吸气式高超声速飞行器气动外流场环境仿真及分析

针对吸气式高超声速飞行器在飞行过程经历的气动环境预示研究不足的问题,基于地面风洞数据执行仿真参数与数值精度的相关性分析,提出了一种采用优化参数的气动环境仿真方案.环境预示数据表明,飞行器在飞行期间所面临的气动声振热条件极为严苛,其数值分别达到147dB、182g和2130K.结构设计时,翼型前端会直面更为剧烈的气动加热,应选用具备出色耐热性能的材料,抗振设计则需着重关注翼型后缘位置;采用如铬镍铁合金等新型高性能材料可显著提升结构可靠性和耐久性.环境测试时,测试范围必须全面覆盖上述极端气动环境的极限值且热测试的温升速度需达到83℃/s的快速升温,以模拟飞行器在极端环境下的热应力情况.此外,随着流速的增加,气动热对飞行器结构振动的影响也愈发显著,进一步验证了热振联合测试的重要性.

偏压对多弧离子镀TiN膜层的影响

主要运用多弧离子镀技术研究了偏压对不锈钢基片上镀制的TiN膜层的影响,运用扫描电子显微镜(SEM),X-射线衍射仪(XRD)和附着力测定仪研究了膜表面的钛滴、针孔、膜的取向和临界载荷等性能。结果表明:低偏压下膜表面的针孔密度较小,高偏压下钛滴趋于细化。划痕试验表明:在150～200V偏压下膜层的临界载荷最佳。

HfO_2在CHF_3,Ar和H_2的感应耦合等离子体中的刻蚀行为

通过改变偏压功率和气体气压的宏观条件 ,利用CHF3 ,Ar和H2 的感应耦合等离子体 (ICP)对HfO2 和RZJ 30 6光刻胶进行了刻蚀选择性实验研究。结果表明 ,HfO2 与等离子体化学相互作用的刻蚀产物属于非挥发性的 ,容易造成边墙的堆积而形成“驼峰”形 ,因而需要借助于Ar+ 的辅助轰击来消除边墙堆积 ,典型的HfO2 /光刻胶的刻蚀选择比在 0 2～ 0 .5之间。在射频源功率 4 0 0W、气压 0 5Pa、射频偏压 - 4 0 0V、流量比为Ar∶CHF3 ∶H2 =4 0sccm∶18sccm∶2sccm的优化条件下 ,利用感应耦合等离子体刻蚀特性 ,对光刻胶作为掩膜的HfO2 /BK7玻璃进行刻蚀 ,扫描电镜的测试结果表明 ,光栅的图形转移效果较好。红外激光波长为 10 6 4nm时 ,所测得的光栅二级衍射效率在 71%以上。

多弧法沉积Ti(C,N)膜中的CN相

在高速钢基片和〈１００〉单晶硅片上，用多弧法在Ｃ２Ｈ２，Ｎ２，Ａｒ的气氛中电弧蒸发Ｔｉ靶来制备沉积Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）膜。总气压在１．２Ｐａ内，起始镀膜温度为２６０℃。Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）膜的晶格取向以除了〈１１１〉，〈２００〉，〈２２０〉外，还出现了一些新的衍射峰，配合ＸＰＳ成份分析，本文认为Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）膜中有ＣＮ结构相存在。随着Ｃ２Ｈ２／Ｎ２流量比的增加，膜中增加了ＴｉＣ、ＣＮ结构超硬相和石墨相，从而导致了Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）薄膜硬度的增加。

不同沉积气体对多弧法制备TiC膜的影响

采用两种不同的沉积气体CH4 和C2 H2 分别在SUS3 0 4不锈钢基片上用多弧离子法沉积TiC硬质膜。XPS结果表明 ,用C2 H2 作为沉积气体制备TiC膜中的sp2 杂化的碳多于用CH4 作为沉积气体制备的TiC膜。XRD表明 ,用CH4 气体沉积TiC膜的 ( 111)峰为择优取向 ,但用C2 H2 气体沉积的TiC膜却朝着 ( 111)和 ( 2 2 0 )取向竞争生长。TiC薄膜的高硬度某种程度上取决于TiC( 2 2 0 )峰的丰度。

倒置摆在最高平衡位置稳定性的研究

倒置摆在最高平衡位置稳定性的研究苏州大学辛煜，陶洪，冯成志理论证明如果悬点在铅垂方向有足够快的振动，在最高平衡位置不稳定的倒置摆能变为稳定。本文运用音频信号发生器和一只４Ｗ，８Ω的扬声器组成一个简单的实验，研究倒置摆在最高平衡位的稳定性，并验证了理论...

