许承海
,
左洪波
,
孟松鹤
,
姚泰
,
汪桂根
,
李长青
,
张明福
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.05.014
利用数值模拟方法计算了冷心放肩微量提拉法(SAPMAC)蓝宝石晶体生长过程.结合晶体直径变化、裂纹出现位置与延续方向、晶体透明性等实验现象,通过与提拉法、温梯法、坩埚移动法等相对比,分析了冷心放肩微量提拉法晶体生长各阶段的工艺特点,并根据模拟计算结果对晶体生长系统和晶体生长控制工艺进行了改进.分别利用增大热交换器的散热参数、降低加热温度、改进降温曲线、调节外加轴向和径向温度梯度的方式来实现对晶体生长的引晶、放肩、等径和收尾控制.通过实验比较证明了改进后的晶体生长系统和晶体生长控制工艺能够生长出性能较好的大尺寸蓝宝石晶体.
关键词:
晶体生长
,
数值模拟
,
蓝宝石
,
冷心放肩微量提拉法
汪桂根
,
左洪波
,
张明福
,
赫晓东
,
韩杰才
,
许承海
,
杨鑫宏
,
稀有金属材料与工程
采用冷心放肩微量提拉法(SAPMAC)生长了目前国内最大的氧化铝单晶体(￠225 mm×205 mm,重27.5 kg).测试了大晶坯不同部位样品的真空紫外吸收光谱(140 nm～380 nm)及荧光光谱.结果表明,晶体各部位样品都存在波长为163 nm,178 nm及230 nm左右的吸收峰位;而且边缘部位样品的吸收系数更大.荧光光谱图上主要存在320 nm左右的紫外荧光带和420 nm附近的蓝色荧光带.进一步的研究证实了吸收色心起源于氧空位与Ti4+复合存在以及Mn4+、Cr3+等杂质离子的电荷转移过程.计算了不同类型的色心浓度.最后提出了减小色心浓度、提高晶体光学性能的一些工艺措施.
关键词:
氧化铝单晶
,
色心
,
吸收光谱
,
荧光光谱
,
SAPMAC法
张明福
,
邢庆刚
,
韩杰才
,
左洪波
,
谭舒平
,
肖鹏
稀有金属材料与工程
采用传统的固相反应烧结工艺制备出了Ba1-3xBi2x(Ti0.9Sn0.1)O3(x=0,0.1%,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%,1.4%)9种铁电陶瓷,利用XRD和介电温谱对陶瓷的物相结构与相变特性进行了研究.结果表明,产物为单相钙钛矿结构,Bi的A位轻量替代可以对陶瓷的介电性质和相变温度产生很大影响,随Bi元素在A位替代量的增加陶瓷从一般铁电体向驰豫铁电体转变,且弥散相变特征加重.
关键词:
Ba(SnxTi(1-x))O3
,
弥散相变
,
介电性质
许承海
,
韩杰才
,
张明福
,
孟松鹤
,
左洪波
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00344
采用SAPMAC法, 以a向为结晶取向, 生长出φ 240mm ×210mm, 重27.5kg的完整透明的蓝宝石单晶. 从理论上探讨了缺陷密度及晶体开裂与温度分布、生长速率、冷却速率等晶体生长工艺参数之间的关系. 设计了SAPMAC法生长大尺寸晶体的最佳温场分布、 工艺控制. 利用专用设备加工出大尺寸晶棒、板状窗口, 并测试了标准样品的红外透过性能.
关键词:
蓝宝石
,
SAPMAC method
,
temperature field design
,
process optimization
李长青
,
张明福
,
左洪波
,
孟松鹤
,
韩杰才
,
姚泰
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.02.008
简要分析了陶瓷透明的机理,紫外截止波段受材料的禁带宽度所决定,红外截止波段与材料内原子的结合力和原子质量所决定.环境温度对于透明陶瓷材料的透过率、红外共振吸收波段、紫外截止波段具有一定影响,随着温度的升高,红外共振吸收波段具有蓝移趋势,紫外截止波段有红移的趋势,透过率降低.制备时原料纯度、粒度,氢气或真空烧成气氛,气孔数量、尺寸,晶界等因素会对陶瓷的透明性能产生影响,其中原料、气孔、烧成气氛影响因素占主导位置.
关键词:
透明陶瓷
,
透波率
,
禁带
李长青
,
左洪波
,
张明福
,
韩杰才
,
孟松鹤
,
许承海
稀有金属材料与工程
采用固相反应法用不同的烧结速率在1850℃烧结合成过烧钇铝石榴石(YAG)陶瓷,YAG陶瓷晶界形貌随烧结速率的变化而不同.高纯的α-Al2O3和Y2O3原料粉体经高能球磨在1400℃空气中煅烧,生成主相为YAG相的多相粉体化合物.真空烧结YAG陶瓷时烧结速率800 ℃/h并在1850 ℃真空烧结4 h会使陶瓷中晶粒长大不充分,晶粒与晶粒之间仍保留明显的面接触,陶瓷内部残存大量直径约1 lμm的气孔,尺寸与可见光波长接近,对透过率的影响大,陶瓷成半透明;在以100 ℃/h升至1850 ℃真空烧结4 h的YAG多晶陶瓷半透明化,陶瓷晶粒粗大,晶界宽化且保留熔融态凝固,用TEM及EDS确认晶界处存在α-Al2O3和钙钛型YAP共晶相.
关键词:
钇铝石榴石
,
晶界
,
共晶
,
钙钛型
韩杰才
,
李长青
,
张明福
,
左洪波
,
孟松鹤
,
姚泰
材料导报
水平定向凝固法是制备低位错单晶体的重要方法,论述了水平定向凝固法的优点和缺点,并报道了水平定向凝固法的特点,温度分布,以及水平定向凝固法的数字模拟的方面的工作.
关键词:
水平定向凝固法单
,
晶生长
,
数字模拟
许承海
,
孟松鹤
,
杜善义
,
左洪波
,
张明福
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.05.019
通过对温场的数值模拟计算,发现外加轴向、径向温度梯度能够提高界面稳定性,减小熔体热对流,有利提高晶体的生长质量.根据大尺寸蓝宝石晶体生长的温场要求,对常规的GOI法晶体生长炉进行了改造,并设计了独特的加热体形状和隔热屏结构,能够为晶体生长系统提供可控的轴向、径向温度梯度.通过试验比较也证明了改造温场后的单晶炉能够生长出性能较好的大尺寸蓝宝石晶体.
关键词:
温场优化
,
数值模拟
,
蓝宝石
,
GOI法
谭舒平
,
张明福
,
韩杰才
,
左洪波
,
许承海
稀有金属材料与工程
采用熔盐法研究了Ba(Sn0.1Ti0.9)O3铁电体粉体的制备工艺和粉体性质.探讨了在熔盐催化下,合成温度对Ba(Sn0.1Ti0.9)O3反应完全程度及粉体形态的影响.结果表明,当反应温度达到900 ℃时,在熔盐环境下即可合成单相固体Ba(Sn0.1Ti0.9)O3,随着反应温度提高,粉体尺寸变化不大,但当温度超过950 ℃时出现晶粒异常长大趋势.烧结陶瓷的形貌和介电性质显示陶瓷粉体烧结活性好且介电性质优良.
关键词:
熔盐法
,
Ba(Sn0.1Ti0.9)O3
,
介电性质
