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TiO_(2)对反应烧结SiC陶瓷性能的影响
1
作者 胡苗 鞠茂奇 +3 位作者 陈定 顾华志 黄奥 付绿平 《武汉科技大学学报》 北大核心 2026年第1期31-36,共6页
以SiC粉、炭黑和造孔剂为主要原料,外加不同含量的TiO_(2)粉末,经混料、压制成型、110℃干燥后,通过1740℃真空渗硅烧结1 h制得反应烧结SiC陶瓷,研究了TiO_(2)添加量对反应烧结SiC陶瓷的力学性能和显微结构的影响。结果表明,TiO_(2)的... 以SiC粉、炭黑和造孔剂为主要原料,外加不同含量的TiO_(2)粉末,经混料、压制成型、110℃干燥后,通过1740℃真空渗硅烧结1 h制得反应烧结SiC陶瓷,研究了TiO_(2)添加量对反应烧结SiC陶瓷的力学性能和显微结构的影响。结果表明,TiO_(2)的最佳添加量为9%,此时所制反应烧结SiC陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别达到294 MPa、4.84 MPa·m^(1/2)。这是因为TiO_(2)和游离Si反应生成了力学性能优异的Ti_(3)SiC_(2)增韧相,同时TiO_(2)能有效降低游离Si的含量并细化其尺寸,从而提高了陶瓷材料的力学性能。 展开更多
关键词 反应烧结sic陶瓷 Ti_(3)sic_(2) 游离Si 力学性能 显微结构
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农业废弃物稻壳合成SiC和Si_(3)N_(4)/SiC纳米粉体的研究进展
2
作者 周雨奇 喻吉 +5 位作者 陈洋 吴溢馨 龙思怡 邓承继 丁军 吴锦杨 《粉末冶金材料科学与工程》 2026年第1期24-36,共13页
农业废弃物的资源化利用一直是人们关注的焦点。生物质稻壳作为可再生资源,富含Si和C元素,是一种廉价易得、可持续利用的废弃物资源。为寻求低成本、大规模且绿色可持续的工艺开发和利用稻壳,研究者进行了大量研究。本文首先简要介绍稻... 农业废弃物的资源化利用一直是人们关注的焦点。生物质稻壳作为可再生资源,富含Si和C元素,是一种廉价易得、可持续利用的废弃物资源。为寻求低成本、大规模且绿色可持续的工艺开发和利用稻壳,研究者进行了大量研究。本文首先简要介绍稻壳的成分和结构,再综述传统方法和现有新工艺合成SiC、Si_(3)N_(4)/SiC纳米粉体的反应机理和特点,最后归纳当前稻壳合成SiC和Si_(3)N_(4)/SiC纳米粉体存在的问题,以期为进一步推动开发高品质稻壳基硅化物提供参考。 展开更多
关键词 稻壳 sic纳米粉体 Si_(3)N_(4)/sic纳米复合粉体 合成工艺 反应机理
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原料粉体纯度对SiC陶瓷材料显微组织及烧结行为的影响
3
作者 程诗淇 冯东 +4 位作者 刘悦 丁国强 茹红强 罗旭东 游杰刚 《材料与冶金学报》 北大核心 2026年第1期53-59,共7页
为了探究原料粉体纯度对SiC陶瓷材料显微组织演变及烧结行为的影响,以不同纯度的SiC粉体为原料,B4C和C为烧结助剂,利用无压烧结方式制备SiC陶瓷材料,研究不同纯度SiC粉体的烧结行为以及陶瓷材料的显微组织与力学性能.结果表明:提高SiC... 为了探究原料粉体纯度对SiC陶瓷材料显微组织演变及烧结行为的影响,以不同纯度的SiC粉体为原料,B4C和C为烧结助剂,利用无压烧结方式制备SiC陶瓷材料,研究不同纯度SiC粉体的烧结行为以及陶瓷材料的显微组织与力学性能.结果表明:提高SiC粉体纯度可以降低粉体的烧结活化能并减少烧结过程中气体的排放量,有利于SiC陶瓷材料的烧结致密化;提高SiC粉体纯度可以细化SiC陶瓷材料的晶粒并提高其显微组织的均匀性,当粉体纯度(质量分数,下同)达到98.8%时,SiC陶瓷材料的平均晶粒尺寸为5.2μm,此时,其相对密度为98.50%,抗折强度为(379±36)MPa,断裂韧性为(5.0±0.6)MPa·m1/2,维氏硬度为(26.4±0.6)GPa,与SiC粉体纯度为96.5%的陶瓷材料相比分别对应提高了2%、57.2%、19.0%和16.3%.SiC粉体纯度的提高不仅可以减少材料内部气孔数量,而且可以细化晶粒,这是SiC陶瓷材料力学性能提高的主要原因. 展开更多
