匀的碲锌镉单晶体

采用加速坩埚旋转技术-Bridgman（ACRT—B）法制备了640mm的结构较为完整的Cd0.96Zn0.04Te晶锭．利用红外分光光度计测定晶片的近红外透射曲线，最大斜率切线法测定截止波长（cut-off wavelength，threshold wavelength），进而计算截止能量和该点的Zn组份。绘制了晶片表面的组织图，以及晶锭轴向剖面的Zn组份等高线图。实验结果表明：ACRT方法显著改善晶体组份的轴向偏析和径向偏析，晶锭中部存在两个Zn组份轴向和径向皆均匀的区域，分别约占晶锭体积的37％和16％，对应于两个大的单晶晶粒，大部分区域Zn组分径向偏析几乎完全消失。     

Segregation of alloying atoms at a tilt symmetric grain boundary in tungsten and their strengthening and embrittling effects

We investigate the segregation behavior of alloying atoms （Sr, Th, In, Cd, Ag, Sc, Au, Zn, Cu, Mn, Cr, and Ti） near Z3 （ 111 ） [1]-0] tilt symmetric grain boundary （GB） in tungsten and their effects on the intergranular embrittlement by performing first-principles calculations. The calculated segregation energies suggest that Ag, Au, Cd, In, Sc, Sr, Th, and Ti prefer to occupy the site in the mirror plane of the GB, while Cu, Cr, Mn, and Zn intend to locate at the first layer nearby the GB core. The calculated strengthening energies predict Sr, Th, In, Cd, Ag, Sc, Au, Ti, and Zn act as embrittlers while Cu, Cr, and Mn act as cohesion enhancers. The correlation of the alloying atom＇s metal radius with strengthening energy is strong enough to predict the strengthening and embrittling behavior of alloying atoms; that is, the alloying atom with larger metal radius than W acts as an embrittler and the one with smaller metal radius acts as a cohesion enhancer.     

颗粒物质中的奇异现象

通过分析颗粒物质中一些有别于气体、液体和固体的奇异现象,结合生活和生产中的实际例子进一步认识颗粒物质的一些基本特性、规律、有待解决的问题及研究意义.     

二元合金微观偏析的相场法数值模拟

使用耦合溶质场的相场模拟研究了Ni-Cu二元合金枝晶生长过程中固相溶质扩散系数D_s 对枝晶形貌和微观偏析等的影响.计算结果表明，随着D_s的减少，固液界 面前沿溶质扩散层越薄，枝晶生长越有利，枝晶尖端生长的速度越大，侧向分支越发达；D< sub>s越小，固相中溶质成分的波动越强烈，随着D_s的增大，固相中溶质 成分的波动相应减小；溶质微观偏析程度随D_s的增大而减小. 关键词： 相场方法 微观偏析 固相扩散系数 数值模拟     

二元合金表面偏析的Monte Carlo方法模拟

详细介绍了二元合金表面偏析的Monte Carlo模拟方法，并应用改进的分析型嵌入原子模型结合Monte Carlo方法模拟研究了Pd-Au合金表面成分及其剖面成分分布，发现Au在表面偏析，并同已有实验结果进行了比较。