径向流和圆环流磁流变阀压降性能分析与试验

设计了径向流动式和圆环流动式2种不同液流通道结构的磁流变阀,并分别对其工作原理进行了阐述;推导了径向流和圆环流磁流变阀的压降数学模型。采用有限元法(FEM)分别对径向流和圆环流磁流变阀的电磁场进行了建模仿真,在结构参数和磁场参数相等的情况下分析了径向流和圆环流2种液流通道结构的磁流变阀压降变化规律。搭建了磁流变阀压降性能试验台,对不同加载电流及不同模拟负载下的径向流和圆环流磁路变阀的压降性能进行了试验分析。仿真和试验结果均表明同样结构参数和磁场参数下的径向流磁流变阀产生的压降大于圆环流磁流变阀产生的压降。

高氮分压对碳热还原/氮化法合成氮化硅的影响

碳热还原/氮化合成氮化硅在1450-1650℃、氮气分压700-1100kPa下进行。非晶二氧化硅与石墨粉末以n（C）/n（SiO2）=4.5比率混合、压片。样品中的氧、氮、碳含量通过LECO元素分析仪测得。反应物和生成物中各物质组成通过XRD定性分析。结果表明,通过增加氮气分压,氮化硅的稳定温度升高,二氧化硅的还原速率随着温度升高而变大。碳化硅的生成仍无法避免。与常压下的碳热还原/氮化反应一致,高压下的碳化硅和氮化硅的生成亦为连续反应。

温度对碳热还原/氮化法合成氮化硅的影响

碳热还原/氮化合成Si3N4在1300～1600℃下N2或N2-H2混合气中进行。反应物由非晶SiO2与C粉以1∶4.5摩尔比混合、压片。产生的CO由红外传感器监测，样品中氧、氮、碳含量由LECO元素分析仪测得，混合物各相由X射线衍射（XRD）检测。SiO2还原反应在1300℃以下开始，速率随温度升高增大；温度高于1570℃时，速率因反应物表面被生成物覆盖降低。由于还原产物CO平衡分压差别小，选择生成Si3N4或SiC的临界温度不明显。碳热还原/氮化法合成氮化硅的原理需进一步探讨。

碳热还原/氮化合成氮化硅工艺中碳化硅生成的分析

碳热还原/氮化合成氮化硅在Si O2∶C=1∶4.5（摩尔比）、1 425-1 475℃、氮气中添加10 vol%氢气气氛、气体流量1 L/min条件下进行。生成物各相通过XRD定性分析。实验结果及热力学分析表明二氧化硅-碳-氮气反应体系中,氮化硅和碳化硅在常用温度区间内的生成趋势差别小;碳化硅成核在较高温度趋势较强,但在整个温度区间与氮化硅成核趋势均较强且差别细微;氮化硅晶体生长反应为控制步骤。在碳热还原/氮化工艺中控制Si3N4和Si C生成的边界温度并不明显,碳化硅的生成不可避免。