关键词 sic粉体纯度 sic陶瓷材料 无压烧结 显微组织
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基于分子动力学纳米压痕模拟航空C_(f)/SiC复合材料亚表面损伤扩展演化规律分析
4
作者 李勇 廖达海 +4 位作者 胡洋 吕瑞轩 汪建芳 胡晨 马成文 《陶瓷学报》 北大核心 2026年第1期159-169,共11页
为探究金刚石压头作用下,SiC涂层厚度对航空C_(f)/SiC复合材料纳米压痕行为的影响,本文重点研究了亚表面损伤扩展演化规律。基于分子动力学,构建了金刚石压头作用下的C_(f)/SiC复合材料分子动力学压痕模型。模型融合了Tersoff势、AIREB... 为探究金刚石压头作用下,SiC涂层厚度对航空C_(f)/SiC复合材料纳米压痕行为的影响,本文重点研究了亚表面损伤扩展演化规律。基于分子动力学,构建了金刚石压头作用下的C_(f)/SiC复合材料分子动力学压痕模型。模型融合了Tersoff势、AIREBO势、Morse势与Lennard-Jones(LJ)势四种势函数,从载荷—位移曲线、应力分布、径向分布函数和原子键断裂等多个角度,系统研究了SiC涂层厚度对C_(f)/SiC复合材料力学性能的影响。结果显示,SiC涂层在压痕过程中显著增强了碳纤维基体的刚度与承载能力,最大载荷随厚度增加而增大。然而,较厚的涂层在提升整体力学性能的同时,也可能在局部范围引入损伤敏感性。当涂层厚度为1.0 nm时,径向分布函数的主峰强度为70.9;当涂层厚度为1.5 nm时,主峰强度为65.0;当涂层厚度为2.0 nm时,主峰强度降至58.2。径向分布函数的主峰强度随涂层厚度的增加逐渐减弱,表明该区域内原子键断裂数量增加,产生一定的损伤积聚效应。该研究有助于深入理解涂层增强复合材料的力学响应规律,并为优化复合材料设计以及调控纳米力学性能提供参考。 展开更多
关键词 航空C_(f)/sic复合材料 sic涂层厚度 分子动力学压痕模拟 亚表面损伤
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基于SiC功率器件的新能源汽车电驱动系统效率提升策略
5
作者 刘力 《汽车与新动力》 2026年第1期28-31,共4页
SiC功率器件凭借其优异的电学特性和热学性能,在提升新能源汽车电驱动系统效率方面具有显著优势。为此,依据新能源汽车电驱动系统工作原理,探讨系统效率提升面临的关键技术挑战;从拓扑优化、控制算法改进和散热系统设计等多个维度展开研... SiC功率器件凭借其优异的电学特性和热学性能,在提升新能源汽车电驱动系统效率方面具有显著优势。为此,依据新能源汽车电驱动系统工作原理,探讨系统效率提升面临的关键技术挑战;从拓扑优化、控制算法改进和散热系统设计等多个维度展开研究,提出基于SiC功率器件的系统效率提升策略,以期为提高新能源汽车电驱动系统效率提供理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 新能源汽车 sic功率器件 电驱动系统 效率提升 控制策略
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氧化温度与NO退火组分协同优化提升SiC MOSFET界面特性与器件性能
6
作者 刘玮 陈刚 +4 位作者 夏云 桂雅雯 陈昱 田佳民 杜融鑫 《微纳电子技术》 2026年第1期104-109,共6页
