等离子体增强化学气相沉积法制备氢化硅膜的自晶化倾向性

为了探寻生长过程中硅膜的自晶化沉积,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法沉积了氢化硅薄膜,系统研究了不同沉积阶段所得硅膜微观结构的迁变规律。结果表明,硅膜的显微结构依赖于沉积时间,当沉积时间仅为30min时,所得硅膜的结构为非晶;而当沉积时间延至60min时,硅膜形成微晶颗粒;此后随着沉积时间的增加,晶化程度提高,且非晶区域面积相应减小。另外,硅膜的沉积速率也随沉积时间的增加而增加。在硅膜沉积过程中,随时间不断变化的界面状态可能为其自晶化的主要原因。     

热加工工艺对TC11钛合金显微组织与力学性能的影响

分析了常规锻造和特种锻造工艺及不同热处理工艺对TC11钛合金组织和力学性能的影响。结果表明:特种锻造后得到的锻态组织为少量球状α相、细板条α相与β相构成的网篮组织,热处理后的力学性能明显高于常规锻造的;钛合金经特种锻造结合高温均匀化与双重退火处理可得到由12%(体积分数)左右球状初生α相、一定宽长比条状初生α相和β相组成的网篮组织,可使其获得良好的强韧性匹配。     

射频功率对非晶硅膜固相晶化效果的影响

于不同射频功率下制备出非晶Si膜并对其进行真空退火处理,采用XRD、TEM和少子寿命测试仪等检测手段分析了退火前后薄膜的微观结构及电学性能。研究发现,随着射频功率的增加,薄膜的中程有序度和少子寿命均呈先增后减的趋势。经真空退火处理后,非晶硅膜得以晶化,少子寿命较退火前有大幅提高;另外,退火后薄膜的晶化率和少子寿命随射频功率的变化趋势与退火前一致,说明同一热力学条件下薄膜的中程有序度越高越容易发生晶化。     

冷拉过程中TiNbZr合金的微观组织和力学性能

研究了TiNbZr生物β钛合金的冷加工性能.TiNbZr合金由真空自耗电弧炉熔炼,实验过程中采用冷拉变形方式.在冷拉过程中,合金表现出良好的冷加工性能.当冷变形率在20%左右时,出现变形孪晶,使得合金强度有大幅度提高.在随后的冷变形过程中,位错滑移为主要的塑性变形方式.当冷变形率为80%时,抗拉强度达到1170 MPa,延伸率也大于10%.在该冷变形率下,晶粒得到显著细化,晶粒尺寸在20nm到50nm之间.     

航空发动机叶片/机匣碰摩热致变形与应力研究

为分析航空发动机叶片/机匣碰摩热致变形与应力,基于有限元方法建立了叶片/机匣碰摩模型,研究多次碰摩下叶片/机匣的应力、 形变、 温度特征,并对碰摩热致变形的主导因素进行探究分析.研究发现,叶尖与机匣的碰摩会引起接触界面摩擦升温,不仅会改变界面温度状态,还将通过热变形引发叶片/机匣产生附加的热应变和热应力:界面摩擦热在改...     

氢稀释比对氢化硅薄膜两相结构和电学性能的影响

通过改变氢气对硅烷的稀释比R, 采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备出具有非晶/微晶相变过渡区的氢化硅薄膜, 并研究了所得硅膜在不同沉积阶段的微观结构和形貌、晶化效果和电学性能。研究结果表明, 当R=10时, 样品呈典型的非晶特性; 随着氢稀释比的增大, 薄膜表现出两相结构, 且衬底表面处的非晶过渡层逐渐减薄, 也即非晶向微晶的转变提前。但XRD结果显示, 硅膜的晶化率和平均晶粒尺寸随着R的增加呈先增后减的趋势, 在R=28.6时达到最大值。另外, 暗电导率和载流子浓度表现出了与晶化率一样的变化趋势, 显示出硅膜的电学性能与微观结构的高度正相关性。     

电子束冷床熔炼TC4合金温度场模拟

利用ANSYS软件对电子束冷床熔炼TC4钛合金过程进行模拟研究.结果表明:熔体从冷床滴入坩埚之后,主要出现熔体升温、形成稳定熔池、熔体凝固、熔体温度下降和凝固结束这5个阶段.在开始熔炼时,熔体温度较低,升温也比较慢,但随着熔炼的进行,熔体升温加快,并维持在高温状态,最后熔体发生凝固降温,且降温速度很快.降温过程主要分为两个阶段,在快速降温阶段,熔体快速出现部分凝固,而在降温平衡阶段,熔体主要进行补缩.当降温时间达到500 s时,熔体温度基本保持不变.     

BT22钛合金固溶冷却过程中温降特性分析

采用ANSYS有限元分析软件对BT22钛合金固溶热处理后降温阶段温度场进行模拟,并绘制热处理工件在降温过程中的温度分布等值图,从温度-时间曲线和工件内部不同部位温度曲线两个角度分析温降的不均匀性。通过对比实测曲线和模拟曲线发现两者的相对误差在2%～5%,同时把实测降温曲线分为3个阶段:快速降温阶段、平缓降温阶段和慢降温阶段,并分析其形成的原因。     

BT22钛合金大尺寸锻棒固溶降温过程的组织演变

实测BT22钛合金Φ170 mm×200 mm锻棒固溶降温过程内部不同部位,芯部、1/2R、边部降温特性曲线。结果发现,由于相变作用875 ℃固溶降温曲线有1个缓慢降温阶段,在降温曲线中出现1个近似平台。并且3个部位降温具有很大的不同步性。同时研究875和810 ℃固溶降温过程中的组织演变规律。通过硬度测试发现中规格锻棒热处理后内部力学性能不均匀。     

大气等离子喷涂环境障涂层的预热处理致密化方法

环境障涂层(EBC)面层的高致密度对于保障EBC的抗水氧腐蚀性能、提高SiCf/SiC热端部件的服役寿命具有重要意义.本研究提出涂层致密化的预热处理方法,以大气等离子喷涂(APS)Yb2 SiO5涂层作为代表性材料,在涂层高温服役前进行1250～1450℃的预先热处理,显著提高了涂层致密度.通过不同结构孔隙的分类研究,阐明了EBC面层结构及性能在热处理过程中的变化规律,揭示了预热处理促使涂层内孔隙愈合的致密化机理.结果表明:喷涂态的Yb2 SiO5涂层内部存在3种缺陷,包括二维(2 D)形貌的片层内微裂纹、片层间微孔隙(统称2 D孔隙)以及三维(3 D)形貌的球形孔隙,因此致密度较低.在热处理过程中,2D孔隙逐渐愈合,在较短时间内大量减少,但3D球形孔隙未出现明显变化.预热处理过程中孔隙愈合的机理是:涂层内部晶粒不断长大,使得孔隙表面粗糙化,引发孔隙表面多点桥接,将原本连续的2D孔隙分割成若干段,并进一步球化.本研究提出的预热处理方法,为等离子喷涂高致密、抗腐蚀EBC的工程化应用奠定了理论基础.