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碳化硅原料粉体制备的研究进展
1
作者 冯东 刘悦 +3 位作者 丁国强 茹红强 罗旭东 游杰刚 《航空制造技术》 北大核心 2025年第3期92-101,共10页
碳化硅(SiC)材料因具有优异的物理化学性能,已被广泛应用于航空航天、工程陶瓷和半导体等领域。目前,SiC粉体的合成方法众多,其中碳热还原法是工业生产SiC粉体的主要方法,但在生产过程中,SiC粉体的颗粒度和杂质含量均会影响最终产物的... 碳化硅(SiC)材料因具有优异的物理化学性能,已被广泛应用于航空航天、工程陶瓷和半导体等领域。目前,SiC粉体的合成方法众多,其中碳热还原法是工业生产SiC粉体的主要方法,但在生产过程中,SiC粉体的颗粒度和杂质含量均会影响最终产物的各项性能。因此,如何对SiC粉体进行细化和纯化处理成为制备高性能SiC材料需要探索的问题。本文首先介绍了SiC粉体合成技术的种类、原理和特点;然后,详细阐述了近年来SiC粉体细化技术的研究进展,并对SiC粉体中无定形碳和金属及金属氧化物的纯化技术进行重点介绍;最后分析了目前制备SiC粉体需要解决的问题,并对其发展前景进行展望。 展开更多
关键词 碳化硅(SiC)粉体 SiC合成 碳热还原法 粉体细化 粉体纯化
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掺杂元素X(B、Al、Sn、Co)对IDB-X/Diamond界面结合性能的影响
2
作者 简小刚 姚文山 +4 位作者 张毅 梁晓伟 胡吉博 陈哲 陈茂林 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期37-45,共9页
基于量子力学第一性原理,建立了IDB-B/Diamond、IDB-Al/Diamond、IDB-Sn/Diamond和IDB-Co/Diamond 4种膜基界面模型,计算了膜基界面结合能、差分电荷密度和布居数,以探究孕镶金刚石钻头(impregnated diamond bits,IDB)基体中的常用元素X... 基于量子力学第一性原理,建立了IDB-B/Diamond、IDB-Al/Diamond、IDB-Sn/Diamond和IDB-Co/Diamond 4种膜基界面模型,计算了膜基界面结合能、差分电荷密度和布居数,以探究孕镶金刚石钻头(impregnated diamond bits,IDB)基体中的常用元素X(X=B、Al、Sn、Co)对IDB-X/Diamond膜基结合强度的影响机制。计算结果表明:膜基界面结合能大小为W_(ad-B)>W_(ad-Al)>W_(ad-Co)>W_(ad-Sn);B、Al是增强膜基结合强度的有益元素,因为B、Al原子的电荷主要转移到掺杂位点附近的C1~C3原子,其与C1~C3原子的键合作用强;Sn、Co会削弱膜基结合强度,这是由于Sn、Co原子与C1~C3原子的键合作用弱,同时膜基界面间的其他C原子因俘获电荷而相斥。压痕对比的实验结果与仿真结论相符。 展开更多
关键词 第一性原理 金刚石涂层 膜基结合 电荷转移 布居数 压痕实验
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基于人工神经网络的金刚石微粉化学镀镍层性能预测
3
作者 方莉俐 刘韩 姜羽飞 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期197-204,共8页
用化学镀方法在M1/2、M6/12、M20/30金刚石微粉表面镀镍,并用人工神经网络预测金刚石颗粒粒径、次亚磷酸钠浓度、镀液温度、镀液pH值等化学镀工艺参数,对镀层沉积速率、镀层密度、镀层耐腐蚀性等镀层性能的影响。结果表明:构建的BP神经... 用化学镀方法在M1/2、M6/12、M20/30金刚石微粉表面镀镍,并用人工神经网络预测金刚石颗粒粒径、次亚磷酸钠浓度、镀液温度、镀液pH值等化学镀工艺参数,对镀层沉积速率、镀层密度、镀层耐腐蚀性等镀层性能的影响。结果表明:构建的BP神经网络模型和GRNN模型,经过样本数据训练学习后适用于金刚石微粉化学镀镍层性能的预测;训练完成的BP神经网络和GRNN预测值与实际样品测量值相对误差绝对值的平均值分别为9.14%和5.07%,两者都有较好的预测效果;且在金刚石微粉化学镀镍层性能预测中,GRNN的预测性能优于BP神经网络的预测性能。 展开更多
