银纳米线在Si(5512)表面上自组装(英文)

由于银不会在硅表面与硅形成任何硅化物,银线成为在具有排状结构的Si(5512)表面自组装纳米线的候选材料。本研究试用不同的银覆盖度和退火温度制作高纵横比的银纳米线。当覆盖度为0.1单原子层,先后两次退火温度分别为500℃和600～700℃,经缓慢冷却过程,非常规则的银链优先吸附在Si(5512)面的四聚体上,从而形成高纵横比的银纳米线。这一自组装的两步退火过程可理解为:低温退火使吸附的银原子与Si表面结合;高温退火提供银原子扩散到Si表面四聚体位置的能量。

Si Cp/Al复合材料超声辅助铣削表面质量的实验研究

针对Si Cp/Al复合材料在铣削过程中出现多种表面加工缺陷的问题,提出了采用超声振动辅助铣削的方法进行加工。论文对超声振动辅助铣削Si Cp/Al复合材料进行了理论研究,设计单因素实验和多因素正交实验,探究超声辅助铣削方式下超声振幅和铣削参数对铣削表面质量的影响。研究结果表明:在切削过程中施加超声振动,明显改善加工表面质量,且确定了最佳工艺参数组合。

去除外延用掺Fe磷化铟晶片表面Si残留的清洗方法

使用常规的清洗工艺清洗后磷化铟衬底晶片在外延后会出现迁移率低的表现,对缺陷的外延晶片进行分析,发现衬底与外延层界面Si元素的含量较大。针对该问题提出了优化的清洗工艺,对常规的SC1清洗工艺进行浓度优化并使用两步清洗,以及在过程中增加柠檬酸溶液清洗来解决Si元素的残留。对优化工艺前后晶片的氧化层厚度、晶片表面颗粒残留、晶片表面粗糙度、晶片的XRD和PL谱图进行了对比分析,并对优化清洗工艺清洗的晶片表面和外延界面Si元素含量进行了测试,结果表明优化清洗工艺能明显提高晶片表面洁净度并降低晶片表面Si元素的残留,最终解决由于Si元素含量较高造成的外延迁移率低的问题。

高Si含量耐磨钢热轧钢带表面质量优化

通过对河钢唐钢高Si含量NM300热轧钢进行化学成分、表面缺陷形貌及特征分析,初步推断NM300表面色差形成的主要原因是Si含量高,导致在加热和轧制的过程中形成铁橄榄石相Fe_(2)SiO_(4)造成的。通过优化板坯加热时间、粗轧除磷温度及制度,能够有效地控制缺陷疏松颗粒层的厚度,有利于除鳞打击时裂纹扩展至基体,从而完全去除表面质量缺陷。

65Si2CrV汽车尾门弹簧钢丝表面龟裂原因分析

3.90 mm 65Si2CrV汽车尾门弹簧钢丝生产过程中出现表面龟裂。对表面龟裂产生的主要原因进行分析,6.50 mm钢丝剥皮过程中表面产生厚度约3~4μm白亮层,在韧化转变不充分时遗传下来,后续拉拔时在钢丝表面重新生成白亮层,形成微裂纹,随着拉拔道次增加,表面白亮层厚度和裂纹深度不断增大,形成裂纹。通过调整剥皮钢丝的韧化工艺,在原韧化温度基础上提高50℃处理后,钢丝表面龟裂未再发生。

Si含量对热轧板卷表面红色氧化铁皮的影响

在热轧生产线上进行了板卷红色氧化铁皮(红锈)残留试验。利用在线表面质量检测系统和扫描电镜对板卷表面质量和红锈的结构进行了分析。讨论了Si对氧化铁皮结构的影响及提高除鳞效果的措施。结果表明,Si含量是影响热轧板卷表面红锈残留量的最重要因素。随Si含量的降低,板卷表面红锈残留量更少。扫描电镜分析表明,在红锈和基体之间存在明显的Si富集。

表面活性剂对Si_3N_4注射成型的影响

就硬脂酸(SA)及硅烷KH570两种不同的表面活性剂对注射成型各阶段的影响进行了研究。实验证明:硬脂酸在降低原始粉料混合粘度时所起的作用明显;硅烷KH570在降低经过表面氧化处理的Si3N4粉料混合粘度时作用效果明显;不同表面活性剂及不同用量对脱脂效果影响不大;但随着表面活性剂用量增加,烧结体密度逐渐减小,同样硬度也逐渐减小。但当溶剂脱脂应用于脱脂阶段时,烧结体性质在密度、硬度方面都有所提高,表面活性剂的影响不再呈明显的规律性。

