检索结果-内蒙古大学图书馆

上海大学学报（自然科学版） 2020年第2期26卷 216-226页

作者：余熔刚赖琴梅汪昊吴永全上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200444

采用分子动力学(molecular dynamics,MD)方法模拟了嵌入不同半径(0.37~2.4 nm)固态Al晶核的Al液诱导凝固过程.结果表明,体系临界温度和嵌入晶核半径的倒数呈线性关系,符合吉布斯-汤姆森(Gibbs-Thomson,G-T)效应,得到的G-T系数Γ为1.4... 详细信息

采用分子动力学(molecular dynamics,MD)方法模拟了嵌入不同半径(0.37~2.4 nm)固态Al晶核的Al液诱导凝固过程.结果表明,体系临界温度和嵌入晶核半径的倒数呈线性关系,符合吉布斯-汤姆森(Gibbs-Thomson,G-T)效应,得到的G-T系数Γ为1.4×10^-7K·m,体材料熔点Tm^bulk为(985.36±11.25)K.借助Γ计算出固液界面能为(140.35±9.05)mJ/m^2,与通过毛细波动法获得的149 mJ/m^2比较接近,再次证实了Turnbull的实验值(93 mJ/m^2)较低.外推得到诱导凝固失效半径为0.91 nm,此时体系温度已达到临界温度极限值.在该极限值下,体系可以自发形核,孕育时间呈现随机性,微观结构表现为不稳定的层错互相交织.在有效晶核尺寸范畴内,孕育时间随嵌入晶核半径的增大而增加,长大速度却随半径的增大而降低,微观结构是稳定的lamellar结构.

关键词：诱导凝固吉布斯-汤姆森效应固液界面能分子动力学模拟

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氧化镁坩埚与镍基高温合金界面反应机理

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硅酸盐学报 2024年第12期52卷 3832-3840页

作者：陈光耀廖厚劲邓少文冯齐胜高鹏越王恩会赵云松侯新梅李重河上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200072 上海市特种铸造工程技术研究中心上海201605 北京科技大学碳中和研究院北京100083 北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室北京100095

坩埚式感应熔炼镍基高温合金的纯净度与合金–坩埚界面反应程度密不可分,明确两者界面反应机理对实现高纯净度合金制备具有重要意义。采用MgO坩埚分别感应熔炼纯Ni和镍基高温合金,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜及氧/氮分析仪研究了... 详细信息

坩埚式感应熔炼镍基高温合金的纯净度与合金–坩埚界面反应程度密不可分,明确两者界面反应机理对实现高纯净度合金制备具有重要意义。采用MgO坩埚分别感应熔炼纯Ni和镍基高温合金,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜及氧/氮分析仪研究了坩埚与金属熔体接触前后相组成、显微形貌及金属中氧含量的变化规律,进而研究了2种金属与MgO坩埚间界面反应,明晰了界面反应机理。研究表明:使用Mg O坩埚熔炼纯Ni时,纯Ni熔体对坩埚内壁润湿,但并未见明显界面反应发生。而高温合金熔体与MgO坩埚存在界面反应,该反应以MgO在合金熔体中熔解–分解为主,分解O与熔体中Al反应形成Al_(2)O_(3),其中:一部分Al_(2)O_(3)会上浮至合金表面;另一部分Al_(2)O_(3)会与MgO坩埚基体反应生成MgAl_(2)O_(4),同时,该生成物一部分附着在坩埚内壁;另一部分也受电磁搅拌进入合金表面,最终在合金表面形成由Al_(2)O_(3),MgAl_(2)O_(4)和一部分合金混合而成的厚度约80μm的浮渣层。

关键词：坩埚感应熔炼镍基高温合金界面反应浮渣

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籽晶台形状对PVT法同质外延生长氮化铝单晶初始生长的影响

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人工晶体学报 2022年第1期51卷 27-34页

作者：张刚付丹扬李哲黄嘉丽王琦琨任忠鸣吴亮上海大学材料科学与工程学院上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200072 奥趋光电技术(杭州)有限公司杭州311199

