金石声
,
朱林山
,
苟富均
,
谢泉
功能材料
应用蒙特卡诺程序SRIM对He+、Ar+、Xe+轰击SiC的微观过程进行了模拟.对不同能量(100～500eV)以及不同角度(0～85°)下He+、Ar+、Xe+轰击SiC引起的溅射率、溅射原子分布、溅射原子能量以及入射离子在SiC中的分布情况进行了分析比较.结果表明对于原子量较小的He+入射SiC所引起的溅射主要是由进入表面之下的背散射离子产生的碰撞级联造成的,溅射原子具有较高的能量;对于原子量较大的Ar+、Xe+入射所引起的溅射主要是由进入SiC内部的离子直接产生的碰撞级联产生,溅射原子的能量相对较低.随着离子入射角度的逐渐增加,SiC的溅射率逐渐增加,在70°左右达到溅射峰值,随着入射角度的继续增加,入射离子的背散射不能使碰撞级联充分扩大,反冲原子的生成效率急剧降低,导致溅射率开始急剧下降.
关键词:
蒙特卡诺
,
模拟
,
SiC
贺平逆
,
吕晓丹
,
赵成利
,
苟富均
材料导报
采用分子动力学模拟方法研究了300K入射能量150eV时,以不同角度(5°、30°、60°和75°)入射的SiF3+与SiC表面的相互作用过程.模拟中使用了用于Si-F-C体系的Tersoff-Brenner势能函数.模拟结果显示,入射SiF3+与SiC表面相互作用后会分解,分解率随着入射角度的增加而减小.分解产物除少量散射外,大部分会沉积在SiC表面,Si和F在SiC表面的平均饱和沉积量随入射角度的增加而减少.随着SiF3+不断轰击SiC表面,SiC表面会形成Si-F-C反应层,且反应层厚度随着入射角度的增加而减少.同时发现SiC中的Si原子较C原子更容易被刻蚀,与实验结果一致.当刻蚀达到稳定,入射角度为5°、30°、60°和75°时,C的刻蚀率分别约为0.026、0.038、0.018、0.005,Si的刻蚀率分别约为0.043、0.051、0.043和0.023.各入射角度下,产物分子种类主要为F、SiF和SiF2.F和SiF产物量随入射角度增加而增加,而SiF2产量随入射角度增加而减少.在入射角度等于5°和30°时,SixFvVz是主要的含C产物；而在入射角度等于60°和75°时,CF是主要的含C产物.在入射角度等于5°和30°时,SiF2是主要的含Si产物；在入射角度等于60°和75°时,SiF是主要的含Si产物.刻蚀主要通过化学增强的物理溅射进行.
关键词:
分子动力学
,
SiF3+刻蚀SiC
,
分子动力学模拟
,
SiC
孙伟中
,
张浚源
,
赵成利
,
陈峰
,
苟富均
材料导报
采用分子动力学模拟方法研究了入射角度对Ar+与SiC样品表面相互作用的影响.由模拟结果可知,入射角度对样品原子溅射影响很大.随着入射角度的增大,Si原子和C原子的溅射量先增加后减小.相同入射角度下,Si原子的溅射阈值比C原子的小,Si原子的溅射量大于C原子的溅射量.初始样品在Ar+以不同角度轰击2000次后的形貌各异.产物中主要以Si原子和C原子为主,有少量的Si类和C类产物.入射角度对产物Si原子的角度分布几乎没有影响,而对产物C原子的角度分布有较小的影响.
关键词:
分子动力学
,
SiC
,
溅射
,
角度分布
高长贺
,
李勇
,
孙加林
,
张军杰
,
张积礼
,
刘淑龙
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.02.003
将经湿法均化以及真空练泥工艺生产的矾土均质料生坯在1 100～1 600℃烧成,并在1 600℃分别保温1、4和7h,分析了煅烧过程中的物相反应,研究了煅烧制度对均质料烧结性能的影响.结果表明:1)矾土生料经过一系列均化处理后,使得水铝石和高岭石分布更加均匀,水铝石分解形成的α-Al2O3和高岭石分解形成的非晶质SiO2接触更加容易,从而加快了二次莫来石化的进程;2)升高温度时,矾土均质料的体积密度增加,二次莫来石化程度增大,莫来石含量增加,莫来石相和刚玉相发育较好,最佳煅烧温度为1 600℃;3)适当延长保温时间可以促进矾土均质料的致密化,但保温时间不宜过长,最佳煅烧制度为1 600℃保温4h.
关键词:
矾土均质料
,
二次莫来石化
,
烧结性能
顾志明
,
蔡泉源
,
周今朝
,
付廷明
,
宋洪昌
,
李凤生
高分子材料科学与工程
采用piston-gap型高压均质机对壳聚糖进行了降解研究,考察了均质压力、循环次数、温度等因素对降解效果的影响,并对降解产物进行了表征.结果表明,当均质压力为130 MPa,经循环处理10次的壳聚糖黏均分子量从1465 kDa降解至323 kDa,其降解效果随均质压力和循环次数的增加而提高,随壳聚糖溶液浓度的增大而降低,而温度和乙酸浓度对其基本无影响.高压均质降解通过机械作用切断壳聚糖分子链,基本不改变产物的结构和脱乙酰度.
关键词:
均质
,
高压
,
壳聚糖
,
降解
任懿
,
杨海天
,
汪春霆
功能材料
实际工程问题中常会涉及非均质材料时间相关的力学、传热分析.这类问题的数值模拟具有重要的工程应用背景与理论探讨价值.一种直接的方式是分别考虑非均质材料组分的物理/几何特性,将问题在空间/时域离散后进行计算,这往往会导致计算量过大,甚至不可行.一个变通的策略是将非均质材料考虑成一种宏观均质材料,进行等效求解,从而大幅降低计算量.分别以粘弹性节理岩体及非均质线性瞬态热传导问题为研究对象,探讨了非均质材料时间相关的等效数值求解方法.
关键词:
时域
,
非均质
,
粘弹性
,
瞬态热传导
,
材料
王鑫
,
高倩钰
,
郭敏
,
张梅
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.01.007
以焦宝石碎矿作为主原料,分别配加0、25％、50％质量分数的高铝矾土,设计合成Al2 O3质量分数分别为40％、50％、60％的均化料,分别在1 100～1 550℃下煅烧2h得到均化料熟料.采用XRD分析其物相组成,SEM观察结构和形貌,并检测了常温力学性能,研究焦宝石合成均化料的最佳工艺参数.结果表明:1)以焦宝石为原料,配加高铝矾土,成功合成了w(Al2O3) =40％、50％和60％的均化料;2)XRD与SEM分析发现w(Al2O3) =40％的均化料表面玻璃相多,内部存在发育良好的棒状莫来石,w(Al2O3)=50％和60％的均化料在表面即可观察到大量棒状莫来石,莫来石相晶型发育良好;3)w(Al2O3) =40％、50％和60％的均化料的烧结温度分别为1 450、1 500和1 550℃;4)提高煅烧温度与Al2O3含量均有利于均化料力学性能的改善.
关键词:
均化料
,
焦宝石
,
莫来石
,
烧结