Ti-6Al-4V合金激光表面合金化制备Ti_5Si_3/Ti耐磨复合材料涂层研究

利用预涂 Si粉对 Ti- 6Al- 4V合金进行激光表面合金化 ,制得以初生及共晶金属间化合物 Ti5Si3为增强相的快速凝固“原位”耐磨复合材料表面改性层 ,研究了激光表面合金化 Ti5Si3/β- Ti耐磨复合材料表面改性层的显微组织及其在干滑动磨损及二体磨料磨损条件下的耐磨性能。结果表明 :利用 Si粉对 Ti- 6Al- 4V合金进行激光表面合金化处理后 ,合金层硬度及耐磨性大幅度提高。

硅烷偶联剂表面改性SiC粉体及其浆料流变性能

选取不同种类的硅烷偶联剂,采用球磨工艺,在乙醇介质中对Si C粉体表面进行包覆改性。结果表明:硅烷偶联剂的种类和化学结构对改性后Si C浆料的性能影响较大,添加质量分数为0.10%的硅烷偶联剂KH-560改性后Si C浆料的固含量增大,流变性显著提高;总有机碳分析仪测定水洗浆料上层液体中有机残留物结果显示,硅烷偶联剂在粉体表面形成了较好的包覆层,浆料稳定性得到提高。

表面改性Si_3N_4粉末在水相体系中的分散性能

在空气中于1000℃对Si3N4粉末进行表面氧化改性,研究其在水相体系中的分散性能。研究表明:经氧化后Si3N4物相主要为Si3N4,粉末表面被一层均匀的氧化层(主要成分为SiO2)包覆;经氧化改性的Si3N4在水相体系中的Zeta电位和分散性能显著提高;随着氧化时间的延长,粉末的分散性能和Zeta电位绝对值曲线变化趋势一致,呈现先上升后下降的趋势;氧化后Si3N4表层出现新的较强的Si—O键振动峰。

表面活性剂对电沉积Ni-纳米Si_3N_4复合镀层的影响

采用电沉积法,制备Ni 纳米Si3N4复合镀层。研究了2种表面活性剂对复合镀层的粒子含量及耐磨性的影响。利用扫描电镜(SEM)观察复合镀层的表面形貌。结果表明:表面活性剂对电沉积Ni 纳米Si3N4复合镀层有较大的影响;采用非离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的复配组合制备的复合镀层优于单独使用一种表面活性剂制备的镀层。

基于纹理分析的Si_3N_4陶瓷表面粗糙度研究

通过数字显微镜获取Si3N4磨削表面图像,运用灰度共生矩阵(GLCM)分析表面纹理特征与粗糙度的内在关系。根据实验确定GLCM采样点间距、总灰度级,按4个方向建立GLCM并计算纹理特征参数均值。利用变量相关分析,确定对比度等6个参数为Si3N4磨削表面主要纹理特征,并探讨各纹理参数与Ra,Ry,S,Tp的变化规律,从而定性评估Si3N4磨削表面粗糙度。采用多元非线性回归方法研究纹理特征参数与粗糙度评定指标的联系,构建4个回归预测模型。结果表明:模型计算值与实测值偏差小于0.25,具有较好的预测效果。

表面状态对60Si2CrVAT弹簧钢疲劳性能的影响

对表面脱碳与喷丸状态不同的60Si2CrVAT弹簧钢进行了疲劳性能对比试验,结果表明:860℃-50 min加热,试样表层形成约0.1 mm的脱碳层,但未观察到对疲劳寿命产生明显影响;适度喷丸在试样表层形成压应力使疲劳寿命大大提高;过度喷丸虽使表面粗糙度减小,但使表层材料受到损伤,因此疲劳寿命平均值降低.

离心铸造Zn-Al-Mg-Si合金及其自生表面复合材料

采用热模金属型工艺,离心铸造Zn-27Al-9.8Mg-5.2Si和Zn-27Al-6.3Mg-3.7Si合金,获得了内层聚集大量块状初生Mg2Si、少量初生Si,中层不含初生Mg2Si、Si,外层含有初生Mg2Si、Si的自生表面复合材料.考察了成分、模具温度、转速、变质处理对离心铸造Zn-Al-Mg-Si合金组织和结构的影响.结果表明,Zn-27Al-9.8Mg-5.2Si合金自生复合材料内、外层的厚度比Zn-27Al-6.3Mg-3.7Si的厚度厚,初生Mg2Si的数量更多;随着转速增加,Zn-Al-6.3Mg-3.7Si合金自生复合材料的内层厚度增加,外层厚度减少;Na盐变质能够细化晶粒和初生Mg2Si,使初生Mg2Si分布更均匀,使初生Si团球化.最后分析了复合材料的成形过程.