低掺铝TiN薄膜的XPS，XRD分析研究

本文用多弧离子镀方法制备了Ｔｉ１－ｘＡｌｘＮ（ｘ＜０．３）薄膜，并且运用俄歇电子能谱（ＡＥＳ），Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ），Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和扫描电子显微镜（ＳＥＭ）等技术对Ｔｉ１－ｘＡｌｘＮ进行测试和分析。结果表明：膜层中除含Ａｌ、Ｔｉ、Ｎ元素外，还出现了一定量的氧；薄膜呈现了（１１１）、（２２２）等晶面的择优取向；薄膜与基底间的附着力较好。

SiNx薄膜的制备、结构及其光学性能表征

本文使用电子回旋共振等离子体化学气相沉积方法制备了非化学计量比的SiNx薄膜,使用红外光谱、拉曼光谱和紫外可见光谱等对SiNx薄膜的结构和光学性质进行了研究.结果表明,SiNx薄膜中随着Si:N原子比的增加,Si-N的红外伸缩振动从890cm-1波数向820 cm-1波数移动,拉曼光谱中出现了较明显的波数为480 cm-1的非晶硅的TO声子峰;实验发现,使用NH3作为前驱体所制备的膜中较N2具有更低的H含量;SiNx薄膜的光学带隙和折射率可以通过前驱体的流量比进行调制,实验结果表明光学带隙随着Si:N比率的增加而明显降低,从5.0 eV变化到2.5eV,而折射率则从1.9变化到2.2左右.

电容耦合的抑制对感应耦合放电等离子体的影响

感应耦合等离子体(ICP)是微电子工业刻蚀高精度沟槽结构的首选高密度等离子体源。研究ICP的电特性与等离子体电学参量的变化显得非常重要。本文中,在平板型ICP源的感应线圈和介质窗口之间,使用了对称、均匀、呈辐射状的法拉第屏蔽板。结果表明,屏蔽板的使用不仅极大地降低了干扰等离子体参量测量的等离子体射频电位,而且也降低了线圈中的放电电流和等离子体中的轴向微分磁场信号强度,但Ar等离子体的发射光谱表明,法拉第屏蔽的采用对等离子体功率吸收的影响不大。对测量信号中出现的高次谐波行为也做了定性的讨论。

C_2H_2/N_2流量比对沉积Ti(C,N)薄膜影响的研究

以C2H2和N2为反应气体，Ar作载气，用多弧离子法在高速钢基片上沉积Ti（C，N）薄膜。所制备的薄膜分别用SEM，XRD，XPS等技术进行分析与测试。给果表明，薄膜结构比较致密，膜厚在1．5～20μm。薄膜呈现了较强的（111）择优取向，且该取向与流量比r＝C2H2／N2有关、薄膜的主要构成是Ti（C，N），但膜中有石墨相存在。

前驱气体CH_4、N_2的流量比对CH_x膜Raman谱的影响

沉积在Ｓｉ（１００）基片上的ＣＮｘ膜是用微波等离子体化学气相沉积法（ＭＷＰＣＶＤ）制备的。本文着重探讨了ＣＨ４、Ｎ２的流量比对ＣＮｘ膜的Ｒａｍａｎ谱的影响，并采用了Ｘ－射线光电子能谱（ＸＰＳ）方法分析了ＣＮｘ膜的化学状态。

聚偏氟乙烯及其共聚物涂覆聚烯烃隔膜的研究进展

隔膜是锂离子电池(LIB)的重要组成部分,对电池的容量、循环、耐久性以及安全性能等特性有较大影响。聚烯烃微孔膜具有良好的机械强度、化学和电化学稳定性高、低成本、高孔隙率和适当的热关断性能,,被广泛用作LIB隔膜。但聚烯烃微孔膜存在高温热收缩和电解液润湿性差等问题,降低了电池的安全性和电化学性能。聚偏氟乙烯(PVDF)及其共聚物具有优异的电化学稳定性、化学稳定性、加工性能、介电性能等,通过在聚烯烃隔膜上涂覆PVDF及其共聚物,可显著改善隔膜的热稳定性和润湿性能。本文综述了PVDF及其共聚物涂覆聚烯烃隔膜的研究进展,并对PVDF及其共聚物涂覆聚烯烃隔膜的发展方向进行了展望。

放电参量对电负性容性耦合等离子体电子密度的影响

利用微波共振探针对40.68 MHz单射频容性耦合SF6、Cl2、O2/Ar电负性等离子体电子密度进行了诊断测量。首先,将微波共振探针在Ar等离子体中的测量结果与朗缪尔探针结果进行对比,确定微波共振探针精确测量的实用范围;其次,运用微波共振探针的测量方法详细研究了放电参量对电负性容性耦合等离子体电子密度的影响。结果发现,电负性气体如SF6、Cl2、O2掺入到Ar等离子体中,均大幅度降低了等离子体的电子密度,强电负性气体的掺入对电子密度的下降尤为明显,随着电负性气体的不断掺入,电子密度趋于稳定值。文中也解释了射频放电功率和放电气压对电子密度造成的影响。