针对碳化硅(SiC)金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)中SiC/SiO2界面态密度偏高、迁移率低、栅氧击穿场强退化与阈值电压不稳定问题,系统研究了氧化温度、NO退火组分对界面特性及器件性能的调控机制。通过设计三组对比实验(氧化温度... 针对碳化硅(SiC)金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)中SiC/SiO2界面态密度偏高、迁移率低、栅氧击穿场强退化与阈值电压不稳定问题,系统研究了氧化温度、NO退火组分对界面特性及器件性能的调控机制。通过设计三组对比实验(氧化温度1200~1350℃;退火温度1250~1300℃;NO组分10%~100%),制备金属-氧化物-半导体(MOS)电容、平面MOSFET及横向MOSFET。电学表征与物性分析发现:温度升至1300℃可抑制界面碳团簇,阈值电压负漂移率改善44%,但1350℃工艺因氧空位增多导致栅氧反向击穿场强下降7%;10%NO退火较100%NO显著提升场效应迁移率38%,这源于氮原子对界面悬挂键的高效钝化。在最优工艺(1300℃氧化温度结合1300℃/10%NO退火)条件下,器件综合性能最优:栅氧正向击穿场强9.65 MV/cm、迁移率14.4 cm^(2)/(V·s)、阈值电压负漂移率-9%。本研究为SiC MOSFET栅氧工艺提供了明确的参数窗口与机理解释。 展开更多
关键词 sic金属-氧化物-半导体(MOS)电容 sic横向金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET) 栅氧工艺 场效应迁移率 栅氧击穿场强 阈值电压漂移
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效率跃升 降本增值 中恒微混合SiC功率模块塑造性价比新方案
7
《变频器世界》 2026年第2期41-43,共3页
在新能源、汽车、工业控制等行业迎来升级浪潮的背景下,功率半导体领域正面临性能与成本的双重考验:全SiC模块受成本掣肘难成规模化渗透,纯Si模块又难以匹配高性能场景。而混合SiC模块凭借“性能优于纯Si、成本低于纯SiC”的核心优势,... 在新能源、汽车、工业控制等行业迎来升级浪潮的背景下,功率半导体领域正面临性能与成本的双重考验:全SiC模块受成本掣肘难成规模化渗透,纯Si模块又难以匹配高性能场景。而混合SiC模块凭借“性能优于纯Si、成本低于纯SiC”的核心优势,成为行业公认的高性价比破局之选。 展开更多
关键词 性价比 混合sic模块 汽车 工业控制 全sic模块 新能源
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基于CVD碳源和GSI工艺制备C/C-SiC复合材料过程C-Si反应机理研究
8
作者 龙宪海 赵子剑 刘益林 《湖南文理学院学报(自然科学版)》 2026年第1期44-48,共5页
为探究气相渗硅工艺(GSI)过程中Si蒸气原子与固态C晶体之间的C-Si反应机理,本文设计了C-Si反应实验。采用扫描电镜对样品进行显微形貌观察并结合原子层级透射电镜照片进行分析。结果表明, C-Si反应的过程分为2个阶段。初始阶段,气态Si... 为探究气相渗硅工艺(GSI)过程中Si蒸气原子与固态C晶体之间的C-Si反应机理,本文设计了C-Si反应实验。采用扫描电镜对样品进行显微形貌观察并结合原子层级透射电镜照片进行分析。结果表明, C-Si反应的过程分为2个阶段。初始阶段,气态Si原子撞击到固态碳的表面并被捕获,从而在碳表面迅速形成一层SiC层。第二阶段,碳原子和Si原子在空间上被生成的SiC层隔开,此后的Si碳原子反应(结合)和SiC层的生长均是由Si碳原子经过SiC层的扩散来完成。靠近CVD碳界面处的SiC晶粒相对较小,而远离CVD碳界面处的SiC晶粒逐渐增大。 展开更多
关键词 气相渗硅 CVD碳 C/C-sic复合材料 C-sic界面 反应机理
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激光增材/渗硅复合成形C_(sf)/SiC复合材料的界面性能研究
9
作者 孙策 陈鹏 +10 位作者 钱锦豪 高夏莉 田海洋 杨辰倩 涂溶 章嵩 杨梅君 韩潇 杨丽霞 史玉升 刘凯 《材料工程》 北大核心 2026年第2期101-112,共12页