借助专业晶体生长模拟软件FEMAG和自主开发的对流、传质、过饱和度及生长速率预测等有限元模块研究了物理气相传输法(PVT)同质外延生长氮化铝(AlN)单晶工艺时的初始传热及传质过程,并分析了不同形状籽晶台对生长室内的温度场、流场、过... 详细信息

借助专业晶体生长模拟软件FEMAG和自主开发的对流、传质、过饱和度及生长速率预测等有限元模块研究了物理气相传输法(PVT)同质外延生长氮化铝(AlN)单晶工艺时的初始传热及传质过程,并分析了不同形状籽晶台对生长室内的温度场、流场、过饱和度及生长速率的影响。温度场模拟结果表明籽晶台侧部角度改变可影响籽晶表面轴向及径向温度梯度,流场及传质模拟表明籽晶台侧部角度变化对籽晶台周边的传质有巨大影响。传质及过饱和度模拟结果表明,当籽晶台侧部角度为130°时,籽晶表面温度梯度较小且可以完全抑制籽晶台侧部多晶沉积,有利于通过同质外延工艺生长出无寄生、无裂纹的高质量氮化铝单晶锭。

关键词：氮化铝物理气相传输法同质外延生长籽晶台数值模拟过饱和度温度梯度

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链状硅酸盐矿物的拉曼光谱研究

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光散射学报 2017年第1期29卷 62-69页

作者：魏广超尤静林马楠李永康王建王敏黄雪袁省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海大学材料科学与工程学院上海200072

本文基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势法,利用CASTEP计算模块对四种典型链状(铝)硅酸盐矿物进行拉曼振动活性与拉曼光谱的模拟计算,同时测定了矿物的拉曼光谱,确定了四种矿物拉曼振动谱峰的归属,并结合硅氧四面体应力指数(SIT)进行了... 详细信息

本文基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势法,利用CASTEP计算模块对四种典型链状(铝)硅酸盐矿物进行拉曼振动活性与拉曼光谱的模拟计算,同时测定了矿物的拉曼光谱,确定了四种矿物拉曼振动谱峰的归属,并结合硅氧四面体应力指数(SIT)进行了分析。结果表明,CASTEP计算模块可以有效获知(铝)硅酸盐矿物特征结构的拉曼振动模式的归属;链状(铝)硅酸盐矿物硅氧四面体局域环境与SiOT非桥氧对称伸缩振动波数之间的关系仍可用SIT指数描述。

关键词：链状硅酸盐矿物拉曼光谱密度泛函理论硅氧四面体应力指数

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PVT法AlN单晶生长技术研究进展及其面临挑战

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人工晶体学报 2020年第7期49卷 1141-1156页

作者：付丹扬龚建超雷丹黄嘉丽王琦琨吴亮上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200444 奧趋光电技术(杭州)有限公司杭州311106

氮化铝(AlN)具有超宽禁带宽度(6.2 eV)、高热导率(340 W/(m·℃))、高击穿场强(11.7 MV/cm)、良好的紫外透过率、高化学和热稳定性等优异性能,是氮化镓基(GaN)高温、高频、高功率电子器件以及高Al组分深紫外光电器件的理想衬底材料... 详细信息

氮化铝(AlN)具有超宽禁带宽度(6.2 eV)、高热导率(340 W/(m·℃))、高击穿场强(11.7 MV/cm)、良好的紫外透过率、高化学和热稳定性等优异性能,是氮化镓基(GaN)高温、高频、高功率电子器件以及高Al组分深紫外光电器件的理想衬底材料。物理气相传输(PVT)法是制备大尺寸高质量AlN单晶最有前途的方法。本文介绍了AlN单晶的晶体结构、基本性质及PVT法生长AlN晶体的原理与生长习性。基于AlN单晶PVT生长策略,综述了自发形核工艺、同质外延工艺及异质外延工艺的研究历程,各生长策略的优缺点及其最新进展。最后对PVT法生长AlN单晶的发展趋势及其面临的挑战进行了简要展望。

关键词： AlN单晶 PVT 自发形核生长同质外延生长异质外延生长

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不锈钢酸洗污泥碳还原过程中的物相变化及元素迁移行为

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钢铁研究学报 2021年第9期33卷 920-928页

作者：张继新李秋菊周仓李重河王丹上海大学省部级共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 上海大学上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200444 上海大学材料科学与工程学院上海200444

