超声电化学沉积ZnO薄膜及其机理研究

采用超声电化学沉积生长了c轴取向的ZnO薄膜,并与常规电化学沉积生长的ZnO薄膜进行了比较.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计研究了样品的晶体结构、表面形貌以及光学性能.结果表明,常规电化学沉积生长的ZnO薄膜为纳米柱状结构,随着沉积电压的增加,c轴取向率呈极值变化,热退火可提高这种薄膜的透射率.超声电化学沉积生长的ZnO薄膜,在1.5V低沉积电压下仍为柱状结构,但比未加超声电化学法沉积的样品具有更好的c轴取向,沉积电压增加到2.0V时样品则变为麦粒状结构,热退火后其透射率几乎不变.     

煤层气钻机旋转式轻便铁钻工的研制

为配套MZJ15/60全液压煤层气钻机,研制了一种旋转式轻便型TZG50铁钻工。该铁钻工不同于手臂式铁钻工和落地式铁钻工,它安装于井架大腿上,使用时旋转至井口中心,上、卸扣后旋转复位,不占用钻台面积,非常适合用于钻台面非常小的煤层气钻机。该铁钻工质量轻,运输时可以方便拆卸,并可快速组装;采用PLC智能控制和良好的操作面板设计使得操作非常简便,并能精确控制扭矩,动作准确灵活,可靠性高,可大幅提高作业效率。试验和现场应用结果表明,该铁钻工夹紧可靠,上卸扣动作迅速、灵活;PLC远程控制设计合理,自动化程度高,具有良好的经济效益和市场前景。     

沟槽电极型声表面波耐高温谐振器的制备

声表面波(SAW)传感器在高温环境的需求日益增多,硅酸镓镧因为具有良好的高温特性而提供了耐高温压电基底,但是电极在高温条件下会发生团聚而失效。该文设计了一种沟槽电极结构的耐高温SAW谐振器,采用Pt作为电极,硅酸镓镧作为压电基底,并提出了沟槽结构叉指电极的制造工艺,对沟槽结构的形貌进行了表征。通过提高沉积温度改善Pt电极质量,最终制备的波长8μm、沟槽电极厚240 nm的谐振器在1 000℃下可稳定工作。     

机械制造中的机械自动化技术应用

机械自动化在发展的过程中,不仅带给了人类生活生产方面巨大的便利,同时也创造了巨大的社会效益与经济效益。为实现其稳定的发展,就必须重视机械自动化本身存在的问题,消除其本身的弊病,从而创造更大的价值和效益。实践中需要结合其发展趋势累积生产经验,创造更具价值的生产技术。本文将着重分析机械制造行业中的机械自动化现状与问题,希望能够带动我国机械生产能力提升。     

基于有限元的BJX260弧齿轮副应力分析

采用GB/T 10062—2003推荐的B2与C混合法校核BJX260弧齿轮副的接触强度,并建立了弧齿轮副的有限元模型,研究分析了弧齿轮在额定输出功率下的应力状况。研究并探讨了实际设计应用中有限元法计算校核齿根弯曲应力的新方法。     

GCr15钢轴承滚子的早期磨损失效分析

失效轴承是推力调心滚子轴承,用于钻机水龙头主载荷轴承,设计疲劳寿命≥3000 h.滚子材质为GCr15钢,大端直径30 mm,小端直径22 mm,长度48 mm,热处理工艺:860℃×15 min,油冷淬火,(190～200)℃×60 min,回火空冷,硬度要求57～63 HRC.有一批滚子轴承安装使用后,短期内严重磨损.图1为失效滚子实物照片,可以看出滚子两端碰伤和疲劳剥落比较严重.为查找失效原因,从化学成分和显微组织两方面进行了分析.     

溶胶-凝胶法生长(002)高度择优取向的ZnO:Al薄膜

采用溶胶-凝胶法在石英衬底上制备了高度择优取向的ZnO:Al薄膜.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分别对薄膜结构和形貌进行了表征,用紫外-可见透射光谱和四探针研究了薄膜的光电性能.结果表明:制备的ZnO:Al薄膜为六角纤锌矿结构,且具有明显的c轴择优取向;Al离子的掺杂浓度和退火温度对薄膜的结构、光电性能有一定的影响,薄膜在可见光区的光透过率为80%～95%;Al的掺杂浓度为1%样品在600℃下空气中退火1h后,薄膜最低的电阻率为7.5×10-2Ω·cm.     

溶胶-凝胶法生长（002）高度择优取向的ZnO∶Al薄膜

采用溶胶-凝胶法在石英衬底上制备了高度择优取向的ZnO∶Al薄膜。用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）分别对薄膜结构和形貌进行了表征,用紫外-可见透射光谱和四探针研究了薄膜的光电性能。结果表明：制备的ZnO∶Al薄膜为六角纤锌矿结构,且具有明显的c轴择优取向;Al离子的掺杂浓度和退火温度对薄膜的结构、光电性能有一定的影响,薄膜在可见光区的光透过率为80%~95%;Al的掺杂浓度为1%样品在600℃下空气中退火1h后,薄膜最低的电阻率为7.5×10-2Ω.cm。     

衬底温度和氢气退火对ZnO:Al薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底上制备了性能良好的透明导电ZnO:Al薄膜,并研究了衬底温度和氢气退火对薄膜结构和光电性能的影响。结果表明,衬底加热可以改善薄膜结晶质量和c轴择优取向,减小内应力,并提高其电学性能。经稀释氢气退火后,500℃沉积的薄膜电阻率由9.4×10-4Ω.cm减小到5.1×10-4Ω.cm,迁移率由16.4cm2.V-1.s-1增大到23.3 cm2.V-1.s-1,载流子浓度由4.1×1020cm-3提高到5.2×1020cm-3,薄膜的可见光区平均透射率仍达85%以上。禁带宽度随着衬底温度的升高和氢气退火而展宽。     

浸入式超低温压力传感器的研究

在航天液氢/液氧发动机测控领域,实时获取准确的低温推进剂管路压力参数至关重要。为提高低温压力参数测量的准确性,研制了一种浸入式超低温压力传感器。该压力传感器敏感膜片集成了应变电阻、灵敏度温度自补偿电阻和测温电阻,通过灵敏度温度自补偿技术、压力/温度复合测量技术,实时对产品零点及灵敏度温度误差进行原位补偿,实现低温推进剂压力的高精度测量。