激光增材/渗硅成形碳纤维增强碳化硅(C_(sf)/SiC)复合材料内部C_(sf)易被熔融Si侵蚀,限制了纤维对基体的强韧化效果。针对上述问题,提出采用水热碳化、浸涂裂解工艺在C_(sf)表面分别包覆热解碳(PyC)与碳化硅(SiC)涂层,制备了C_(sf)/SiC... 激光增材/渗硅成形碳纤维增强碳化硅(C_(sf)/SiC)复合材料内部C_(sf)易被熔融Si侵蚀,限制了纤维对基体的强韧化效果。针对上述问题,提出采用水热碳化、浸涂裂解工艺在C_(sf)表面分别包覆热解碳(PyC)与碳化硅(SiC)涂层,制备了C_(sf)/SiC复合材料,揭示了纤维表面涂层对C_(sf)/SiC复合材料显微组织及力学性能的影响规律。结果表明:SiC涂层可阻碍C_(sf)与熔融Si的直接接触,避免二者在界面处发生溶解-沉淀反应,从而保护C_(sf)。相较于添加C_(sf)和C_(sf)@PyC的C_(sf)/SiC复合材料,添加C_(sf)@SiC的C_(sf)/SiC复合材料内部纤维仍保留较好的原始结构,而前两者内部C_(sf)均出现反应侵蚀现象。由于SiC涂层保护而保留下来的纤维通过裂纹偏转、涂层脱粘、纤维拔出等机制在一定程度上提升了C_(sf)/SiC复合材料的弯曲强度和断裂韧度,相较于添加C_(sf)、C_(sf)@PyC的C_(sf)/SiC复合材料分别提高了7.1%和8.3%,最大达到246.09 MPa和3.28 MPa·m^(1/2)。通过纤维表面涂层优化实现了C_(sf)/SiC复合材料强度与韧性的协同提升,为LPBF/LSI制备高性能C_(sf)/SiC复合材料提供了一定的理论基础。 展开更多
关键词 3D打印 激光粉末床熔融 液态渗硅 C_(sf)/sic复合材料 涂层
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化学气相渗透2D SiC/SiC窄带随机振动疲劳损伤与性能退化
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作者 刘明扬 王纯 +6 位作者 程鹏飞 马雪寒 高祥云 由博杰 赵录峰 成来飞 张毅 《无机材料学报》 北大核心 2026年第3期349-358,I0006,共11页
随着航空发动机热端部件对高温性能与轻量化的要求日益严苛,SiC/SiC复合材料凭借其优异的耐高温性、低密度和耐腐蚀性,成为极具应用潜力的替代材料。然而,其服役过程中不可避免地承受复杂振动载荷,振动引发的疲劳损伤已成为限制其工程... 随着航空发动机热端部件对高温性能与轻量化的要求日益严苛,SiC/SiC复合材料凭借其优异的耐高温性、低密度和耐腐蚀性,成为极具应用潜力的替代材料。然而,其服役过程中不可避免地承受复杂振动载荷,振动引发的疲劳损伤已成为限制其工程应用的关键问题。本工作采用化学气相渗透法制备了2D SiC/SiC板材,并加工成两侧具有圆弧状缺口的试样,在一阶振型下开展了窄带随机振动疲劳试验,系统揭示其损伤演化过程及拉伸性能退化规律。研究结果表明,随着等效应力增大,2D SiC/SiC板结构的归一化全时域曲线整体向下偏移,低应力区的响应表现出显著的分散性。基于微结构图像分析,2D SiC/SiC板结构的损伤演化可分为基体损伤、界面损伤和纤维损伤三个阶段,损伤速率呈现快-慢-快的变化趋势。残余拉伸性能结果表明,2D SiC/SiC板结构的拉伸性能呈指数型下降趋势,当共振频率降幅为31.9%时,其拉伸强度、比例极限应力、弹性模量和回弹模量分别下降至270.0 MPa、64.1 MPa、106.3 GPa和0.020 MJ/m^(3),均不足制备态性能的70%。拉伸断口形貌分析表明,基体裂纹和纤维磨损是导致拉伸性能退化的关键因素。本研究为评估2D SiC/SiC板结构在振动环境下的服役可靠性提供了重要依据和实验支撑。 展开更多
关键词 2D sic/sic 随机振动 疲劳损伤 等效应力 拉伸性能
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基于同步辐射CT与深度学习的C/SiC复合材料带孔试件损伤演化分析
11
作者 刘乔雨 王龙 +2 位作者 侯传涛 李志强 刘武刚 《材料工程》 北大核心 2026年第1期62-73,共12页
