快反系统中平面反射镜的轻量化设计

根据快速控制反射镜系统(快反系统)对平面反射镜的设计要求,对快反镜的轻量化结构进行了优化设计。选择比刚度大、热变形系数小的碳化硅为镜坯材料,采用背部开槽式结构减重,背部3点式支撑,对不同筋宽和镜面厚度等多种轻量化方案进行了有限元分析。结果表明:筋宽越大,镜体刚度越好,但筋宽增大到一定程度时,反射镜刚度的改善程度减缓;镜面越厚,镜体内应力、自重变形越大。结合反射镜设计要求和有限元分析结果,加工制备了筋宽为4 mm,镜面厚度为4 mm的碳化硅反射镜,镜体轻量化率达55%。实测反射镜的面形精度,其RMS值不超过λ/30,与分析结果相符,满足系统的使用要求。     

常温高压下碳酸根离子的拉曼谱峰标定压力初探

在准静水压的条件下,利用碳化硅压腔和显微拉曼光谱原位测量技术,在0～1.7 GPa压力范围测定22 ℃高压下三种不同的H₂O-Na₂CO₃体系(1.5,2.0,2.5 mol·L-1)中CO2-₃的对称伸缩振动ν_{1 066}拉曼谱峰的变化。结果表明,在室温条件下,碳酸根的ν_{1 066}峰的拉曼位移随着压力的增大而线性增加。三种浓度下ν_{1 066}峰的拉曼位移与压力的拟合直线彼此接近,斜率误差小于1%,偏差小于系统误差,因此在实验误差范围内碳酸根浓度对ν_{1 066}峰随压力变化的行为不存在影响。经过数据拟合得到公式：p/MPa=174.13 Δν_{1 066}/cm-1—59.03(Δν_{1 066}=ν_{1 066}-ν_{1 066}0,ν_{1 066}0为体系零压时碳酸根离子ν_{1 066}峰的拉曼位移)。此公式可以用于常温下在含有纯碳酸钠体系中的压力标定。     

一种高残碳率树脂为碳质前驱体制备致密SiC陶瓷

以一种残碳率达到67％的树脂取代反应形成技术常用的糠醇树脂为碳质前驱体制备了致密SiC陶瓷。结果表明,制得的SiC陶瓷具有典型的形貌特征,由SiC、Si以及极少量的未反应的C组成。SiC陶瓷的密度及弯曲强度分别为3．04g·cm^-3和360．7MPa。碳质前驱体的取代依然保持了反应形成技术的主要特点,所以同样具有复杂形状、净成型能力。     

三维网络SiC_n/20Cr钢复合材料的界面固相反应及显微组织

采用真空-气铸法制备了SiCn/20Cr钢复合材料,并对SiC/20Cr钢复合材料的界面进行了研究.结果表明:SiC和20Cr在复合材料的界面产生较强固相反应,SiC分解出的Si与Fe结合生成Fe-Si化合物,SiC分解出的C以石墨态沉积下来.固相反应的区域由碳化硅反应区、金属反应区和碳沉积区组成.碳元素在碳沉积区的沉积形态与沉积点到SiC的距离有关.TEM证实了金属反应区的产物为(Cr,Fe)23C6及Fe3Si,其中Fe3Si的形成为SiC的分解提供了热力学驱动力.     

溅射工艺参数对硅薄膜微结构影响的Raman分析

为了解决碳化硅难以进行光学加工的问题,该文采用射频磁控溅射方法,在碳化硅反射镜坯体上沉积与碳化硅具有相近热膨胀系数且易于进行光学加工的硅薄膜。利用拉曼光谱(Raman)对衬底温度、射频功率、衬底偏压等溅射工艺条件对硅膜微结构的影响进行了分析。研究发现：随着衬底温度的升高,薄膜的晶化率先增大后减小;衬底偏压的增加不利于薄膜有序结构的形成;射频功率对薄膜微结构的影响比较复杂,随着功率的升高,薄膜晶粒尺寸减小,晶化率降低,当射频功率进一步升高时,薄膜中有序团簇尺寸和晶化率逐渐升高。但过高的射频功率反而不利于薄膜的晶化。     

水润滑下等离子喷涂Cr3C2—NiCr涂层／增韧SiC陶瓷摩擦副的摩擦学特性

采用MM-200型摩擦磨损试验机考察了等离子喷涂Cr3C2-NiCr涂层/增韧SiC陶瓷摩擦副在蒸馏水润滑下的摩擦学特性,通过对磨损表面形貌和磨屑的电子探针和傅立叶转换红外光谱分析,探讨了其磨损机理。结果表明：在较低载荷下,SiC与水发生摩擦化学反应,在磨痕表面生成由SiO2和硅胶组成的表面膜,从而使得摩擦副呈现出优异的摩擦学特性;在较高载荷下,SiC陶瓷发生晶粒微观断裂,从而使得摩擦系数升高并出现较大波动,此时Cr3C2-NiCr涂层的磨损率显著增大。     

SiC电子输运性质研究及散射率的简化计算

用流体动力学平衡方程研究了4H－SiC的漂移速度,平均电子能量等输运性质,并考虑了非抛物能带效应和各向异性效应,同时对散射率的计算进行了简化,并用简化公式研究了3C－SiC的线性和非线性输运,在场强不超过200kV／cm时,引起的误差仍在允许范围内。     

Low frequency effects of surface states on 4H—SiC metal—semiconductor field effect transistor

The process-related surface state effect is investigated the fabrication of SiC devices, and a nonllnear model for 4H-SiC power metal-semiconductor field effect transistor (MESFET) is propose, which takes into account the surface related parameters. The frequency-and temperature-dependent transconductance dispersion is readily demonstrated in terms of the improved model. Simulation results show that larger dispersion and higher transition frequency occur in 4H-SiC MESFET than in GaAs MESFET. The advantage of this analytical model over the two-dimensional numerical simulation is the simplicity of calculations, therefore it is suitable for the processing improvement of SiC devices     

Theoretical investigation of incomplete ionization of dopants in uniform and ion-implanted 4H-SiC MESFETs

The effects of incomplete ionization of nitrogen in 4H-SiC have been investigated. Poisson's equation is numerically analysed by considering the effects of Poole--Frenkel, and the effects of the potential on $N^+_\dd$ (the concentration of ionized donors) and $n$ (the concentration of electrons). The pinch-off voltages of the uniform and the ion-implanted channels of 4H-SiC metal-semiconductor field-effect transistors (MESFETs) and the capacitance of the gate are given at different temperatures. Both the Poole--Frenkel effect and the potential have influence on the pinch-off voltage $V_{\rm p}$ of 4H-SiC MESFETs. Although the $C$-$V$ characteristics of the ion-implanted and the uniform channel of 4H-SiC MESFETs have a clear distinction, the effects of incomplete ionization on the $C$-$V$ characteristics are not significant.     

O‘—Sialon—ZrO2—SiC复合材料的合成势和学分析及其制备

在分析、绘制Ｓｉ－Ｏ－Ｎ三维立体参数状态图基础上,采用纯原料合成了Ｏ‘－Ｓｉａｌｏｎ－ＺｒＯ２－ＳｉＣ复合材料,对结果用ＸＺＲＤ、ＴＥＭ进行分析,验证热力深 可靠性,结果表明：Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ－ＺｒＯ２－ＳｉＣ复合材料中,主晶相Ｏ‘－Ｓｉａｌｏｎ彼此之间构成网络状态结构,ＺｒＯ２和ＳｉＣ颗粒弥散于编织状结构的孔隙中,起强化作用。