吴高华
,
王兵
,
熊鹰
,
陶波
,
黄芳亮
,
刘学维
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.14.020
以Ⅰb型(100)取向高温高压(HPHT)单晶金刚石为基底、H2-CH4-CO2混合气为反应气源,利用10kW、2.45GHz不锈钢谐振腔式微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置进行金刚石同质外延生长.通过光学显微镜表征外延生长金刚石的表面形貌;Raman光谱表征金刚石的结晶质量;螺旋测微仪测厚再计算生长速率,着重探讨工艺因素中氧碳比对同质外延金刚石生长速率、表面形貌、金刚石结晶质量的影响.结果表明随着氧碳比的增加,金刚石生长模式由二维形核模式转变为台阶流模式,结晶质量提高,生长速率变慢;在微波功率7.8kW、CH4浓度(与H2的比例)8％、气压18kPa、基底温度1080℃条件下,氧碳比为0.8时,金刚石结晶质量好且生长速率高(达16μm/h).反应气源中引入合适比例的CO2是获得高的生长速率同时有效改善同质外延单晶金刚石结晶质量的有效方法.
关键词:
单晶金刚石
,
同质外延生长
,
MPCVD
,
氧碳比
陶波
,
王晟
,
胡志云
,
叶景峰
,
李国华
,
范玮
工程热物理学报
发动机燃烧室设计以及计算流体动力学模型的建立和验证需要对燃烧室流场温度等参数进行精细化测量.本文提供了一种TDLAS与CARS技术共线的测温装置,解决了两种技术在联合测量时探测区域不一致的问题,同时使二者共用发射端与接收端,降低了系统的复杂性.利用建立的测量系统在超燃发动机试验台不同位置处开展了温度测量实验,结果表明发动机燃烧段的凹槽区域内(距流道下壁面＞ 30 mm)煤油燃烧时期温度最高(约2400 K),而发动机燃烧段下沿(距流道下壁面＜10 mm)煤油燃烧时期温度上升不明显.
关键词:
TDLAS
,
CARS
,
温度测量
,
发动机
陶波
,
胡志云
,
王晟
,
叶景峰
,
赵新艳
,
叶锡生
工程热物理学报
介绍了TDLAS技术用于燃烧流场诊断的基本原理,比较了直接吸收法与二次谐波法两种测量方法的优缺点,并对TDLAS技术路径积分测量特性进行了分析.基于单台二极管激光器分别建立了两种方法的TDLAS测量系统,直接吸收法测量重复频率为10 kHz,获得了瞬态高温超声速流场温度随时间演化结果;二次谐波法测量重复频率为250 Hz,实现了超燃冲压模拟燃烧室温度的在线测量.对于标定燃烧炉甲烷/空气预混火焰,测量系统在1750 K时温度A类标准不确定度优于0.7％.
关键词:
TDLAS
,
燃烧诊断
,
温度测量
,
燃烧室
王东
,
熊鹰
,
王兵
,
周亮
,
叶勤燕
,
陶波
功能材料
针对掺氮N型纳米金刚石薄膜独特的结构特征，采用温和的电化学阴极表面极化处理成功实现了掺氮N型纳米金刚石薄膜的表面氢化。通过X射线光电子能谱（XPS）、表面接触角、电化学电容一电压分析、Raman光谱、扫描电子显微镜（SEM）表征，详细分析了阴极极化处理前后掺氮N型纳米金刚石薄膜的表面结构以及微观结构。结果表明，该阴极极化处理工艺不仅能够成功获得表面氢终止状态，而且对薄膜的微观结构尤其是晶界处sp2杂化态碳相无明显影响，说明该工艺是一种高效无损的掺氮N型纳米金刚石薄膜表面氢化工艺。
关键词:
掺氮N型纳米金刚石薄膜
,
氢化
,
阴极极化
,
微观结构