通过开展基于同步辐射X射线CT原位观测的力学实验,结合深度学习算法、三维数字图像有限元建模方法和数字体积相关(DVC)方法,研究单向拉伸载荷作用下中心开孔C/SiC复合材料构件的损伤演化行为,实现单向拉伸载荷作用下中心开孔C/SiC复合... 通过开展基于同步辐射X射线CT原位观测的力学实验,结合深度学习算法、三维数字图像有限元建模方法和数字体积相关(DVC)方法,研究单向拉伸载荷作用下中心开孔C/SiC复合材料构件的损伤演化行为,实现单向拉伸载荷作用下中心开孔C/SiC复合材料构件内部损伤纤维束裂纹、基体裂纹及分层等不同类型损伤的智能识别,建立损伤演化与应变集中之间的关系。基于深度学习的损伤识别与量化分析表明中心开孔与初始孔隙均会影响损伤萌生的位置;三维数字图像有限元分析结果揭示了初始孔隙的几何形状对裂纹损伤萌生的影响,而DVC结果展现了纤维束区域较大范围应变集中与分层损伤及最终断裂的关系。纤维束裂纹、基体裂纹及分层这三种损伤形式在一定程度上相互关联,随着载荷增加,临近的分层连通形成基体裂纹,进而可能扩展形成纤维束裂纹;在拉伸载荷下纤维束的主要破坏形式为纤维束断裂及纤维束劈裂、纤维束滑移,试件中心开孔没有改变纤维束的失效模式。 展开更多
关键词 C/sic复合材料 X射线CT原位拉伸实验 损伤 深度学习 数字体积相关 图像有限元
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腐蚀法制备SiC量子点及其在荧光标记中的应用
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作者 康杰 丁紫阳 +4 位作者 焦璨 白玲 潘全喜 朱彦敏 宋月鹏 《半导体技术》 北大核心 2026年第1期13-21,共9页
通过HNO_(3)和HF混合腐蚀剂处理自蔓延高温合成的β-SiC微粉,制备出尺寸均匀、分散性良好的水相SiC量子点,研究了腐蚀进程中颗粒微观组织结构演变及光致发光(PL)性能调控机制,并将其应用于镰刀菌的荧光标记及成像。采用透射电子显微镜(T... 通过HNO_(3)和HF混合腐蚀剂处理自蔓延高温合成的β-SiC微粉,制备出尺寸均匀、分散性良好的水相SiC量子点,研究了腐蚀进程中颗粒微观组织结构演变及光致发光(PL)性能调控机制,并将其应用于镰刀菌的荧光标记及成像。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、PL谱及共聚焦荧光显微系统等表征手段,揭示了SiC颗粒在腐蚀过程中的表面氧化、镂空结构形成至超声破碎的微观演变路径,证实其光致发光基于量子限域效应而非表面缺陷。经调控离心层析的超重力系数实现量子点粒径的精准裁剪后,SiC量子点特征发射波长(340nm激发下)由401nm经455nm红移至485nm,宏观荧光颜色相应由蓝绿色经绿色转变为黄绿色。活体细胞的长时程荧光成像结果表明,腐蚀法制备的SiC量子点具有较高的标记稳定性。此外,对抗光漂白机理及标记稳定性进行了初步分析。 展开更多
关键词 sic量子点 腐蚀法 微观组织结构演变 离心层析裁剪 荧光成像
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SiC/SiC涡轮外环设计、制备与热冲击考核验证
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作者 贺正泽 毋凡 +3 位作者 梁成瑜 刘持栋 李龙彪 刘小冲 《复合材料学报》 北大核心 2026年第1期462-475,共14页
涡轮外环是航空发动机典型热端静止件,是陶瓷基复合材料(Ceramic-matrix composites,CMCs)最先实现工程应用的热端部件。针对SiC/SiC涡轮外环纤维预制体设计、氮化硼界面相与SiC基体沉积方法、气膜孔精密加工以及燃气环境热冲击实验方... 涡轮外环是航空发动机典型热端静止件,是陶瓷基复合材料(Ceramic-matrix composites,CMCs)最先实现工程应用的热端部件。针对SiC/SiC涡轮外环纤维预制体设计、氮化硼界面相与SiC基体沉积方法、气膜孔精密加工以及燃气环境热冲击实验方法等开展研究,采用二维纤维预制体及针刺工艺制备SiC涡轮外环纤维预制体,在纤维预制体表面采用化学气相沉积(Chemical vapor infiltration,CVI)工艺沉积氮化硼界面相,采用CVI工艺沉积SiC基体,通过激光微加工技术加工SiC/SiC涡轮外环的气膜孔和表面方槽,加工成型后,分别在1 350、1 400和1 450℃开展高温燃气环境热冲击实验,在实验过程中,采用红外热像仪监测SiC/SiC涡轮外环表面温度,获得温度-时间变化曲线,分析了升温、保温、降温阶段的温度变化率及温度变化导致的损伤模式,试验后对SiC/SiC涡轮外环表面进行扫描电镜细观损伤观察,采用X射线断层扫描(Xray computed tomography,XCT)对其内部损伤进行分析,揭示其在不同温度热冲击环境下的细观损伤机制。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 涡轮外环 sic/sic BN界面相 热冲击
