面向超薄硅晶圆精密磨削工艺的内部残余应力分析

目的硅基集成电路的超薄化(通常厚度≤50µm)是高性能集成器件实现柔性化的关键,同时也满足了器件先进封装的需求。背面精密磨削是低成本、大规模制造超薄硅基集成电路的重要技术路径。然而,随着厚度的降低,本征硬脆的硅基器件的机械强度急剧下降,磨削的难度也极大增加。此外,当器件的厚度接近甚至低于有源层厚度(约为15μm)时,磨削过程中产生的缺陷和内部残余应力将严重影响超薄器件的性能和良品率。因此,控制磨削过程的缺陷和内部残余应力是突破超薄柔性硅基集成电路制备技术的关键,非常有必要深入分析超薄硅晶圆精密磨削产生的内部残余应力,建立起工艺参数与内部残余应力之间的定量关系。方法针对精密磨削工艺,基于磨轮与硅晶圆的几何运动学关系,将磨轮进给率对磨削过程的影响转变为对等效磨削深度的影响,建立了硅晶圆在单颗磨粒单次和多颗磨粒多次磨削下的有限元局部模型,探讨了工艺参数(磨轮转速、磨轮进给率、磨粒尺寸)、磨粒数量和磨削次数对磨削后的表面质量和内部残余应力的影响,开展了12英寸硅晶圆的自旋转精密磨削实验验证仿真。结果硅晶圆精密磨削后的内部残余应力主要集中于距离硅片表面约50 nm处,并沿深度方向快速减小。降低磨轮进给率和减小磨粒尺寸可以有效降低内部残余应力,提高表面质量。使硅片磨削后的表面及内部区域近似处于等双轴压缩应力状态,当磨轮进给率为0.5、0.35和0.2mm/s时,通过激光共聚焦显微拉曼光谱仪测得残余应力分别为(-185±33)、(-216±25)和(283±41)MPa,多颗磨粒多次磨削有限元仿真获得的残余应力分别为(-127±32)、(-171±43)和(-221±55)MPa,二者吻合较好。结论将磨轮进给率转变为等效磨削深度后,建立的多颗磨粒多次精密磨削有限元模型可以有效预测硅晶圆自旋转精密磨削的内部残余应力,为硅基集成电路薄化工艺的开发和优化提供了指导。

Mo掺杂FeS超薄纳米片电催化氮气还原合成氨的研究

超薄二维纳米片因其独特的尺寸依赖性而引起了人们的关注。然而,超薄纳米片合成方法以及纯的超薄片性能有待优化。建立了一种易于制备的不同Mo物质的量掺杂FeS超薄纳米片的合成方法,通过Mo掺杂FeS超薄纳米片调节活性位点的电子结构和环境、缓冲多种反应中间体、促进N_(2)的吸收、降低电位测定步骤的能垒、加速催化过程来提高电催化氮还原反应(eNRR)的活性和选择性。结果表明,无贵金属催化剂Mo-FeS在eNRR中表现出高效催化性能,在0.1 mol/L Na_(2)SO_(4)、-0.1 V下(相对可逆氢电极)产氨速率为10.79μg/(h·cm^(2))。

超薄罩面预养护施工技术探析

在市政道路养护工程中,超薄罩面预养护施工技术具有较高的应用价值。文章以山东聊城市某市政道路施工为例,分析了超薄罩面预养护施工技术,深入探析其面临的挑战并提出相应对策,为城市建设和经济发展奠定良好基础。

