KDP晶体锯切应力场与初始内应力场的耦合分析

本文采用有限元法建立了KDP晶体线锯切割的仿真模型,仿真分析了切割过程中晶体内部应力场分布的变化规律.结果表明,线锯切割加工过程应力变化整体平稳,属低应力锯切方式,当晶体即将切断时,最大拉应力显著增加;随着被加工材料的去除,晶体初始内应力释放,晶体内部距离待加工表面越近的点,切割过程中应力变化越剧烈;锯切切口处,锯切应力与内应力相互耦合,应力集聚,并且晶体初始内应力越大,应力集聚越明显,晶体切割开裂几率越大.仿真结果为保证KDP晶体线锯切割加工过程中避免开裂提供了理论基础.     

KDP晶体缺陷对生长应力分布的影响

本文采用有限元法分析了不同尺寸、形状的晶体缺陷对大口径KDP晶体生长应力分布的影响.结果表明,晶体中的缺陷导致了晶体内部应力集中,且应力集中程度与缺陷尺寸、晶体生长尺寸呈反向变化,而最大主应力与缺陷尺寸、晶体生长尺寸呈正向变化.当缺陷含有棱边或尖角时,应力集中程度和最大主应力值都明显增加.由于KDP晶体易脆性开裂,随着最大主应力值的增大,开裂机率也增大.     

KDP晶体金刚石线锯切割表面缺陷分析

采用树脂金刚石线锯对KDP晶体进行了锯切实验,使用扫描电子显微镜对KDP晶体锯切的表面缺陷进行了分析,分析了走丝速度和工件进给速度对KDP晶体表面缺陷特征的影响.分析发现线锯锯切的晶片表面缺陷主要有呈锯齿状形态的沟槽、表面破碎、划痕、橘皮状的外观、凹坑、以及锯切表面嵌入脱落磨粒和切屑.走丝速度增大,工件进给速度降低,锯切材料的表面缺陷逐渐由以脆性破碎凹坑为主转变为以材料微切削去除留下的沟痕为主.锯丝表面脱落的金刚石磨粒在锯切过程中在锯丝压力作用下挤压嵌入或冲击加工表面造成凹坑,对材料表面和亚表面质量的损害严重.其分析结果为获得高质量的锯切表面,进一步优化工艺参数提供了实验参考依据.     

KDP晶体(001)晶面纳米压痕的仿真研究

在KDP晶体(001)晶面上进行了四种压头(即:维氏压头、玻氏压头、圆锥压头、球形压头)的纳米压痕仿真研究.仿真结果表明:完全加载时四种压头与KDP晶体接触位置存在不同程度应力集中.当载荷在0～8 mN范围内时,其与等效应力影响深度呈近似线性递增关系.完全卸载时,残余应力分布深度为1.3～1.5 μm.相同载荷条件下,各压头对应的塑性损伤层深度之间关系与等效应力影响深度之间关系一致.此外,通过纳米压痕实验验证了KDP晶体材料模型及相关参数的正确性.     

三维运动下KDP晶体生长过程中的应力分析

作为一种新型溶液晶体生长方式,“三维运动生长法”能够快速生长高质量大尺寸的KDP晶体.为了了解KDP晶体在三维运动生长过程中晶体内部的应力状态,本文采用有限元法对三维运动下KDP晶体生长过程中的应力分布进行了计算.结果表明,掣晶杆顶端附近以及晶面和掣晶杆交接处存在明显的应力集中,主应力较大,是晶体生长过程中的易开裂点.增加掣晶杆直径,使用圆头掣晶杆和降低三维运动过程中的加速度能够降低晶体内部的最大主应力,减小晶体在生长过程中开裂的机率.     

基于纳米划痕实验和有限元仿真的KDP晶体断裂性能研究

通过变深度纳米划痕实验对KDP的断裂特性进行了研究,测量了在KDP晶体(001)晶面上沿不同方向进行划痕实验时首条裂纹出现的位置.随后建立了该划痕过程的有限元模型,计算得到了导致KDP晶体沿不同方向发生断裂时的拉应力,并解释了划痕实验中出现微裂纹和崩坑的原因.结果表明,在KDP晶体(001)晶面上沿0°方向加工时材料最容易发生断裂,对应的拉应力为107 MPa;而沿45°方向时材料表现出较好的可加工性能,此时导致KDP晶体发生断裂的拉应力为160 MPa.     