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直接电加热的SiC泡沫乙醇水蒸气催化重整制氢的数值模拟
14
作者 宋旭 鲍泽威 宗文刚 《太阳能学报》 北大核心 2026年第2期768-775,共8页
利用数值模拟方法建立一种直接电加热SiC泡沫催化剂载体的乙醇水蒸气重整制氢反应器模型。基于所建立的数学模型对重整反应器性能进行研究。重点分析入口温度、水醇比、入口流速和电加热功率等因素的影响。以乙醇转化率和反应物的组分... 利用数值模拟方法建立一种直接电加热SiC泡沫催化剂载体的乙醇水蒸气重整制氢反应器模型。基于所建立的数学模型对重整反应器性能进行研究。重点分析入口温度、水醇比、入口流速和电加热功率等因素的影响。以乙醇转化率和反应物的组分浓度作为评价指标。研究结果表明,升高入口温度和电加热功率能为重整反应提供更多热量,从而提高反应温度,促进重整反应进行。当入口温度从873.15 K提高至1073.15 K时,乙醇转化率从95.5%显著提高至98.2%;当电流功率从14 W增至24 W时,乙醇转化率由94.6%升至98.9%。此外,增大水醇比和减小入口流速也可有效提高乙醇转化率。 展开更多
关键词 乙醇 蒸汽重整 数值模型 结构催化剂 sic泡沫 焦耳效应
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SiC_(f)/SiC复合材料纳秒激光烧蚀机理研究
15
作者 邸腾达 杨煜珩 +2 位作者 赵卿钰 吴东江 马广义 《表面技术》 北大核心 2026年第2期124-133,共10页
目的建立工艺参数与纳秒激光烧蚀SiC_(f)/SiC复合材料烧蚀槽尺寸及烧蚀槽形貌的映射关系,揭示不同工艺参数条件下的烧蚀机理,明确烧蚀过程的成分变化规律,为SiC_(f)/SiC复合材料的孔加工和槽加工提供理论指导和工艺基础。方法通过不同... 目的建立工艺参数与纳秒激光烧蚀SiC_(f)/SiC复合材料烧蚀槽尺寸及烧蚀槽形貌的映射关系,揭示不同工艺参数条件下的烧蚀机理,明确烧蚀过程的成分变化规律,为SiC_(f)/SiC复合材料的孔加工和槽加工提供理论指导和工艺基础。方法通过不同激光能量密度和扫描速度的纳秒激光对SiC_(f)/SiC复合材料进行烧蚀,采用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜以及显微拉曼光谱仪对烧蚀槽形貌尺寸及物相组成进行分析,揭示纳秒激光烧蚀SiC_(f)/SiC复合材料的烧蚀机理。结果在选定工艺参数范围内,激光能量密度主要影响烧蚀宽度,扫描速度主要影响烧蚀深度,激光能量密度由1.78 J/cm^(2)提高到8.89 J/cm^(2),烧蚀宽度提高了10.06μm。扫描速度由800 mm/s降低到50 mm/s,烧蚀深度提高了76.12μm。结论纳秒激光烧蚀SiC_(f)/SiC复合材料的主要烧蚀产物是SiO_(2)。烧蚀槽内部由于氧分压较小,温度较高,SiC被动氧化会转变为活性氧化,生成SiO和CO等物质。此外,烧蚀过程中SiC会发生分解和蒸发,对材料中SiC的含量和结晶度造成影响。当材料吸收的单位时间激光能量输入较低时,SiC蒸发分解产生的气体反冲压力将熔融液滴抛离,在光斑附近形成半圆形溅射状。当材料吸收单位时间激光能量输入较大时,大部分熔融液滴无法离开烧蚀槽,在烧蚀槽内形成较厚的重铸层和块状堆积物。 展开更多
关键词 纳秒激光 sic_(f)/sic复合材料 形貌特征 去除机理
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静电纺丝法制备微纳含硼SiC纤维及其电磁波吸收性能
16