关键词 金刚石微粉 化学镀镍 镀层性能 BP神经网络 GRNN
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污染土壤VOCs热脱附去除工艺研究进展
4
作者 曾武 舒群一 +11 位作者 宋树祥 杨如柱 柯国鹏 李耀晃 董淑玉 喻娇 樊丽 赵之理 崔晓荧 彭海榕 林静宇 刘敬勇 《应用化工》 北大核心 2025年第6期1586-1592,共7页
概述了热脱附技术的基本原理、机制和应用方法,深入探讨了影响热脱附效率工艺和影响参数,并详细分析了热脱附温度、停留时间、载气类型、催化剂、土壤组分等关键因素对VOCs脱除效果的影响。同时,进一步讨论了土壤经过热脱附工艺处理后,... 概述了热脱附技术的基本原理、机制和应用方法,深入探讨了影响热脱附效率工艺和影响参数,并详细分析了热脱附温度、停留时间、载气类型、催化剂、土壤组分等关键因素对VOCs脱除效果的影响。同时,进一步讨论了土壤经过热脱附工艺处理后,挥发性有机化合物的处理和资源化利用问题。此外,还进行了热脱附技术在修复有机污染土壤方面的实际应用案例分析。最后,对热脱附技术在去除土壤中VOCs方面的研究成果进行了全面的回顾,并对其未来的发展趋势进行了展望分析。 展开更多
关键词 热脱附 土壤热处置 有机污染土壤 挥发性有机物(VOCs)
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专利视角下光伏用钨丝技术发展态势分析
5
作者 刘丹 《中国钨业》 2025年第2期78-85,共8页
钨丝金刚线具有高硬度、高强度,耐高温、耐腐蚀等优异性能,使其成为取代高碳钢丝作为金刚线母线切割超薄硅片的关键材料,具有广阔的产业应用前景。本文基于全球专利数据,系统分析了光伏用钨丝技术的竞争时序、技术来源与流向、竞争格局... 钨丝金刚线具有高硬度、高强度,耐高温、耐腐蚀等优异性能,使其成为取代高碳钢丝作为金刚线母线切割超薄硅片的关键材料,具有广阔的产业应用前景。本文基于全球专利数据,系统分析了光伏用钨丝技术的竞争时序、技术来源与流向、竞争格局及技术构成。研究结果表明:光伏用钨丝领域的技术创新正处于快速发展期,以松下为代表的日本企业展现出较强的创新实力,而国内创新主体正处于技术追赶期;中国是全球最具吸引力的目标市场;当前全球技术创新主要聚焦在钨丝掺杂和钨丝拉拔方面;与国外龙头企业相比,国内创新主体前瞻性开展海外布局的意识较为薄弱,产学研用协同创新机制有待完善。本研究旨在为把握光伏用钨丝技术创新发展趋势、优化产业创新路径提供参考。 展开更多
关键词 钨丝 光伏产业 硅片切割 专利分析
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专利视角下聚晶立方氮化硼烧结体技术发展态势研究
6
作者 刘丹 《超硬材料工程》 2025年第3期32-37,53,共7页
聚晶立方氮化硼(PCBN)具有优异的耐磨性、高热稳定性、高热导率、低摩擦系数等特点,在产业上应用广泛。本文对PCBN的专利申请进行统计,并从专利申请态势、重要主体、区域分布等角度进行分析。结果发现,日本、美国等在该领域的技术创新... 聚晶立方氮化硼(PCBN)具有优异的耐磨性、高热稳定性、高热导率、低摩擦系数等特点,在产业上应用广泛。本文对PCBN的专利申请进行统计,并从专利申请态势、重要主体、区域分布等角度进行分析。结果发现,日本、美国等在该领域的技术创新实力较强,我国在该领域的技术创新还处于“跟跑”状态,并从专利申请态势演变的角度对产业和企业的发展给出了一些建议。 展开更多
关键词 立方氮化硼 聚晶氮化硼 专利分析
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专利视角下钨基材料增材制造技术的发展态势研究
7
作者 刘丹 《中国钨业》 2025年第1期81-88,共8页