纤维沥青超薄罩面在旧水泥路面养护工程中的应用

为探究纤维沥青在旧水泥路面养护工程中的路用性能及工程应用情况,以碳纤维及玄武岩纤维为外掺剂进行纤维沥青混合料的路用性能试验,对比分析在不同纤维种类及纤维长度条件下,纤维沥青高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性等方面路用性能,结合空港商务区双安路养护工程在旧水泥路面养护工程中的应用效果,研究结果表明:(1)相较于传统AC沥青超薄罩面材料,添加纤维后的沥青混合料其动稳定度呈现明显增长趋势,其中,6 mm纤维较3 mm纤维对沥青混合料动稳定度的提高量更大;(2)低温弯曲小梁试验中,掺入6 mm玄武岩纤维的沥青混合料时间最大弯拉应变增幅最大,相较于传统AC混合料,其最大弯拉应变提高了19.3%;(3)水稳定性方面,掺入纤维后的试件浸水残留稳定度增幅为1.4%~4.0%,不同纤维种类对沥青混合料水稳定性的改善效果基本一致,但掺入纤维长度为6 mm时,其对水稳定性提升效果较3 mm纤维更优。

高速公路养护过程中超薄磨耗层施工技术的应用分析

随着高速公路交通流量的日益增长以及使用年限的增加,路面养护工作愈发重要。超薄磨耗层施工技术作为一种高效的高速公路养护手段,具有诸多优势。本文从超薄磨耗层施工技术在高速公路养护中的重要性出发,深入分析了其面临的问题,详细阐述了相关方法策略,并结合实际案例探讨了该技术的实际应用,旨在为高速公路养护工程提供有益的参考与借鉴。

SMC改性沥青超薄罩面施工技术要点研究

阐述了SMC改性沥青的基本内容,以及SMC改性沥青超薄罩面施工技术优势,围绕工程案例,从SMC改性沥青超薄罩面材料选择、混合料生产、混合料拌和、混合料运输等方面,对SMC改性沥青超薄罩面施工技术要点进行探讨。

高速公路养护工程中超薄罩面技术的应用

在国高速公路交通量不断上升的背景下,养护工作的重要性日益凸显。超薄罩面技术作为一项先进养护技术,已经因其能够提升行车安全性、减少噪声以及改善排水性能而得到广泛应用。本文以某高速公路的养护实践为例,在这项工程中,采用了特定的沥青混合料进行超薄层施工,这一技术措施有效地改善了路面功能并延长了路面的使用寿命。其快速施工的特性还显著减少了对正常交通流动的影响,体现了该技术在高速公路养护领域的实用价值和效率。

高速公路沥青路面预防性养护工程中超薄磨耗层的应用研究

文章结合G75武罐高速公路路面提升整治工程,对改性NovaBinder沥青混合料制备的超薄磨耗层材料设计、施工方法以及使用效果进行详细研究与探讨。得出结论:改性NovaBinder沥青混合料制备的超薄磨耗层,厚度、宽度、构造深度、摩擦系数、渗水系数、平整度多项指标的检测数值均在标准规范之内,能够提升原始高速公路沥青路面的路用性能,优化路面行驶性能。

超薄沥青磨耗层技术在高速公路养护中的应用

超薄磨耗层技术在高速公路的养护工作中具有很明显的应用优势,其成本低、能够保护路基,抗滑耐磨性能好,具有优良的路用性能。加强对超薄磨耗层技术的运用研究能够提高高速公路养护质量,减少路面出现损害的情况。基于此,本文简述了超薄磨耗层技术的应用优势,以及具体施工时的配合比设计,并深入分析了该技术在高速公路养护中的应用方法以及施工质量控制对策,希望通过本文的研究可以为高速公路养护工作提供一些帮助。

全自动高强超薄盖板玻璃多点落球冲击检测设备

河北建材职业技术学院发挥产教融合的行业优势,研发的“全自动高强超薄盖板玻璃多点落球冲击检测设备”完全满足GB/T 39814—2021《超薄玻璃抗冲击强度试验方法落球冲击法》的要求,并实现检测过程全自动化,节省大量人力和时间成本。该设备采用多传感器协同,防止产生二次落球冲击,检测精度大幅提升,关键数据存入数据库,实现标准化、智能化、数字化检测,助力超薄玻璃领域高质量发展。