作者 崔婧妍 魏英 +3 位作者 尹洪峰 任小虎 汤云 袁蝴蝶 《复合材料学报》 北大核心 2026年第1期268-280,共13页
目前电磁波污染不仅干扰通信设备且不利于人体健康。此外,国防和信息安全对电磁波吸收材料提出更高要求。然而,制备兼具“薄、轻、宽、强”特性的高效电磁波吸收材料仍有挑战性。本文采用一种简易的方法将硼酸(H_(3)BO_(3))添加到聚乙... 目前电磁波污染不仅干扰通信设备且不利于人体健康。此外,国防和信息安全对电磁波吸收材料提出更高要求。然而,制备兼具“薄、轻、宽、强”特性的高效电磁波吸收材料仍有挑战性。本文采用一种简易的方法将硼酸(H_(3)BO_(3))添加到聚乙烯吡咯烷酮(PVP)-聚碳硅烷(PCS)前驱体溶液中,经静电纺丝结合高温热解制备出含硼SiC纤维。利用FTIR和TG-FTIR分析了含硼SiC纤维制备过程中的物理化学变化;通过SEM、TEM、XRD、Raman、XPS和ICP-MS等检测手段表征了纤维的微观结构和组成。结果表明,纤维中SiC结晶性不佳,多为微晶,且被SiC_(x)O_(y)无定形相包围。引入的少量H_(3)BO_(3)以B-O键形式存在于无定形相中。当前驱体溶液中H_(3)BO_(3)∶PVP∶PCS质量比为3∶10∶20时,所制得的含硼SiC纤维膜在3 mm厚度下的最小反射损耗(RL_(min))达到-60.31 dB,相应的有效吸收带宽(EAB)为7.44 GHz(10.56~18 GHz),完全覆盖Ku波段(12~18 GHz)。含硼SiC纤维中多种异质界面、极性共价键以及纤维形成的三维导电网络的存在,使得电磁波在材料中被多次反射吸收,从而提高了吸收强度和带宽。此种方法制备的含硼SiC纤维在吸波领域具有应用潜力。 展开更多
关键词 微纳含硼sic纤维 H_(3)BO_(3) 电磁波(EMW)吸收 静电纺丝 介电损耗
原文传递
集成异质结二极管的4H-SiC半超结MOSFET
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作者 张闯 张腾 +2 位作者 黄润华 李士颜 柏松 《电子元件与材料》 北大核心 2026年第2期150-156,共7页
为改善碳化硅(SiC)超结MOSFET体二极管的反向恢复特性并降低开关损耗,提出一种集成异质结二极管的超结MOSFET(SJH-MOSFET)新结构。该结构在栅槽底部引入与源极短接的P+多晶硅,与4H-SiC漂移区构成异质结续流二极管;同时增设P+屏蔽层并采... 为改善碳化硅(SiC)超结MOSFET体二极管的反向恢复特性并降低开关损耗,提出一种集成异质结二极管的超结MOSFET(SJH-MOSFET)新结构。该结构在栅槽底部引入与源极短接的P+多晶硅,与4H-SiC漂移区构成异质结续流二极管;同时增设P+屏蔽层并采用半超结设计以优化电场。基于TCAD的仿真对比分析表明,相较于传统双沟槽结构,新器件的击穿电压提升18.4%至1710 V,比导通电阻降低12.1%至1.45 mΩ·cm^(2)。异质结二极管有效抑制了少子注入,使反向恢复电荷降低60.9%;减小的栅-漏耦合面积则使米勒平台电荷降低79.2%,总开关损耗减少40.4%。该研究为同时优化动态特性与可靠性的高性能SiC功率器件设计提供了有效途径。 展开更多
关键词 4H-sic MOSFET 超结 异质结 反向恢复特性
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SiCf/SiC复合材料涡轮导叶气膜冷却效果
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作者 丁莲静 赵熙 +5 位作者 栗尼娜 林莉 屠泽灿 刘梦珠 吴帝佳 贺忠良 《航空材料学报》 北大核心 2026年第3期77-86,共10页