高Si压铸Al合金ADC12的微弧氧化表面改性

利用恒流微弧氧化技术,在以Na2SiO3和Na3PO4为主盐的电解液中,在高硅压铸Al合金ADC12表面制备了 陶瓷膜．显微硬度及耐蚀性能测试表明,陶瓷膜显微硬度(HV)高达1430,能对基体金属提供有效的防护．涡流测厚及SEM研 究显示,该陶瓷膜厚度分布比较均匀,具有双层结构． EDX和XRD分析表明,该微弧氧化陶瓷膜的主要元素组成为O,Al, Si和P;主要相组成为γ-Al2O3和α-Al2O3,同时含有少量χ-AlO23,θ-A1203和Al2SiO5晶体．

金刚石线锯横向超声振动切割SiC单晶表面粗糙度预测

把横向超声振动应用到金刚石线锯切割硬脆材料加工中,基于冲量原理分析了线锯横截面上不同位置处金刚石磨粒对工件的法向锯切力。应用压痕断裂力学理论,定量分析了在法向和切向载荷共同作用下磨粒下方中位/横向裂纹扩展的长度和深度。研究了振动磨粒在工件上间歇加载和卸载使横向裂纹优先扩展并抑制中位裂纹扩展的屏蔽效应。建立了横向振动线锯切割硬脆材料时线锯横截面不同位置处磨粒的材料去除模式模型,得到了横向振动线锯切割硬脆材料晶片表面粗糙度的预测公式。以Si C单晶为切割对象,进行普通线锯和横向超声振动线锯切割对比试验,测定线锯的锯切力和晶片表面粗糙度,并对表面形貌进行观察。结果表明,横向超声振动线锯切割Si C是以脆性去除为主塑性去除为辅的混合材料去除模式;同等试验条件下,超声振动线锯切割能使晶片表面粗糙度降低25.7%。表面粗糙度测试结果与理论预测具有较好的一致性。

不同覆盖度下Li原子在Si(001)表面上的吸附构型和电子结构

采用基于赝势平面波基组的密度泛函理论,对不同Li原子覆盖度下Li/Si(001)体系的吸附构型、电子结构以及吸附Li原子对表面性质的影响进行了系统研究.计算结果表明,在所考察的覆盖度范围内,Li原子倾向于吸附在相邻两个Si-Si二聚体之间各种对称性较高的空穴位,其中覆盖度为0.75ML(monolayer)时具有最小的平均吸附能.由能带结构分析结果可知,随着覆盖度的增大,Si(001)表面存在由半导体→导体→半导体的变化过程.在覆盖度为1.00ML时,由于表层二聚体均受到显著破坏,使得体系带隙明显增大.吸附后,有较多电子从Li原子转移到底物,导致Si(001)表面功函显著下降,并随着覆盖度的增加表面功函呈现振荡变化.此外,从热力学稳定性角度上看,覆盖度为0.75ML的Li/Si(001)表面较难形成.

表面台阶对超高真空下Si(111)基片表面银原子吸附与重构的影响

利用真空蒸发技术制备出了良好的Si(111)-3×3-Ag和Si(111)-3×1-Ag重构表面。通过低能电子衍射法和光学表面二次谐波法研究了两种类型切割角的单晶硅基片在超高真空银蒸镀过程中表面结构随衬底温度和蒸镀量的变化情况。vicinal样品产生的弱SinPout信号表明表面台阶的存在对Si(111)-3×3-Ag表面的成核生长过程有显著影响。低能电子衍射图片显示,500℃以上的高温下两种基片表面所形成的Si(111)-3×1-Ag重构分别为类单畴和三畴结构。类单畴和三畴结构Si(111)-3×1-Ag的光学表面二次谐波SinSout信号的一致性可能揭示了Si(111)-3×1-Ag结构中孪畴结构的存在。

Ag 在 Si 表面吸附的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法计算优化了Ag原子在硅惯习面Si(111)和Si(220)晶面的最佳吸附位置,并计算了Ag/Si(111)和Ag/Si(220)体系的表面吸附能和表面态电子结构.研究表明:Si基表面Ag原子的最稳定吸附居于Si(220)晶面的穴位,此时的吸附能最低,其值为5.256 9 eV,属于强化学吸附;同时由于在Ag/Si(220)体系中,Ag-4d轨道和表面态Si-3s、3p轨道电子的强相互作用,以及Ag-4p轨道的电子云强偏向于Si-3s、3p轨道使得体系的能隙宽度变窄,导电性急剧增大.

加热处理的SiC-C涂层注H^＋前后表面形貌及其Si分布的研究

为了提高放射性废物包装用的不锈钢材料的阻氚性能,采用离子束混合技术在不锈钢表面沉积低Z材料的SiC-C涂层,对50%SiC-C涂层进行不同条件的加热处理以及随后进行的剂量为1×1018/cm2H+的注入,研究涂层微观结构的变化,该研究为涂层的实际使用提供科学依据。研究结果表明:离子束混合沉积在不锈钢基体上的50%SiC-C涂层经加热处理后会发生涂层元素的扩散迁移。随着加热温度的提高,发生颗粒凝聚晶化现象;氢离子注入会产生非晶化效应,同时导致涂层元素Si向表面及界面的增强迁移。