崔春娟
,
张军
,
李波
,
刘林
,
傅恒志
功能材料
Si-TaSi2共晶自生复合材料由于具有较低的功函数、良好的电传输特性和自生三维肖特基结等特点,被认为是具有良好应用前景的场致发射材料之一.依据选择性腐蚀的原理,把电子束区熔技术制备的Si-TaSi2共晶自生复合材料制作为Si-TaSi2场发射阴极阵列.对影响选择性腐蚀工艺的两个因素:腐蚀时间和腐蚀液配比进行了系统的研究.研究表明,随着腐蚀时间的延长,TaSi2尖锥的曲率半径减小,长径比增大;制备Si-TaSi2场发射阴极阵列的最佳腐蚀液配比是浓硝酸和浓氢氟酸的体积比v(HNO3)∶v(HF)=4∶1,最佳的腐蚀时间是20～30min.采用透明阳极法对制备的Si-TaSi2阴极阵列进行了场发射性能的测试,结果表明该腐蚀工艺制作的Si-TaSi2阴极阵列有较好的场发射性能.
关键词:
场致发射
,
阴极阵列
,
选择性腐蚀
崔春娟
,
张军
,
苏海军
,
王红
,
刘林
,
傅恒志
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.01019
采用电子束悬浮区熔装置(EBFZM)制备了Si-TaSi2共晶自生复合场发射材料, 系统地研究了Si-TaSi2共晶的定向凝固组织特征. 当凝固速率在0.3～9.0mm/min范围内变化时, 均可获得Si-TaSi2共晶自生复合材料, 具有高精确取向的TaSi2纤维在硅连续基体中均匀分布. 随着凝固速率的增大, TaSi2纤维的直径和平均间距减小, 面密度和体积分数增大. 采用零功率法考察了不同凝固速率时的固-液界面形貌. 当凝固速率由0.3mm/min变化到5.0mm/min时, 固-液界面经历了平界面→浅胞状界面→胞状界面→平界面的演化过程.
关键词:
定向凝固
,
electron beam floating zone melting
,
Si-TaSi2 eutectic in situ composite
,
solid/liquid interface
崔春娟
,
薛添
,
杨猛
,
蒋兴龙
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.14.018
采用布里奇曼定向凝固技术制备了 Ni-Ni3 Si亚共晶复合材料，系统地研究了Ni-Ni3 Si亚共晶的定向凝固组织特征。在较低的凝固速率R＝3μm/s时亚共晶成分的合金为规则的层片共晶组织。随着凝固速率的增大，当R＝8μm/s 时，平界面失稳，在第二相的旁边出现浅胞状组织。当R＝25μm/s 时在析出相的旁边出现了突起的胞状组织。当R＝40μm/s 时由于固液界面前沿的成分过冷逐渐增大，凝固组织生长成为典型的树枝晶组织。并根据“成分过冷”判据，评估了固液界面前沿的“成分过冷”的大小，理论计算与实验结果基本吻合。此外，根据 BH 模型计算和比较了α-Ni相的界面生长温度和共晶界面生长温度，证明较高速定向凝固下不太可能制备出全耦合生长的共晶组织。随凝固速率的增大，一次枝晶间距减小，组织细化。
关键词:
定向凝固
,
亚共晶复合材料
,
凝固速率
,
凝固组织
,
成分过冷
王红
,
张军
,
崔春娟
,
刘林
,
傅恒志
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.02.017
难熔金属及合金以其优异的性能在航空航天、电子信息、能源、化工、冶金和核工业等国防及民用领域有着不可替代的作用,其发展日益受到高度重视.本文综述了难熔金属及合金的应用和发展,以钼、钨及其合金单晶的发展历程为例,概述了难熔金属单晶的电子束悬浮区熔定向凝固制备技术的发展,简要介绍了难熔金属钼的电子束悬浮区熔定向凝固生长工艺与组织的研究.