通过对SiCf/SiC陶瓷基复合材料涡轮导向叶片开展数值模拟研究,探究温比和流量比对叶片整体温度及冷却效果的影响。选取变温比和变流量比16个工况进行仿真计算,结果表明,当流量比和温比均增加时,叶片的最高温度、最低温度和平均温度均降... 通过对SiCf/SiC陶瓷基复合材料涡轮导向叶片开展数值模拟研究,探究温比和流量比对叶片整体温度及冷却效果的影响。选取变温比和变流量比16个工况进行仿真计算,结果表明,当流量比和温比均增加时,叶片的最高温度、最低温度和平均温度均降低,且下缘板前缘位置出现高温;叶背的冷却效果从前缘到尾缘均逐渐增大,叶盆的冷却效果从前缘到尾缘均先减小后增大。针对单点冷效,当流量比分别为5.28%、7.54%和8.44%时,平均冷效随温比增大先减小后增大;当流量比为3.69%时,平均冷效随温比增大而逐渐减小。同时,中截面平均冷效随流量比增大而增大。 展开更多
关键词 sicF/sic 复合材料 涡轮导向叶片 冷却效果 温比 流量比
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籽晶转速对TSSG法生长大尺寸SiC单晶的影响
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作者 李强 苏奕霖 +1 位作者 梁刚强 刘源 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2026年第2期161-166,共6页
通过调整籽晶转速来优化溶液的流动状态和温度分布,以提高顶部籽晶溶液法(TSSG)生长大尺寸(6英寸)4H-SiC晶体的速度。通过COMSOL软件建立二维轴对称模型,模拟分析了大尺寸SiC晶体生长过程中不同籽晶转速下的流场和温度场分布及其对晶体... 通过调整籽晶转速来优化溶液的流动状态和温度分布,以提高顶部籽晶溶液法(TSSG)生长大尺寸(6英寸)4H-SiC晶体的速度。通过COMSOL软件建立二维轴对称模型,模拟分析了大尺寸SiC晶体生长过程中不同籽晶转速下的流场和温度场分布及其对晶体生长速度的影响。结果表明,随着籽晶旋转的增强,溶液流动方向由“逆时针”转变为“顺时针”,生长界面处温度梯度增大,从而提高了SiC晶体的生长速度。籽晶转速小于15 r/min时,溶液中存在多个扰动涡流,径向温度分布相对不均匀,不利于大尺寸晶体稳定生长;籽晶转速在15~200 r/min区间内,随着籽晶转速的增加,溶液逐渐形成了稳定和强烈的顺时针涡流,保证了碳溶质稳定运输,有利于大尺寸晶体的快速生长。籽晶转速为30 r/min时SiC晶体生长速度较低,表面平整;100 r/min时生长速度提高,但晶体出现严重台阶聚束现象和溶剂夹杂。 展开更多
关键词 顶部籽晶溶液法 sic 流场 温度场 有限元分析
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火炮伺服驱动器SiC MOSFET损耗建模及分析
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作者 梁炳炎 马捷 +3 位作者 周鑫 张高生 唐杰 肖文山 《兵器装备工程学报》 北大核心 2026年第2期172-181,共10页
火炮伺服驱动器是实现火炮高精度瞄准的关键组成部分,其效能直接影响火炮的射击精度。在驱动器电能变换过程中,功率器件损耗不仅影响系统效率,还会导致系统发热,从而影响驱动器热设计和工作可靠性。针对火炮伺服变负载应用背景,根据SiC ... 火炮伺服驱动器是实现火炮高精度瞄准的关键组成部分,其效能直接影响火炮的射击精度。在驱动器电能变换过程中,功率器件损耗不仅影响系统效率,还会导致系统发热,从而影响驱动器热设计和工作可靠性。针对火炮伺服变负载应用背景,根据SiC MOSFET双向导通特性,对火炮驱动器的功率损耗进行了定量分析。基于火炮伺服工况、永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)数学模型,研究了火炮伺服负载特性;根据空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略、SiC MOSFET器件损耗模型,建立了动态负载工况下伺服驱动器损耗理论模型;在此基础上,研究了火炮角度调转和正弦运动控制2种典型伺服工况下的驱动器功率损耗特性,并搭建了火炮伺服系统仿真模型,对动态负载工况驱动器功率损耗特性进行了试验验证。 展开更多
关键词 火炮伺服工况 伺服驱动器 sic MOSFET 变负载 功率损耗
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