不锈钢酸洗污泥是危险废弃物,但其中含有大量有价值重金属,因而如何对其资源化利用具有重要意义。研究不锈钢污泥在碳热还原反应过程中铁、铬、镍等元素在物相间的相互作用及转化,探究铁、铬、镍元素在污泥中分布的影响因素。利用XRD分... 详细信息

不锈钢酸洗污泥是危险废弃物,但其中含有大量有价值重金属,因而如何对其资源化利用具有重要意义。研究不锈钢污泥在碳热还原反应过程中铁、铬、镍等元素在物相间的相互作用及转化,探究铁、铬、镍元素在污泥中分布的影响因素。利用XRD分析污泥在还原过程中的矿相变化,金相显微镜、SEM-EDS分析污泥还原过程中金属颗粒的形貌及其迁移行为。结果表明,在污泥升温碳还原的过程中,NiO与Fe_(2)O_(3)形成NiFe_(2)O_(4)尖晶相并被还原形成Ni-Fe金属相;FeO与Cr_(2)O_(3)形成FeCr_(2)O_(4)并与碳还原形成Fe-Cr-C金属固溶体;含碳的Ni-Fe-Cr-C等合金颗粒在高温下熔化并汇聚长大。当温度为1 300℃时,渣相内部结构软化形成微熔池,使得金属液滴具备更好的迁移长大条件,非金属元素形成了以[Si-O]为主要网络结构的熔渣球团,这些网络结构由Ca_(2)Al(AlSiO_(7))组成。

关键词：不锈钢酸洗污泥半熔态还原微熔池汇聚长大

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静磁场下电子束运动行为仿真

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中国有色金属学报 2024年第7期34卷 2343-2355页

作者：田智睿付维达郝龙张小新蒋丹青胡涛陈超越余建波谭毅任忠鸣无省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200444 上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海市集成电路与新型显示材料工程研究中心上海200444 大连理工大学材料科学与工程学院大连116024

电子束具有能量集中、能量转化效率高等特点,广泛用于金属精炼、增材制造等金属加工领域。在电子束熔炼过程中引入外磁场,可调控熔体流动与凝固组织,改善材料性能,但磁场会导致电子束偏转,造成熔区偏移。针对此问题,本研究基于COMSOL仿... 详细信息

电子束具有能量集中、能量转化效率高等特点,广泛用于金属精炼、增材制造等金属加工领域。在电子束熔炼过程中引入外磁场,可调控熔体流动与凝固组织,改善材料性能,但磁场会导致电子束偏转,造成熔区偏移。针对此问题,本研究基于COMSOL仿真软件对静磁场下电子与电子束在不同外加磁场强度、发射角、扫描角及发射距离参数下的运动行为进行建模与仿真分析。结果表明:磁场下电子束与单电子的运动行为相似;在一定外加磁场下实现电子束熔炼需满足一定的临界发射角和扫描角条件,如在背景磁场为0.15 T时,发射角需小于35°,且当发射角为0°时,扫描角介于−3.5°~+3.5°之间;磁场越强,电子(束)偏转越剧烈,其临界条件范围越窄;磁场对电子(束)具有筛选、聚焦及约束作用,在满足临界发射角和扫描角条件下任意发射距离的电子(束)均能进入坩埚。本研究可为磁场辅助电子束熔炼及其他相关技术的开发提供指导。

关键词：电子束熔炼磁场带电粒子运动数值模拟

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氧化还原-盐酸浸出钛铁矿制备富钛料工艺研究

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钢铁钒钛 2016年第3期37卷 1-6页

作者：吕斌丁伟中尚兴付谈定生郭曙强省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海大学材料科学与工程学院上海200072

采用氧化还原-盐酸常压搅拌浸出法对钛铁矿进行选择性浸出,研究了氧化还原预处理对钛铁矿粒度、结构、表面形貌的影响,并考察了不同浸出条件对钛铁矿中Fe、Ti浸出率及浸出渣中Ti O_2品位的影响。结果表明,钛铁矿经过氧化还原后颗粒表面... 详细信息