钨基材料在航空航天、国防军工、医疗设备等领域具有广泛应用,增材制造技术能够高效制备具备复杂结构特征的钨基成形件,未来产业应用潜力巨大。本文从专利视角出发,对钨基材料增材制造技术的全球专利竞争时序、技术来源、技术流向、竞... 钨基材料在航空航天、国防军工、医疗设备等领域具有广泛应用,增材制造技术能够高效制备具备复杂结构特征的钨基成形件,未来产业应用潜力巨大。本文从专利视角出发,对钨基材料增材制造技术的全球专利竞争时序、技术来源、技术流向、竞争格局和技术构成进行了分析。研究发现:钨基材料增材制造技术创新正处于快速发展期,中国、美国既是全球最主要的技术来源国,也是最具潜力的目标市场国;国外企业在技术创新方面具有先发优势,而国内创新主体正处于快速追赶阶段;与国外企业相比,国内创新主体在开展海外专利布局方面的意识较为薄弱;纯钨、钨合金材料的增材制造是当前全球技术创新的热点方向。 展开更多
关键词 钨基材料 增材制造 专利分析
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钎焊工艺对钎焊金刚石界面组织和性能的影响 被引量：1
8
作者 崔冰 姜雪 +4 位作者 杜全斌 徐凡 严佩佩 王蕾 张黎燕 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期56-66,共11页
采用WC/Cu-Sn-Ti钎料对金刚石进行真空钎焊,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪以及磨削试验等手段,研究钎焊温度和保温时间对钎焊金刚石形貌、界面组织和力学性能的影响。结果表明:金刚石颗粒与WC/Cu-Sn-Ti复合钎焊界面形成的化... 采用WC/Cu-Sn-Ti钎料对金刚石进行真空钎焊,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪以及磨削试验等手段,研究钎焊温度和保温时间对钎焊金刚石形貌、界面组织和力学性能的影响。结果表明:金刚石颗粒与WC/Cu-Sn-Ti复合钎焊界面形成的化合物层均匀连续且致密,且在金刚石颗粒表面形成了薄而连续的层片状TiC和少量W_(2)C相,提高了金刚石与钢基体的结合强度;随着钎焊温度升高及保温时间延长,钎焊界面缺陷逐渐减少,金刚石石墨化程度升高;在钎焊温度为980℃、保温时间为15 min的条件下,金刚石颗粒在磨削过程中的摩擦力和摩擦系数相对较小,对大理石工件的磨削体积最大,且金刚石颗粒的脱落率最低。 展开更多
关键词 Cu-Sn-Ti钎料 钎焊工艺 力学性能 金刚石磨具
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微波等离子化学气相沉积法制备高浓度金刚石-空位色心及其性能研究 被引量：1
9
作者 刘厚盛 郭世峰 +4 位作者 陈明 张国凯 郭崇 高学栋 蔚翠 《物理学报》 北大核心 2025年第2期215-222,共8页
金刚石氮-空位(NV)色心在室温下稳定性好,电子自旋相干时间长,能被激光和微波操控,是量子探测领域最具潜力的结构.本研究采用微波等离子化学气相沉积法(MPCVD)制备具有较高氮含量的金刚石单晶,以构建高浓度NV色心.通过在前驱体气体中掺... 金刚石氮-空位(NV)色心在室温下稳定性好,电子自旋相干时间长,能被激光和微波操控,是量子探测领域最具潜力的结构.本研究采用微波等离子化学气相沉积法(MPCVD)制备具有较高氮含量的金刚石单晶,以构建高浓度NV色心.通过在前驱体气体中掺杂不同含量的氮原子,解决了高氮条件下长时间生长金刚石单晶出现的诸多问题,制备氮含量约为0.205,5,8,11,15,36和54 ppm(1 ppm=10^(-6))的高氮金刚石单晶.初步确定了前驱体气体中氮含量与进入到金刚石单晶晶格中氮含量的关系平均约为11,氮原子在金刚石单晶中主要以聚集态氮和单个替位N+形式存在.对高氮金刚石单晶进行电子辐照,显著提升了金刚石NV色心浓度,并对辐照后NV色心材料的磁探测性能进行验证. 展开更多
关键词 金刚石单晶 高氮 氮-空位色心 傅里叶变换红外光谱 磁探测
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面向金刚石材料高质量激光加工方法和研究进展
10
作者 张晓宇 王子昂 +6 位作者 胡秀飞 葛磊 王英楠 韩赛斌 彭燕 徐明升 徐现刚 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第8期2388-2409,共22页