多物理场下超薄吸波磨耗层微波加热性能研究

微波加热技术在沥青路面除冰中的应用得到了广泛的关注,然而目前多对沥青路面整体进行微波加热增强,从而导致路表加热效率提升缓慢。为了进一步提高沥青路面路表的微波加热性能,采用碳化硅(SiC)微波增强集料制备了一种超薄吸波磨耗层,通过微波加热以及除冰试验分析了超薄吸波磨耗层的微波加热性能以及加热耐久性,确定了超薄吸波磨耗层的最佳厚度。并采用COMSOL Multiphysics有限元软件建立了多物理场沥青混凝土微波加热模型,分析了超薄吸波磨耗层的设置对微波加热过程中电磁场的强度与分布以及温度场的影响。研究结果表明:在2.45 GHz频率的微波加热下,超薄吸波磨耗层具有良好的微波加热性能,10 mm厚的超薄吸波磨耗层的微波加热效率相比于普通沥青混合料以及整体微波增强的沥青混合料提高了4.47倍和1.40倍。SiC稳定的微波吸收性能保证了超薄吸波磨耗层具有良好的微波除冰耐久性,在经过反复的微波加热除冰后超薄吸波磨耗层的除冰时间仍然可以保持在45 s左右。数值仿真模拟结果表明超薄吸波磨耗层较强的微波吸收能力可以局部增强试件表层的电磁场强度,从而使更高的温度分布在试件表层。超薄吸波磨耗层内部的电场强度和磁场强度分别比普通沥青混合料试件提高了50.9%和15.7%。综上可知,超薄吸波磨耗层的设置可以提高沥青路面表面的微波加热性能。

超薄空间复杂边界条件下气体流动压降实验

随着超薄热管等元件进一步超薄化,蒸汽腔厚度减小导致蒸汽流动压降急剧增大,传热热阻增加,传输极限降低。搭建了超薄受限空间气体流动压降实验装置,开展空气流动实验,获得了不同通道高度(0.1~0.5 mm)、不同表面丝网孔径(0.036~0.104 mm)和不同流速(1~10 m/s)下的压降变化。结果表明:通道高度和流速对压降产生显著影响,而表面丝网孔径并不会;3个影响因素按显著程度依次为通道高度、流速、表面丝网孔径;随表面丝网孔径的减小,压降逐渐增大;随通道高度的减小,压降先缓慢增大,在减至0.3 mm后压降开始剧烈上升;随流速的增加,压降增大且近似呈正比例变化关系。最后基于实验数据修正了微通道层流情况下沿程阻力系数相关性预测关联式,以便更准确地预测气体压降。

微创超薄贴面技术对前牙间隙修复治疗患者牙体美学效果及并发症的影响

目的:探讨微创超薄贴面技术在前牙间隙修复治疗中的应用价值。方法:选取2020年5月—2022年5月我院收治的86例前牙间隙患者,按随机数字表法分为两组,各43例。对照组行全瓷贴面修复治疗,观察组行微创超薄贴面技术修复治疗,随访6个月。比较两组牙体美学效果、牙周状况、咀嚼功能、生活质量及并发症。结果:观察组颜色匹配、牙面边缘自然率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组修复后菌斑指数(PLI)、龈沟出血指数(BI)、牙龈指数(GI)、牙周探诊深度(PD)低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组修复后咬合力、咀嚼效率及生活质量各维度评分均为高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组并发症发生率为4.65%,低于对照组的18.60%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:微创超薄贴面技术可提高前牙间隙修复患者牙体美学效果,加快咀嚼功能恢复,且对牙周健康影响小,并发症少,有助于改善患者生活质量。