关键词:
难熔金属
,
单晶
,
电子束悬浮区熔
,
定向凝固
,
钼
崔春娟
,
张军
,
吴昆
,
邹德宁
,
刘林
,
傅恒志
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.08.013
以Si-Ta合金为研究对象,采用零功率法研究凝固速率对定向凝固固液界面稳定性的影响.结果表明:当凝固速率在0.3～9.0mm/min范围内,随着凝固速率的增大,固液界面经历了平界面→浅胞状界面→锯齿状界面→浅胞状界面→平界面的演化规律.在较低的凝固速率范围之内,实验结果与理论计算基本吻合.然而,在较高凝固速率时,实验结果与理论计算出现偏差,这是由于热力学和动力学均发生变化,使得在凝固速率V=5.0mm/min时固液界面就已经达到了稳定的平界面.
关键词:
定向凝固
,
电子束悬浮区熔
,
凝固速率
,
固液界面
崔春娟
,
张军
,
刘林
,
傅恒志
材料导报
场致发射显示是一种具有良好应用前景的新型显示技术,场致发射阴极材料是场致发射显示器的核心内容.综述了近年来场致发射材料的研发热点,对金属、硅、金刚石及类金刚石薄膜、GaAs和CaN等场致发射材料的研究做了简要的归纳,同时介绍了碳纳米管、表面传导型场致发射材料及采用定向凝固技术制备的Si-TaSi2共晶自生复合场致发射材料等新型场致发射材料的研究进展,并展望了场致发射材料的研究及应用前景.
关键词:
场致发射
,
冷阴极
,
功函数
,
定向凝固
崔春娟
,
张军
,
苏海军
,
王红
,
刘林
,
傅恒志
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324x.2007.05.048
采用电子束悬浮区熔装置(EBFZM)制备了Si-TaSi2共晶自生复合场发射材料,系统地研究了Si-TaSi2共晶的定向凝固组织特征.当凝固速率在0.3～9.0 mm/min范围内变化时,均可获得Si-TaSi2共晶自生复合材料,具有高精确取向的TaSi2纤维在硅连续基体中均匀分布.随着凝固速率的增大,TaSi2纤维的直径和平均间距减小,面密度和体积分数增大.采用零功率法考察了不同凝固速率时的固-液界面形貌.当凝固速率由0.3mm/min变化到5.0mm/min时,固-液界面经历了平界面→浅胞状界面→胞状界面→平界面的演化过程.
关键词:
定向凝固
,
电子束悬浮区熔
,
Si-TaSi2共晶自生复合材料
,
固-液界面
问亚岗
,
崔春娟
,
田露露
,
杨猛
,
薛添
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.03.022
定向凝固技术是制备具有单一取向要求的凝固组织和高性能材料的重要方法,是研究凝固理论和新型材料的重要手段.在介绍定向凝固技术原理的基础上,评述了传统定向凝固技术的发展及存在的弊端,简述了几种新型定向凝固技术,以及它们在制备新材料中的应用.
关键词:
定向凝固
,
温度梯度
,
凝固组织
,
凝固速率
,
冷却速率
崔春娟
,
杨猛
,
杨程
,
薛添
,
田露露
,
问亚岗
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.03.016
采用电子束悬浮区熔定向凝固技术制备了Ni-Ni3Si共晶自生复合材料,在稳态晶体生长区,采用零功率法获取了不同凝固速率的固-液界面.研究表明,随凝固速率的增大,固-液界面的形态发生了明显的变化.在凝固速率较低时,固-液界面基本保持平界面,形成的是规则的层片状共晶组织.随凝固速率的增大,成分过冷增大,平界面失稳,凝固组织的规则性也降低.此外,根据M-S界面稳定性判据,计算了不同凝固速率不同干扰波长对固-液界面稳定性的影响,理论计算与实验结果基本吻合.
关键词:
定向凝固
,
电子束悬浮区熔
,
凝固速率
,
固-液界面
,
成分过冷
崔春娟
,
薛添
,
杨程
,
杨猛
,
田露露
,
问亚岗
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.08.035
采用HRTEM研究了Ni-Si共晶的位向关系及相界面的微观结构.研究表明共晶体之间的位向关系为(111)Ni∥(111)Ni3Si且[110]Ni∥[211]Ni3Si.它们之间形成这样的位向关系符合界面能量最低原则,使材料性能达到最优状态.两相在?111?向的错配度为5%,界面产生错配位错来吸纳相界面两侧的错配,两相界面为半共格界面.
关键词:
定向凝固
,
布里奇曼
,
位向关系
,
晶格错配度
,
高分辨透射电镜