采用氧化还原-盐酸常压搅拌浸出法对钛铁矿进行选择性浸出,研究了氧化还原预处理对钛铁矿粒度、结构、表面形貌的影响,并考察了不同浸出条件对钛铁矿中Fe、Ti浸出率及浸出渣中Ti O_2品位的影响。结果表明,钛铁矿经过氧化还原后颗粒表面粗糙程度增加,粒径有所增大。采用1 000℃氧化1 h,800℃H2还原1 h的改性矿浸出,优化浸出条件为:液固比5∶1,盐酸浓度4 mol/L,反应温度90℃,浸出时间5 h。优化条件下Fe和Ti的浸出率分别为93.89%和3.28%,最终获得Ti O_2品位87.51%的富钛料,同时很好地保持了原矿的粒度。

关键词：钛铁矿氧化还原盐酸浸出浸出率富钛料品位

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几种铁氧化合物微观结构及其拉曼光谱研究

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光谱学与光谱分析 2018年第S1期38卷 241-242页

作者：龚晓晔尤静林王建 Liming Lu 省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海大学材料科学与工程学院上海200072 CSIRO Process Science and Engineering

实验测定了α-Fe_2O_3,Fe_3O_4,FeO和α-FeOOH等的拉曼光谱,同时,利用密度泛函理论方法对以上四种铁氧化合物的拉曼振动波数和散射活性进行模拟计算,对其特征峰进行归属。结果表明FeO没有拉曼活性,α-Fe_2O_3在606和483cm^(-1)分别是六... 详细信息

实验测定了α-Fe_2O_3,Fe_3O_4,FeO和α-FeOOH等的拉曼光谱,同时,利用密度泛函理论方法对以上四种铁氧化合物的拉曼振动波数和散射活性进行模拟计算,对其特征峰进行归属。结果表明FeO没有拉曼活性,α-Fe_2O_3在606和483cm^(-1)分别是六配位Fe的双桥氧的对称和反对称伸缩振动,413cm^(-1)主要是六配位Fe的双桥氧的对称弯曲振动;Fe_3O_4在610和526cm^(-1)分别是连接四配位与六配位Fe的单桥氧的对称和反对称伸缩振动,464和420cm^(-1)分别是连接四配位与六配位Fe的单桥氧的反对称剪切和对称剪切振动;α-FeOOH在671和614cm^(-1)分别是六配位铁的单桥氧的反对称和对称伸缩振动,504和427cm^(-1)分别是六配位铁的单桥氧的对称与反对称弯曲振动。

关键词：拉曼光谱铁氧化合物密度泛函理论

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高温退火工艺对直流反应磁控溅射制备蓝宝石基氮化铝模板的影响

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人工晶体学报 2020年第8期49卷 1541-1547页

作者：刘欢朱如忠龚建超王琦琨付丹扬雷丹黄嘉丽吴亮上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200444 奥趋光电技术(杭州)有限公司杭州311106

采用直流反应磁控溅射与高温退火工艺大批量制备了膜厚为200 nm、400 nm及800 nm的2英寸蓝宝石基氮化铝模板,并对高温退火前后不同膜厚模板使用各种表征手段进行对比分析。结果表明:采用磁控溅射制备膜厚为200 nm的模板经高温退火后晶... 详细信息

采用直流反应磁控溅射与高温退火工艺大批量制备了膜厚为200 nm、400 nm及800 nm的2英寸蓝宝石基氮化铝模板,并对高温退火前后不同膜厚模板使用各种表征手段进行对比分析。结果表明:采用磁控溅射制备膜厚为200 nm的模板经高温退火后晶体质量得到显著提升,退火前后整片(0002)面和(10-12)面高分辨率X射线衍射摇摆曲线半高宽分别从632~658 arcsec和2580~2734 arcsec下降至70.9~84.5 arcsec和273.6~341.6 arcsec;模板5μm×5μm区域内均方根粗糙度小于1 nm;紫外波段260~280 nm吸收系数为14~20 cm^-1;高温退火前后拉曼图谱E 2(high)声子模特征峰半高宽从13.5 cm^-1降至5.2 cm^-1,峰位从656.6 cm^-1移动至657.6 cm^-1,表明氮化铝模板内的拉应力经高温退火后得到释放,接近无应力状态。

关键词：氮化铝磁控溅射高温退火结晶质量蓝宝石基模板

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