木工超薄圆锯片消音缝多目标优化设计

针对超薄圆锯片消音缝设计问题,提出并实施了一种基于MATLAB/ANSYS联合仿真协同非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标优化设计方法。通过Inspire软件采用变密度法进行拓扑优化,确定消音缝的设计域。构建以消音缝位置、角度及缝宽等形状参数为设计变量,以最大变形量、最大等效应力及整体振幅最小化为目标的多目标优化模型。通过MATLAB/ANSYS联合仿真协同NSGA-Ⅱ的策略,进行模型的优化求解。结果表明:4个优化解均能有效减少锯切过程中锯片的变形和整体振幅,为决策者提供了更广泛的选择空间。研究为圆锯片消音缝的多目标优化设计问题提供了可行的解决方案。

超薄磨耗层抗滑性能的衰变规律及其影响因素

为了精确评价沥青超薄磨耗层开放交通后抗滑性能衰变过程、机理及影响因素,首先利用弧形模具及其配套的轮碾机来制备弧形超薄磨耗层试件;然后通过驱动轮式加速加载系统对4种级配类型和3个沥青胶结料等级的沥青超薄磨耗层试件进行加速加载试验;最后借助激光纹理扫描仪对一定轮载次数作用后的试件分别进行扫描。结合试验数据分别建立了基于S型函数的沥青超薄磨耗层宏观和微观构造深度衰变模型,以及基于灰色关联分析方法来分析各空隙率和沥青胶结料对抗滑性能的独立和耦合作用。试验研究结果显示:采用驱动轮式加速加载系统结合S型函数模型可以定量地评价和预测沥青超薄磨耗层性能的演变过程;空隙率影响超薄磨耗层宏观和微观构造深度的前期衰减速率,空隙率越大,则超薄磨耗层的宏观和微观构造深度的前期衰减速率越大;宏观构造深度的中后期衰减速率受沥青胶结料等级影响更大,沥青胶结料性能等级越高,则宏观构造深度的中后期衰减速率越慢;空隙率和沥青胶结料等级对超薄磨耗层微观构造深度中后期衰减速率的影响相当。因此,在进行超薄磨耗层抗滑性能设计时,选择大空隙率的开级配超薄磨耗层混合料级配对路面抗滑耐久性是有益的,而沥青胶结料的性能等级则可以根据交通量的大小合理选择。

超薄透明芳纶纳米纤维气凝胶膜的制备及隔热性能

为实现废弃芳纶高品质资源化利用,结合浸没沉淀相转化和冷冻干燥法,利用废弃芳纶成功制备了柔性、透明且隔热的芳纶纳米纤维(ANFs)超薄气凝胶膜。优化了ANFs气凝胶膜成型工艺,并借助FESEM、BET、FTIR、UV-Vis、TG及FLIR对所制ANFs薄膜的微观形貌、化学结构、透光性及热学性能进行分析。结果表明:ANFs被成功剥离,平均直径为18.32 nm;所制ANFs气凝胶膜成型良好,具有三维网络结构,其比表面积和孔隙率分别达52.73 m^(2)/g和92.43%;ANFs气凝胶膜具有超高的透明性和防紫外性(紫外透过率接近0%),在500~780 nm范围内透过率均大于70%,最高达90.70%;此外,所制ANFs气凝胶膜热稳定性良好,具有优异的隔热性能和柔性,四层薄膜隔热温差达28℃。该超薄透明ANFs气凝胶膜制备工艺简单且成本低,具有透光、防紫外及隔热特性,在防护膜领域具有广阔的应用前景。

