A FACETED DEFECT IN ZMR SOI MATERIALS

A faceted defect has been found in some ZMR SOI multilayer compositematerials as a result of melting and recrystallization of silicon substrate at some isolat-ed spots of its top in ZMR processing.The temperature deviation tolerance of thermalfield is predicted and,based on it,some suggestions on improving the multilayerstructure design are put forward.Finally,a model interpreting the defect formationis described,which leads to a qualitative explanation of the defect features.

硅/碳化硅高温热处理中组织及相组分变化

在氮气氛中于1650-1850℃的温度范围内对硅/碳化硅材料进行高温处理。通过光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射方法,研究反应烧结碳化硅材料的中各相组织及成分随热处理温度的变化规律。结果表明,晶间粒状次生β相SiC首先以溶解-析出形式发生再结晶,而后沉积在α相碳化硅上,通过-αSiC相基面的不断长大,完成β相向α相的转变。从能量的观点在理论上探讨了反应烧结碳化硅中β→α的相转变机理。

初始缺陷对平纹编织C/SiC复合材料热膨胀系数的影响

基于有限元细观计算力学(FECM)提出了一种获得平纹编织C/Si C复合材料的初始缺陷对其热膨胀系数影响关系的方法。首先通过扫描电镜(SEM)观察将初始缺陷进行分类并利用SEM图对各类初始缺陷的分布特征进行测量和统计,然后依据测量和统计结果建立含初始缺陷的宏观材料代表体积单元(RVE)和纤维束RVE有限元模型,最后采用FECM方法预测含各类初始缺陷宏观材料RVE的热膨胀系数。基于以上方法得到了各类初始缺陷与宏观材料热膨胀系数之间的定量映射关系。

MoSi_2-SiC复合材料的制备及抗热震性能研究

为了提高重结晶SiC材料的性能,先以高纯SiC为原料,水溶性树脂为结合剂,经混练、成型、烘干、烧成(真空,2 400℃保温2 h)后得到重结晶Si C试样;再用物质的量比为2 1的混合均匀的Si粉和Mo粉将放置于石墨坩埚内的重结晶Si C试样掩埋,在真空、2 000℃保温5 h制备出致密MoSi_2-SiC复合材料,研究了溶渗法制备的MoSi_2-SiC复合材料的性能。结果表明:Mo Si_2-SiC复合材料中主相为Si C,还含有10%(w)的Mo Si_2和3%(w)的Mo_5Si_3相,材料的致密度显著提高,抗热震性能显著优于Si_3N_4结合Si C和重结晶Si C材料的。

MoSi_2-SiC复合材料的制备及其抗氧化性研究

先以SiC(粒度分别为≤2.5、≤0.062 mm)为主要原料,水溶性树脂为结合剂,经混练、成型、烘干后得到SiC坯体,再用MoSi_2微粉(d_(50)=3μm)掩埋SiC坯体,在真空条件下2 000℃保温3 h进行熔渗烧结,以直接熔渗法制备出MoSi_2-SiC复合材料,并与R-SiC和Si_3N_4-SiC材料一起进行在空气中于1 600℃的静态抗氧化试验,以对比研究其抗氧化性能。结果表明:经1 600℃氧化75 h后,Mo Si_2-SiC复合材料的抗氧化性优于R-Si C、Si_3N_4-SiC材料的;Mo Si_2在烧结过程中部分发生分解生成了Mo_5Si_3,Mo Si_2、Mo_5Si_3填充于Si C的内部并实现烧结致密化,使Mo Si_2-SiC复合材料的显气孔率显著降低至5.7%;Mo Si_2-SiC复合材料中Mo Si_2、Mo_5Si_3含量(w)分别为10%~15%、3%~5%,1 000℃下的热导率为46.5 W·m^(-1)·K^(-1),显著高于R-SiC和Si_3N_4-SiC材料的。

ZMR SOI材料中的一种小平面缺陷

在ZMRSOI多层复合材料中观察到一种小平面缺陷,这种缺陷是硅衬底表面在ZMR处理过程中某些局部范围内发生熔化和再结晶的结果。本文介绍了该缺陷的特征,分析了热场的温度偏差容限,提出了改进多层结构设计的意见,最后论述了衬底表面局部熔化和再结晶过程,定性地解释了缺陷的主要特征.