随着金刚石生长工艺的提升,金刚石加工面临更高要求,传统机械加工难以满足部分高精度需求。激光加工以其高精度、高效率、广泛适用性和可控性,已成为金刚石加工的主流技术。当前,激光在金刚石加工中的主要应用包括激光抛光、微通道、微... 随着金刚石生长工艺的提升,金刚石加工面临更高要求,传统机械加工难以满足部分高精度需求。激光加工以其高精度、高效率、广泛适用性和可控性,已成为金刚石加工的主流技术。当前,激光在金刚石加工中的主要应用包括激光抛光、微通道、微孔加工、激光切割和激光剥离。本文系统阐述了激光与金刚石的加工机理,分析了不同类型激光的作用特点与优势,总结了近年来激光技术的发展现状,探讨了当前技术瓶颈与挑战,并展望了其未来发展方向。 展开更多
关键词 金刚石 激光加工 激光抛光 激光切割 激光剥离
原文传递
耦合余热回收的固体氧化物电解槽影响机理及[火用]分析
11
作者 王洋 杨雁 +3 位作者 张伟 王红涛 张莉 曹军 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第1期156-165,共10页
固体氧化物电解槽(SOEC)技术是一种电解高温蒸汽制氢的电化学技术,其性能受多个操作参数影响,需在合理的操作条件下运行电堆以保证高效产氢。利用Matlab Simulink模块建立了基于电化学理论的SOEC电堆模型并进行参数分析,研究了电堆温度... 固体氧化物电解槽(SOEC)技术是一种电解高温蒸汽制氢的电化学技术,其性能受多个操作参数影响,需在合理的操作条件下运行电堆以保证高效产氢。利用Matlab Simulink模块建立了基于电化学理论的SOEC电堆模型并进行参数分析,研究了电堆温度、电流密度和蒸汽浓度对SOEC特性的影响。结果表明:随温度升高总电压和过电位减小,反应所需的总能耗略微增加,但对电能需求降低;电流密度增大导致过电位和电池电压增加;提高阴极蒸汽浓度可改善电堆制氢效率。当操作温度1173K、电流密度6000A/m^(2)和蒸汽体积分数90%时,电堆效率可达97%。以该工况为制氢流程模拟的初始条件,编写m文件建立了包括系统平衡组件和电气设备的热力学模型,便于对制氢系统整体效率进行分析。系统中工业废热为SOEC电解反应提供热能,对各废热回收设备进行夹点温差分析验证了换热布局有效性。[火用]分析结果表明,系统[火用]破坏最大的为蒸汽发生器,其次为电堆,系统[火用]效率可达73.9%。 展开更多
关键词 固体氧化物电解槽 余热回收 制氢系统 夹点温差 [火用]分析
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固体氧化物电解池运行特性影响因素分析
12
作者 严丽红 王洋 +4 位作者 杨雁 张伟 王红涛 张莉 曹军 《化学工程》 北大核心 2025年第6期7-13,共7页
SOEC(固体氧化物电解池)是一种电解高温蒸汽制氢的电化学技术。由于SOEC性能受运行温度、电流密度等操作参数复合影响,故需综合选择出较优的多参数条件运行以保证高效产氢。文中利用Matlab Simulink模块建立基于电化学理论的SOEC模型并... SOEC(固体氧化物电解池)是一种电解高温蒸汽制氢的电化学技术。由于SOEC性能受运行温度、电流密度等操作参数复合影响,故需综合选择出较优的多参数条件运行以保证高效产氢。文中利用Matlab Simulink模块建立基于电化学理论的SOEC模型并进行参数分析,研究温度、压力、电流密度和蒸汽摩尔分数对SOEC运行特性的影响。结果表明:较高的温度能够降低极化损失和电池电压,电流密度升高能够提高蒸汽利用系数但也会造成极化损失增加,提高阴极蒸汽摩尔分数可改善电解池制氢效率,而压力对电解池的特性影响不明显。最后综合考虑利用系数和能效筛选出较优组合参数为温度1273 K、压力506.625 kPa、电流密度3500 A/m^(2)、蒸汽摩尔分数90%,此时SOEC总效率和电效率可分别达到92%和147%。 展开更多
关键词 固体氧化物电解池 操作参数 运行特性 制氢效率
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面向SiC_(f)/SiC复合材料精密制孔的单层钎焊金刚石套料钻脉冲激光修整研究
13
作者 钱宁 何静远 +4 位作者 苏宏华 孙雨婷 昂给拉玛 丁文锋 徐九华 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期143-152,共10页
