隔热环的位置对直拉单晶硅氧含量的影响

应用STR公司研发的专业晶体生长软件CGSim对单晶炉内热场结构进行优化。结果表明,通过在主加热器下部安装隔热环,可有效降低熔体底部的温度,减弱熔体内的对流强度,降低熔体与石英坩埚反应的程度,减少氧杂质传输分凝到晶棒的氧含量。另外,隔热环与主加热器的垂直距离(器环距)与晶棒内的氧含量有一定直接关系。结果表明,随着器环距的增加,抑制熔体对流的作用就越弱;当隔热环位置低于石英坩埚底部时,隔热环的降氧效果将失去。合理地设计器环距能抑制石英坩埚氧杂质的分解,降低晶棒的氧含量。模拟结果显示,当器环距为30 mm时,氧含量最大降低0.6 ppma。

环形浅池内硅熔体中的热流体波

为了了解工业Czochralski炉内硅熔体表面轮型的基本特征,对环形浅池内硅熔体的热毛细-浮力对流进行了三维数值模拟,硅熔池内径为15 mm,外径为50 mm,深度为3 mm,熔池外壁被加热,内壁被冷却,底部固壁和顶部自由表面均绝热或者允许一个垂直方向的传热。模拟结果表明,当径向温差较小时,熔池内会产生稳定的单胞热毛细-浮力流动,随着温差的增大,流动将转变为三维振荡流动,在熔体自由表面会出现沿周向运动的轮型,小的垂直方向的热流密度(3W/cm2)对这种振荡流动没有大的影响。同时,讨论了流动和温度波动的特征,并确定了振荡流动的临界条件。

纳米蒙脱土环氧富锌涂料研究

利用熔融插层法制备环氧树脂/蒙脱土复合体系,并将其应用于环氧富锌防腐涂料中。通过改变蒙脱土的含量,测试涂料的性能。分析蒙脱土在环氧富锌防腐涂料中的作用并确定最佳配比。试验证明,加入纳米蒙脱土,涂料的力学性能、耐蚀性能有显著提高。

Numerical Simulation on Heat Transfer Enhancement of Phase Change Thermal Storage Devices for Low-middle Temperature

Using Ba（OH）2·8H2O as phase change material（PCM） and water as heat transfer fluid（HTF）,we numerically simulated annular finned-tube heat exchangers.In order to measure and analyze the impact of parameters in the heating/cooling process,temperature changes of different monitoring points,fin widths,and fin pitches as key parameters were considered and applied.The experimental results show that the heat exchange process can be divided into three stages within a certain time.The faster heat transfer rate is associated with the greater temperature difference between PCM and HTF.Furthermore,fins width and pitch affect dramatically the heat charging/discharging rate.The large fins width or small fins pitch is beneficial for extending the heat exchange surface,leading to improve heat transfer efficiency.

相变材料与热边界相对位置对环形单元熔化传热影响规律的数值分析

在保证相变材料质量与加热面尺寸一定的条件下,分别设计外环加热与内环加热2种环形相变单元,采用焓-多孔介质模型对相变传热过程进行模拟,并通过实验验证该文数值计算方法的正确性。在此基础上,针对22种单元进行65、75、85℃这3种定壁温边界下的数值模拟,对其熔化速率和典型位置温度进行对比分析。研究结果表明:在3种温度边界条件下,外环加热单元与内环加热单元熔化分数随时间变化曲线均存在交点,随温度的升高熔化分数交点分别为90%、88%及84%。在交点以下,内环加热设计方案中的相变材料融化更快,在交点以上则结果相反。边界温度升高对外环加热单元底部相变材料温升影响最大,其在相变材料完全熔化时间上优势更明显。

激光加工散射网点火山口对导光板光学的影响

针对激光加工导光板散射网点周围存在环状熔融物(火山口)对导光板光学影响的问题,进行了网点加工实验和光学仿真研究。采用CO2激光在PMMA上进行打点实验,观察测量火山口的三维形貌尺寸,分析在不同能量参数下火山口的特征变化。为了提高激光导光板的光学性能,按照散射网点密度正比于其所在位置距光源距离的网点密度分布理论,在UG和TracePro软件中建立模型,仿真分析了火山口宽度和高度变化对导光板光学的影响,通过多次仿真得知,火山口在一定程度上提升了出光平均值,但随着火山口高度和宽度的增加出光平均值的增加减弱;另外火山口参数变化对导光板均匀度的影响较小,均匀度均可维持在88%以上。

环缝式电磁搅拌对Al-Zn-Mg-Cu合金组织的影响

Al-Zn-Mg-Cu合金因其元素种类多、含量高,且元素密度差异大,导致在凝固过程中存在成分偏析、易开裂等问题,难以采用普通铸造方法直接成形。对比研究了施加与未施加环缝式电磁搅拌熔体处理技术对Al-11.8Zn-2.9Mg-1.1Cu合金组织的影响。结果表明,施加环缝式电磁搅拌熔体处理能明显减小晶粒尺寸,减轻成分偏析,改善合金组织的均匀性。