复杂型腔陶瓷-钢热挤压组合凹模结构优化设计

采用有限元法对复杂型腔陶瓷-钢热挤压组合凹模进行了热力耦合分析,以不受拉应力为目标对其进行了结构优化.通过对温度场和应力场的分析,发现组合凹模内壁存在较大温度梯度,组合凹模所受最大拉应力集中于其工作腔内壁.对热挤压时陶瓷-钢组合凹模的入模角度和过盈量进行了优化,研究发现随着入模角度的增加组合凹模所受最大拉应力先降低后略有增加.当入模角度大于130°时,组合凹模所受最大拉应力达到最小值;随着过盈量的增加组合凹模所受最大拉应力先降低后略有增加,最佳过盈量为0.18mm.     

大尺寸KDP晶体切削开裂效应数值模拟分析研究

大尺寸KDP(KH2PO4)晶体在切割过程中容易出现开裂现象,为了研究大尺寸KDP晶体切割过程中开裂机制并提出合理切割方案,本文对大尺寸KDP晶体切削效应进行了研究.大尺寸KDP晶体切削过程中刀片与晶体之间的接触应力和切割引起的热应力是晶体切削过程中主要致裂因素,因此本文采用有限元计算方法对KDP晶体切削过程进行热力耦合数值仿真模拟.结果表明切割过程中KDP晶体与刀片之间的压力应小于4.1 MPa,切口处温差应控制在4.2℃之内,同时本文还得到了切削过程可控参数(车床推进力和刀片的线速度)的安全取值范围,该范围的提出对KDP晶体的切割技术具有十分重要的意义.     

KDP晶体单点金刚石飞切过程裂纹扩展影响因素研究

针对KDP晶体在单点金刚石飞切过程中承受周期性的断续冲击,易于产生裂纹,而常规有限元方法无法准确模拟裂纹尖端扩展路径等问题.以扩展有限元理论为基础,在ABAQUS中建立KDP晶体数值模型,研究刀具参数和工作参数对裂纹尖端扩展的综合影响作用.结果表明:主轴转速与切深对飞切过程中裂纹尖端扩展在0.1水平下呈显著性影响,而工作台进给量对裂纹尖端扩展的影响作用最小;裂纹尖端最大主应力值和扩展趋势随着主轴转速的提升而逐渐增大,其中在600 r/min至800 r/min区间内增长速度最快;裂纹尖端最大主应力值和扩展趋势随着切深的增加而增大,且切深小于25 μm时的增长速度要高于切深大于25 μm时的增长速度.     

吸收条件下光子晶体介观压光效应的研究

在考虑材料吸收的情况下利用传输矩阵的方法研究光子晶体介观压光效应.研究表明:当在光子晶体的轴向方向施加应力产生应变时,光子晶体缺陷模将向左(波长小的方向)移动;缺陷模透射峰的峰值和半高宽不随应变的变化而变化;当消光系数和有效弹光系数增大时,介观压光系数的绝对值将会减小,即缺陷模透射率对应力的变化越来越不敏感.这为高灵敏应力传感器的设计提供了理论参考.     

绿柱石晶体的水热法生长及特征研究

采用温差水热法,以分析纯的Al(OH)3和BeO以及无色纯净的石英为原材料,球形和//s(1121)的片状无色绿柱石为籽晶,在复杂的盐酸混合溶液中生长了无色透明的绿柱石晶体.利用双圈反射测角仪、电子探针、X射线衍射仪和红外光谱仪等仪器,对合成绿柱石晶体的形态、成分及晶体结构进行了详细的研究.结果表明,合成的绿柱石晶体为六方短柱状,主要发育平行双面c{0001}、六方柱m{1010}、a{1120}和六方双锥p{1011}四种单形.合成的绿柱石晶体的成分中(Na2O+ K2O)的质量分数约为0.59;,且c0/a0值为0.9988,可归属于"正常"绿柱石向"四面体"绿柱石的过渡范畴.在中性或弱碱性环境体系中,通过调整绿柱石中各成分的百分含量,有望在更低的温度、压力条件下合成出高质量的板柱状绿柱石晶体.     

晶体对热辐射的吸收对晶体生长的影响

本文综述了晶体对熔体热辐射吸收对晶体生长的影响,包括对热腔热耗散的影响;对晶体生长温度时间特性的影响;对液流形态和固液界面形状的影响;对晶体界面反转的影响;对晶体中温度分布和应力分布的影响.     

