以(10■5)面为籽晶的6H-SiC单晶生长与缺陷研究

本文以升华法实现了以(10(1)5)面为籽晶的6H-SiC单晶扩径生长,获得最大直径达33 mm的6H-SiC单晶.采用光学显微镜观察晶体纵切片,发现源于包裹体的沿生长方向延伸的微管发生转弯现象,转向后在(0001)面内延伸,同时籽晶内沿c轴延伸的微管也终止于生长界面.通过光学显微镜观察单晶生长表面形貌,发现(101n)面生长,随着n的增大层错密度逐渐减小,这与横切片的腐蚀结果相对应;随着微管的终止和层错的减少得到了无微管的高质量单晶区.     

Synthesis and tribological properties of laminated Ti3SiC2 crystals

Laminated Ti₃SiC₂ crystals are prepared of Ti, Si, C and Al powders by the method of hot isostatic pressing with NaCl additive in argon at 1350 °C. The laminated morphology of Ti₃SiC₂ is presented through the SEM and TEM observations. The results of high resolution transmission electron microscope (HRTEM) and selected area electron diffraction (SAED) patterns combined, it can be seen that the layers are of Ti₃SiC₂ crystals. The growth mechanism of Ti₃SiC₂ crystals, controlled by two‐dimensional nucleation, is also explained. The tribological properties of Ti₃SiC₂ crystals as additives in HVI500 base oil are investigated by a UMT‐2 ball‐on‐plate friction and wear tester. The study shows that under determinate conditions, the friction coefficient of the base oil containing Ti₃SiC₂ crystals is lower than that of pure base oil, and it decreases with the increase of mass percent of Ti₃SiC₂ nanolayers when its proportion is lower than 5wt. %. (© 2010 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Effect of magnetic field on electrocodeposition behavior of Ni–SiC composites

In this paper, an external magnetic field was applied in the electrodeposition of Ni–SiC composites, and its effects on surface morphology, SiC content, and crystal orientation were examined. It was found that the magnetic field modified the surface morphology and the orientation of the composites and significantly increased the SiC content. The phenomenon can be attributed to the change of charge transfer reactions and the mass transport process through the micromagnetohydrodynamic effect.     

耐高温碳化硅纤维的制备与性能

采用聚硅碳硅烷（PSCS）与乙酰丙酮铝反应，合成出聚铝碳硅烷（PACS）陶瓷先驱体聚合物.经熔融纺丝、空气不熔化、烧成与高温烧结等工艺， 制备性能优异的耐高温碳化硅纤维SiC(Al).经29Si MAS NMR、 XRD、 Raman谱、AES与SEM等一系列分析表明，该纤维的化学组成和结构与普通碳化硅纤维显著不同，具有近化学计量比组成，氧、游离碳以及SixCyOz相的含量大大低于普通碳化硅纤维，这是其高温稳定的主要原因.在制备过程中铝作为烧结助剂起到了使纤维致密化与抑制晶粒快速增长的作用.     

利用具有核壳结构的SiO2@PPy粒子制备SiC空心球

碳化硅(SiC)材料具有耐高温、 耐酸碱腐蚀和高机械强度等优异性能, 因此, 许多研究者都致力于制备优良的SiC材料以取代传统材料用作苛刻条件下催化剂的载体材料[1～4]. 研究结果表明, 具有高比表面积和空心核结构的载体材料可以负载更多的异质催化剂, 从而提高催化剂的催化性能. 因此, 制备同时具有高比表面积和空心核结构的SiC材料具有重要的应用价值. 传统的碳热还原反应、 自蔓延高温合成、 聚合物热分解等方法都不适合制备具有独特结构形貌的SiC材料[5～8]. 近年来, Ledoux等[1～4, 9]采用形状记忆合成(Shape memory synthesis)方法将不同形貌的固相碳材料与气相SiO蒸气反应, 成功地制备了不同形状的SiC材料, 比表面积在20～100 m2/g之间. Vix-Guterl等[10- 11]采用反应复制技术(Reactive replica technique)从C/SiO2材料制备了微米级的管状SiC材料. 另外, Tang等[12]采用水热合成法得到了纳米级的SiC空心球, 但产率不高. 本文利用具有核壳结构的SiO2@PPy粒子在1 300 ℃进行碳热还原反应, 成功制备同时具有较高比表面积和空心核结构的SiC空心球材料.     

沿[1 ■00]方向升华法生长6H-SiC单晶

本文采用升华法沿着垂直于c轴方向的[1 ■00]方向生长6H-SiC单晶。利用光学显微镜对晶体表面及腐蚀后的晶片进行观察,发现沿[1 ■00]方向生长出的单晶与传统方法沿[0001]方向生长单晶有很多的不同之处,多型对于籽晶的继承性非常强,但是在生长过程中多型夹杂不会发生,该方法生长的晶体中没有发现螺位错(微管)缺陷。     

超轻量化SiC反射镜有限元分析及应用

对超轻量化SiC反射镜进行了有限元分析。设计了超轻量化SiC反射镜的镜体结构。采用MSC.Nastran分析软件对其进行了有限元工程分析。分析结果表明,可满足SiC反射镜面形精度的要求和轻量化的要求。介绍了一种SiC反射镜无镜框支撑结构。     

碱溶ICP—AES法同时测定AISi／SiC复合材料中的高含量硅和低含量？…

本文采用碱溶ＩＣＰ－ＡＥＳ法对ＡＩＳｉ／ＳｉＣ复合材料中的高含量硅和低含量镁、钛、铁的测定进行研究,着重进行基体元素铝及特测定元素硅、镁、钛、铁之间的干扰试验,进行了碱度试验和酸度试验,测定和ＡＩＳｉ／ＳｉＣ复合材料中的硅、镁、钛、铁含量,得到了较好的精密度和准确度。方法简便可靠,可获得满意的分析结果。     

PVT法生长4H-SiC晶体及多型夹杂缺陷研究进展

作为第三代半导体材料的典型代表,碳化硅因具备宽的带隙、高的热导率、高的击穿电场以及大的电子迁移速率等性能优势,被认为是制作高温、高频、高功率以及高压器件的理想材料之一,可有效突破传统硅基功率半导体器件的物理极限,并被誉为带动“新能源革命”的绿色能源器件。作为制造功率器件的核心材料,碳化硅单晶衬底的生长是关键,尤其是单一4H-SiC晶型制备。各晶型体结构之间有着良好的结晶学相容性和接近的形成自由能,导致所生长的碳化硅晶体容易形成多型夹杂缺陷并严重影响器件性能。为此,本文首先概述了物理气相传输(PVT)法制备碳化硅晶体的基本原理、生长过程以及存在的问题,然后针对多型夹杂缺陷的产生给出了可能的诱导因素并对相关机理进行解释,进一步介绍了常见的碳化硅晶型结构鉴别方式,最后对碳化硅晶体研究作出展望。