单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒的出露高度差异大、等高性难以保证,导致SiC_(f)/SiC复合材料制孔时孔径精度难控制。针对此瓶颈,提出采用脉冲激光修整单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒,提高磨粒等高性以改善SiC_(f)/SiC复合材料制孔精... 单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒的出露高度差异大、等高性难以保证,导致SiC_(f)/SiC复合材料制孔时孔径精度难控制。针对此瓶颈,提出采用脉冲激光修整单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒,提高磨粒等高性以改善SiC_(f)/SiC复合材料制孔精度的构想。研制单层钎焊金刚石套料钻的脉冲激光修整装置,能够显著提高套料钻工作面磨粒的等高性,修整后套料钻磨粒出露高度离散系数由修整前的0.11降低至0.04,降幅达64%。此外,修整后的套料钻在有效使用寿命范围内的孔径变化量维持在0.02 mm以内,相较未激光整形时孔径变化量降低75%,说明激光修整可提高单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒的等高性,实现SiC_(f)/SiC复合材料精密制孔。 展开更多
关键词 单层钎焊金刚石套料钻 SiC_(f)/SiC复合材料 激光修整 孔径精度 超声振动辅助加工
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金刚石半导体衬底研磨抛光技术研究现状及展望 被引量：1
14
作者 刘帅伟 关春龙 +5 位作者 鲁云祥 王祥兵 吕昱翰 赵磊 易剑 江南 《硬质合金》 2025年第1期64-79,共16页
随着半导体电子器件的集成化与小型化发展,金刚石优异的热导性、电导性成为制备半导体衬底的理想材料。为了满足半导体行业对电子器件高精度和高可靠性能的要求,需对金刚石表面进行抛光处理。然而,金刚石高硬度、高耐磨性、高化学惰性... 随着半导体电子器件的集成化与小型化发展,金刚石优异的热导性、电导性成为制备半导体衬底的理想材料。为了满足半导体行业对电子器件高精度和高可靠性能的要求,需对金刚石表面进行抛光处理。然而,金刚石高硬度、高耐磨性、高化学惰性的特点,使金刚石的加工面临诸多困难,现有的金刚石抛光技术都有一定的自身优势和不足,急需一种在保证效率的情况下,同时获得光滑、平整、低损伤的金刚石表面抛光技术。因此,本文对金刚石抛光技术的国内外相关文献进行了梳理,总结了机械抛光、热化学抛光、化学机械抛光、等离子体刻蚀抛光、激光抛光等技术的原理与优缺点,对未来金刚石抛光技术来说,应朝着多种技术相互搭配以及智能化、精密化、环保化的方向发展,进而拓展金刚石材料的应用范围。 展开更多
关键词 金刚石 半导体 抛光技术 表面粗糙度 材料去除率 平整度
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纳米金刚石对聚晶立方氮化硼力学性能的影响
15
作者 张群飞 肖长江 +2 位作者 马金明 汤黎辉 栗正新 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第2期180-184,共5页
以立方氮化硼(cBN)粉体为原材料,Al粉和Si粉为结合剂,纳米金刚石为添加剂,在5.5 GPa和1500℃下高温高压烧结制备了聚晶立方氮化硼(PcBN),研究了纳米金刚石质量分数对PcBN的物相组成、微观结构、密度、硬度、断裂韧性和磨耗比的影响。结... 以立方氮化硼(cBN)粉体为原材料,Al粉和Si粉为结合剂,纳米金刚石为添加剂,在5.5 GPa和1500℃下高温高压烧结制备了聚晶立方氮化硼(PcBN),研究了纳米金刚石质量分数对PcBN的物相组成、微观结构、密度、硬度、断裂韧性和磨耗比的影响。结果表明:纳米金刚石的加入对PcBN的性能有很大影响。当金刚石质量分数为5%时,PcBN的相对密度达到最大值(98.5%);随着纳米金刚石含量的增加,PcBN样品的维氏硬度、断裂韧性和磨耗比先升高后下降。当纳米金刚石质量分数为5%时,PcBN的硬度、断裂韧性和磨耗比达到最高值,分别为47 GPa、4.89 MPa·m^(1/2)和6350。 展开更多
关键词 聚晶立方氮化硼 纳米金刚石 高温 高压 力学性能