高抗灰迹KTP晶体生长与性能研究

采用顶部熔盐籽晶法生长了具有高抗灰迹性能的KTiOPO4(HGTR-KTP)晶体,并对其透过光谱、光学均匀性、相位匹配角、抗激光损伤阈值等性能进行了表征和测试,与普通KTP晶体的对比和大功率激光实验表明该晶体具有高的抗灰迹性能。     

Crystal Growth from Silica Gels and Single Crystal Structure of Bariumchromate

Rhombic single crystals of bariumchromate were grown in silica gels up to 1.5 mm in size. The influence of the initial pH-value of the gel and the kind and concentration of reactants are studied. The crystal structure has been determined. The compound crystallizes in space group Pnma, with cell dimensions a = 9.113(4) Å, b = 5.528(3) Å, c = 7.336(4) Å and Z = 4. The structure was refined to R = 0.062 on the basis of 364 reflections. Every barium atome, centered in a distorted archimedian antiprism, is coordinated to 8 oxygen atoms each belonging to a chromate tetrahedron. Interatomic distances and bond angles were calculated.     

不同籽晶对多晶硅晶体生长的影响

通过在坩埚底部铺设籽晶来控制形核的同步性,获得均一等大的硅晶粒,实验采用铺设硅粉、颗粒料、碎硅片三种籽晶来诱导硅晶体生长,结果表明硅粉籽晶生长硅晶体晶粒均匀性最好.采用硅粉籽晶所生产硅锭效率比碎硅片籽晶高0.3;.     

不同表面活性剂对合成介孔氧化镁晶体性质的影响

采用液相法,以Mg(NO3)2·6H2O为镁源,NH3·H2O为沉淀剂,研究了不同表面活性剂对介孔MgO晶体性质的影响.采用XRD、FT-IR、SEM、BET和CO2-TPD等手段对介孔MgO晶相组成、骨架结构、微观形貌、孔结构及表面化学性质进行了分析表征.研究结果表明,不同表面活性剂对介孔MgO晶体物化性质影响较大.以非离子型PEG-2000为表面活性剂制得产品表面碱强度和碱总量均大于以阴离子型SDS、阳离子型CTAB制得的产品.以非离子型PEG-2000为表面活性剂制备得到的介孔MgO同时具有弱碱、中强碱特征,碱总量为0.192 mmol·g-1,比表面积、孔容和平均孔径分别为145.42 m2·g-1、0.67 cm3·g-1和18.56 nm.     

Crystal structure of abrine

The crystal structure of abrine (N-methyl L-tryptophan, (C₁₂H₁₄N₂O₂) was determined by X-ray diffraction. Space groupP2₁2₁2₁,a=5.372(1),b=8.595(1) andc=24.082(2)Å,Z=4,D _m=1.30(4) gcm^–3,D _x=1.304 gcm^–3,R=0.039 andwR=0.042. The conformational parameters for this structure following the IUPAC nomenclature are=67.7(5)°, ₁=–175(4)°, K₂₁=105.2(7)° and ₂₂=–66.4(7)°; the atom C9 in the present structure is gauche to N15 andtrans to C12. The molecules exist in a zwiterionic form and are stabilized in the unit cell by N-HO hydrogen bonds.DCB contribution No: 797     

Crystal structure of cefadroxil

The crystal and molecular structure of Cefadroxil, (7-[[amino-(4-hydroxyphenyl)acetyl]amino]-3-methyl-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo-[4.2.0]oct-2-ene-2-carboxylic acid monohydrate), C₁₆H₁₇N₃-O₅S.H₂O has been determined from single crystal X-ray diffraction data. The compound crystallizes in the orthorhombic space groupP2₁2₁2₁. The cell parameters area=11.065(3),b=11.221(4) andc=14.436(4)Å;M _r=381.41;V=1792(2)ų,z=4,D _x=1.339 Mg^–3;=1.84 cm^–1,F(000)=752,T=296 K,R=0.037 andR _w=0.037. The-lactam ring is not planar and the nitrogen atom in the-lactam deviates from the plane of the other three atoms attached to it by 0.224(4) Å. The thiazene ring is in the half-chair conformation. The molecules are stabilized by N-HO and O-HO hydrogen bonds.DCB contribution No. 800.