Ti_(3)C_(2)T_(x)超薄纳米片高效率去除废水中重金属的研究

通过刻蚀剥离法制备了Ti_(3)C_(2)T_(x)超薄纳米片,探究了其对废水中重金属离子的吸附特性。通过SEM、XRD、AFM、FT-IR、Raman对Ti_(3)C_(2)T_(x)超薄纳米片的形貌和结构进行了表征,通过ICP-MS对处理前后水体中重金属离子的含量进行了测试。结果表明剥离的Ti_(3)C_(2)T_(x)超薄纳米片表面含有结构缺陷和羟基,当水体中Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)初始浓度为50 mg/L时,47.5 mg Ti_(3)C_(2)T_(x)超薄纳米片对其的去除效率高达90%以上,尤其是对Pb(Ⅱ)的去除效率达到了98.81%,吸附性能远高于大孔树脂、硅藻土和活性炭等常见吸附试剂。在Na(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)4种离子共存溶液中,Ti_(3)C_(2)T_(x)超薄纳米片对于Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的去除依然可以达到92%以上。通过动力学和吸附等温拟合,Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片对Pb(Ⅱ)的吸附符合拟二级动力学模型和Langmuir等温模型,对Pb(Ⅱ)的最大吸附量和最低检出限分别为81.7 mg/g和0.0094 mg/L。Ti_(3)C_(2)T_(x)超薄纳米片对重金属离子的吸附特性在化学工业、食品加工的废水处理中具有良好的应用前景。

基于筛分配比的超薄纤维板物理力学性能研究

为优化超薄纤维板的生产工艺,提高超薄纤维板生产效率与生产质量,通过筛分重组,探究纤维尺寸、配比对超薄纤维板的影响。结果表明:在相同的热压条件下,粗纤维的含量越高,超薄纤维板的吸水厚度膨胀率越高。单一尺寸纤维制备的超薄纤维板静曲强度、弹性模量随着纤维尺寸的增大而提高。不同尺寸混合纤维制备的超薄纤维板,当粗纤维、中长纤维和细纤维的比例为6:3:1时,静曲强度和弹性模量达到最大。

钨酸钠添加剂对超薄电解铜箔结构与性能的影响

针对超薄电解铜箔出现的致密性和力学性能差等问题,设计了一套直流电沉积系统,研究了无机添加剂钨酸钠对电解铜箔微结构和性能的影响规律,成功制备了厚度为7μm的超薄铜箔,并对其结构和性能进行了表征和测试。结果表明:添加剂Na_(2)WO_(4)的引入并不改变铜箔的晶体结构类型,仍然属于面心立方晶体结构,(111)择优取向程度减小,(220)和(200)晶面择优取向程度提高;当钨酸钠添加剂质量浓度为10 mg/L时,超薄铜箔的抗拉强度由267.9 MPa提高至382.8 MPa,晶粒尺寸由35.1 nm减小至26.6 nm,铜箔表面粗糙度Ra由1.25μm降低至1.11μm。本研究旨在为高拉伸强度超薄电解铜箔的制备提供理论指导。

超薄层稠油油藏有效开发方式研究

大庆WE区块萨尔图稠油油藏属于低丰度超薄层稠油油藏,此前仅开展过小规模蒸汽吞吐现场试验,开发程度较低,经济效益不过关,未形成有效的开发技术体系,不同砂体规模布井模式及有效动用方式不明确。为此,基于储层流体渗流特征,通过岩心驱油实验和数值模拟、经济评价研究,对比分析弹性开发、热水驱、蒸汽吞吐、弹性开发转蒸汽吞吐、蒸汽驱的开发效果,建立超薄层稠油油藏开发方式及布井模式优化设计方法,评价不同河道砂体规模下直井和水平井的井控储量,计算不同开发方式技术经济井距。结果表明:弹性开发有效期为240~300d,弹性开发转蒸汽吞吐采收率较高、内部收益率最高。将研究成果用于指导区块分四期编制开发布井方案,设计开发井493口(水平井155口),设计产能32.59×10^(4)t,河道宽度大于250m、有效厚度大于2.3m的区域部署水平井,河道宽度小于250m、有效厚度大于2.7m的区域部署直井,采用140m井距,采取前期弹性开发后期转蒸汽吞吐开发方式。截至目前已完钻并投产292口井,累积产油量32.7×10^(4)t,实现了当年增储、当年建产、当年拿油。