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TiN-Al体系结合剂配比对PcBN结构和性能的影响
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作者 汤黎辉 肖长江 +2 位作者 张群飞 郑皓宇 栗正新 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期31-36,共6页
为研究TiN-Al体系结合剂配比对PcBN结构和性能的影响,在5.5 GPa、1500℃的条件下制备PcBN。研究发现:结合剂TiN、Al与cBN反应生成BN、TiB_(2)、TiN和AlN 4种物相。随着Al含量的提高,样品中AlN和TiB_(2)成分占比上升,TiN成分占比下降;当... 为研究TiN-Al体系结合剂配比对PcBN结构和性能的影响,在5.5 GPa、1500℃的条件下制备PcBN。研究发现:结合剂TiN、Al与cBN反应生成BN、TiB_(2)、TiN和AlN 4种物相。随着Al含量的提高,样品中AlN和TiB_(2)成分占比上升,TiN成分占比下降;当TiN和Al的质量配比<17∶8时,样品组织内存在大量的孔洞,样品不致密。随着Al含量的提高,孔洞数量减小以至消失,样品组织变得致密;经相对密度、维氏硬度、断裂韧性、耐磨性测试,结合剂中TiN与Al质量配比为9∶16时,PcBN样品组织最为致密,综合性能最好,此时其相对密度、维氏硬度、断裂韧性和磨耗比均达到最大值,分别为99.02%、4664 HV、6.60 MPa·m^(1/2)和7340。 展开更多
关键词 PCBN 高温高压 TiN-Al 配比 综合性能
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激光增材制造金刚石工具的研究现状与展望 被引量：1
17
作者 杜全斌 王蕾 +5 位作者 赵伟伟 董光 李昂 方占江 闵志宇 李莹 《金属加工(热加工)》 2025年第3期17-29,共13页
金刚石拥有极高的硬度和优良的耐磨性,由其作为磨粒制作的金刚石工具在硬脆难加工材料的高效、精密加工方面具有不可替代的作用。然而,随着新型硬脆材料的推广应用及现代精密加工需求的不断提高,亟需开发形状复杂化、结构精细化和性能... 金刚石拥有极高的硬度和优良的耐磨性,由其作为磨粒制作的金刚石工具在硬脆难加工材料的高效、精密加工方面具有不可替代的作用。然而,随着新型硬脆材料的推广应用及现代精密加工需求的不断提高,亟需开发形状复杂化、结构精细化和性能高端化的金刚石工具。与传统制造技术相比,激光增材制造技术从原理上突破传统工具的结构设计和制造模式,可实现复杂形状、微小尺寸、超薄厚度金刚石工具的精密成形,受到国内外研究者的高度关注。检索了对近几年国内外有关激光增材制造金刚石工具的文献报道,综述了金属基金刚石工具、树脂基金刚石工具的激光增材制造技术与工艺,最后指出激光增材制造金刚石工具研究现状存在的不足,同时展望了未来研究方向,为激光增材制造金刚石工具的研究和应用提供参考,推动超硬材料工具制造技术的革新与发展。 展开更多
关键词 增材制造 金刚石工具 金属结合剂 树脂结合剂 激光选区熔化
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电芬顿CMP抛光液中磨粒的分散性研究及中性环境下绿色抛光液的设计
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作者 成锋 王子睿 +5 位作者 朱睿 王永光 彭洋 张天宇 赵栋 樊成 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期113-121,共9页
芬顿反应是一种能产生强氧化性羟基自由基(·OH)的绿色氧化反应,选用三聚磷酸钠(STPP)为外加电解质、金刚石为磨粒,比较STPP、NaCl和Na_(2)SO_(4)对芬顿反应中金刚石磨粒分散稳定性的影响,并研究该绿色抛光液在不同pH值下对电芬顿... 芬顿反应是一种能产生强氧化性羟基自由基(·OH)的绿色氧化反应,选用三聚磷酸钠(STPP)为外加电解质、金刚石为磨粒,比较STPP、NaCl和Na_(2)SO_(4)对芬顿反应中金刚石磨粒分散稳定性的影响,并研究该绿色抛光液在不同pH值下对电芬顿抛光液中金刚石磨粒的抗沉降能力、Zeta电位以及抛光液粒径的影响,并对GaN晶圆的抛光效果进行验证。结果表明:STPP能与芬顿反应抛光液中的Fe^(2+)络合,防止多余的金属阳离子流入扩散层,提高了金刚石磨粒的分散稳定性,且STPP能有效改善芬顿反应抛光液中金刚石磨粒团聚的现象;此外,STPP使抛光液能在偏中性环境中具有较好的分散性,且含有STPP的绿色抛光液可在中性环境下实现对GaN晶圆高效、无损的超精密抛光。 展开更多