准静态C-V法测量硅表面态密度分布及数据处理

表面态问题的研究是半导体材料、器件以及集成电路工艺等研究中的一个重要议题,对表面态在禁带中的分布规律进行了研究。采用微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积(ECR-CVD)方法在p型硅衬底上沉积了低介电常数绝缘介质的MOS结构;对该样品进行了高频和准静态C-V测试;在给出表面态分析计算的原理基础上,用C语言编写数值积分程序对所采集数据进行了数据处理分析,计算得到了表面态密度分布情况,给出了分布曲线。结果表明,该样品p-Si材料的禁带中表面态存在比较广的连续分布,在靠近价带一侧呈现两个峰值。

氟化非晶碳薄膜的低频介电性质分析

研究了电子回旋共振等离子体技术沉积的氟化非晶碳(a C∶F)薄膜的低频(102～106Hz)介电性质。发现a C∶F薄膜的低频介电色散随源气体CHF3/C6H6的比例、微波入射功率而改变。结合薄膜键结构的红外分析,发现薄膜中CC相对含量的增大是导致低频介电色散增强的原因,而C—F相对含量的增大则使低频介电色散减弱。

ECR-CVD沉积a-C∶F薄膜

采用电子回旋共振等离子体化学气相沉积 (ECR CVD)技术 ,用苯和三氟甲烷混合气体 ,制备了氟化非晶碳膜 (a C∶F)。用红外吸收光谱 (FTIR)和X射线光电子能谱 (XPS)分析了a C∶F薄膜的结构。FTIR结果表明 ,氟主要以C—F、CF2 的形式成键形成a C∶F薄膜 ;XPS结果进一步证明a C∶F膜中存在C—F、CF2 键 。

碳氟感应耦合等离子体的SiO_2介质刻蚀的研究

使用感应耦合等离子体技术,通过改变源气体流量比R(R=[C4F8]/{[C4F8]+[Ar]})、射频源功率、自偏压等条件进行了SiO2介质刻蚀实验研究。碳氟等离子体的特征由朗谬探针和发射光谱技术来表征。结果表明,SiO2的刻蚀速率随放电源功率和射频自偏压的增大而单调上升,与R的关系则存在R=8%处的刻蚀速率峰值。C2基团的发射谱线强度随R的变化类似于SiO2刻蚀速率对R的依赖关系,对此给出了解释。在此基础上,对SiO2介质光栅进行了刻蚀。结果显示,在较大的R及自偏压等条件下,刻蚀后的槽形呈轻微的锥形图案,同时光刻胶掩膜图形出现分叉。结合扫描电镜技术对此进行了分析,认为光刻胶表面与侧面的能量传递和聚合物再沉积是导致出现上述现象的原因。

群体粒子场圆偏入射光侧向散射的角分布实验研究(英文)

对圆偏振光入射到群体粒子场时侧向散射光随角度分布的特性进行了实验研究,散射介质为直径0.065μm和1.24μm的粒子与过滤的蒸馏水所构成的不同浓度的悬浮液。实验结果表明,粒子侧向散射光的各种成分在探测平面内相对散射角度始终呈现对称分布的规律,而随着粒子尺寸、浓度、探测深度的变化,散射光强也相应出现变化,但变化不明显。

退火温度对用PⅢ方法制备共掺杂p型ZnO薄膜结构和性能的影响

采用射频磁控共溅射的方法制备出ZnO:Al薄膜,以NO和O2为源气体(V(O2)/V(O2+NO)=75%),采用等离子体浸没离子注入(PⅢ)方法对薄膜进行注入得到ZnO:Al:N薄膜,注入剂量为2.23×1015 cm-2,并在N2氛围下对样品进行了不同温度的退火处理.通过XRD图谱、霍尔效应(Hall)测试结果、紫外-可见光透射光谱等对样品的结构和性能进行了分析,着重研究了退火温度对ZnO:Al:N薄膜性质的影响.结果表明,退火可以使注入产生的ZnO(N2)3团簇分解,并且使N以替位O的方式存在.当退火温度达到850℃时,ZnO薄膜实现了p型反转,实现p型反转的ZnO:Al:N薄膜载流子浓度可达3.68×1012 cm-3,电阻率为11.2Ω.cm,霍耳迁移率为31.4 cm2.V-1.s-1.

反应磁控溅射法制备的氟化类金刚石薄膜摩擦特性的研究

以高纯石墨做靶、CHF3/Ar为源气体采用磁控溅射法在不同射频功率条件下制备了氟化类金刚石(F-DLC)薄膜.利用原子力显微镜、纳米压痕、拉曼光谱、红外光谱和摩擦磨损测试仪对薄膜的表面形貌、硬度、键态结构以及摩擦学性能作了具体分析.测试结果表明,制备的薄膜整体较均匀致密,表现出了良好的抗磨减摩性能.当射频功率为120W时,薄膜的摩擦因数低至0.41左右.AFM和纳米压痕显示,薄膜摩擦因数受表面粗糙度和硬度影响,但并非成单调对应关系.拉曼和红外透射光谱表明,随着功率的增加,薄膜中的芳香环比例增加,sp3杂化含量减小,结果显示,CF2反振动强度的减弱和C—C链中较少量H原子的键入都可能得到相对较低的薄膜摩擦因数.