关键词 芬顿反应 电化学机械抛光 金刚石磨粒分散 三聚磷酸钠 GaN
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热壁CVD制备工艺对8英寸SiC外延层厚度均匀性的影响
19
作者 鹿润林 郑丽丽 +2 位作者 张辉 王人松 胡动力 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第9期1509-1524,共16页
本文针对典型8英寸热壁卧式SiC外延生长系统建立了考虑衬底转动、Si-C-Cl-H体系反应机理和多物理过程热质输运的数学模型,并用于三维数值仿真模拟研究。此外,本文特别研究了不同衬底表面平均温度、进气流量、进气Si/H_(2)比对外延层生... 本文针对典型8英寸热壁卧式SiC外延生长系统建立了考虑衬底转动、Si-C-Cl-H体系反应机理和多物理过程热质输运的数学模型,并用于三维数值仿真模拟研究。此外,本文特别研究了不同衬底表面平均温度、进气流量、进气Si/H_(2)比对外延层生长速率和厚度均匀性的影响。结果表明:衬底转动提高了衬底表面温度分布均匀性,SiC瞬时生长速率主要受表面附近生长组分浓度影响;外延层厚度均匀性主要受SiC瞬时生长速率沿流动方向的分布影响,衬底前缘和后缘的瞬时生长速率须相互补偿以提高厚度均匀性;提高衬底表面平均温度、降低进气流量和降低进气Si/H_(2)比均导致瞬时生长速率沿流动方向的分布由上凸向下凸转变,衬底表面实际生长速率的分布从边缘低中间高逐渐过渡为边缘高中间低;所考察的参数范围内进气流量对瞬时生长速率分布影响最大。 展开更多
关键词 碳化硅 外延生长 化学气相沉积 热-质输运 数学模型
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基于加工形貌数据聚类的单点金刚石磨削稳定性及工艺调控
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作者 徐鑫宇 贺先送 +3 位作者 陈钊杰 张竞颖 杨林丰 谢晋 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
硬质模具钢磨削过程中,加工深度的变化会引起磨削力变化,导致其加工状态不稳定。采用大颗粒单点金刚石磨削硬质模具钢,基于其加工表面的形貌特征分析磨削过程的动态特性及稳定性,探究工艺参数对加工效率和表面质量的影响,以实现其高效... 硬质模具钢磨削过程中,加工深度的变化会引起磨削力变化,导致其加工状态不稳定。采用大颗粒单点金刚石磨削硬质模具钢,基于其加工表面的形貌特征分析磨削过程的动态特性及稳定性,探究工艺参数对加工效率和表面质量的影响,以实现其高效率高质量的磨削加工。首先,对单点金刚石磨削系统进行动力学建模,采用加速度传感器测量磨削振动信号并进行工作模态分析,求解磨削系统的固有频率和阻尼比。然后,基于不同加工工况的表面波纹度和表面粗糙度数据,关联进给深度和砂轮转速与稳定工况时的数据聚类,且与磨削稳定时的叶瓣图区域匹配,拟合出磨削系统刚度和磨削力系数,构建稳定磨削过程中的进给深度和砂轮转速实时调控区域。最后,通过模具钢的磨削实验验证及分析其加工效率和质量。结果表明:磨削过程的模态分析与加工表面形貌特征的聚类匹配能够映射磨削稳定域的加工工艺参数;在磨削稳定域内,采用更大的材料去除率可将模具钢的平均表面波纹度从1.203μm降低到0.635μm,平均表面粗糙度从0.267μm降低到0.143μm;且在相同的材料去除量下,磨削稳定域加工的模具钢表面粗糙度平均下降74%。因此,在加工过程中依据加工表面特征化的磨削稳定域实时调整进给深度和砂轮转速,可同时提高工件的加工质量和效率。 展开更多
关键词 单点金刚石 磨削稳定性 聚类分析 表面质量 表面粗糙度
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