基于石墨烯电极的聚合物太阳能电池光学减反层的研究 被引量：1

1

作者 李国龙 钟景明 +2 位作者 王立惠 李进 何力军 《新能源进展》 2015年第5期336-339,共4页

石墨烯薄膜具有低阻且在可见光谱区具有高透过率,可应用于聚合物太阳能电池透明电极。本文基于时域有限差分分析方法(FDTD),研究了石墨烯太阳能电池的反射损耗及光吸收特性,并通过在玻璃基板与石墨烯间添加氧化镍层(Ni O)进行光学减反... 石墨烯薄膜具有低阻且在可见光谱区具有高透过率,可应用于聚合物太阳能电池透明电极。本文基于时域有限差分分析方法(FDTD),研究了石墨烯太阳能电池的反射损耗及光吸收特性,并通过在玻璃基板与石墨烯间添加氧化镍层(Ni O)进行光学减反射。理论分析表明:优化的Ni O/石墨烯透明电极结构,能够成为氧化铟锡(ITO)的良好替代电极。 展开更多

关键词 聚合物太阳能电池 石墨烯 时域有限差分 光学吸收

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玻纤/乙烯基酯复合材料的制备及其盐雾腐蚀行为 被引量：5

2

作者 瞿立 康少付 +1 位作者 李进 程璇 《玻璃钢／复合材料》 CAS 北大核心 2019年第11期95-99,共5页

我国新建的燃煤火力发电机组大多采用石灰石-湿法脱硫工艺,湿法烟气引起的盐雾腐蚀是导致火电厂烟囱内衬材料脱落的重要因素。本文基于真空辅助成型(VARTM)工艺低成本制造了玻纤/乙烯基酯复合材料,并在盐雾试验箱中分别腐蚀4 d、14 d、2... 我国新建的燃煤火力发电机组大多采用石灰石-湿法脱硫工艺,湿法烟气引起的盐雾腐蚀是导致火电厂烟囱内衬材料脱落的重要因素。本文基于真空辅助成型(VARTM)工艺低成本制造了玻纤/乙烯基酯复合材料,并在盐雾试验箱中分别腐蚀4 d、14 d、28 d和60 d,模拟其在自然盐雾环境下的力学性能变化,分析了复合材料的耐盐雾腐蚀性能,并采用SEM法分析微观机理和腐蚀前后试样表面形貌演化规律。结果表明,经过60 d的盐雾腐蚀,复合材料的力学性能均呈现出先增加后下降的趋势,在盐雾腐蚀60 d后,拉伸强度、弯曲强度、层间剪切强度分别下降了5. 6%、12. 71%、13. 61%。微观形貌表征发现,盐雾腐蚀后树脂基体发生了膨胀开裂,在纤维-树脂界面处形成缺陷进而导致力学性能下降。 展开更多

关键词 内衬防腐 复合材料 VARTM工艺 盐雾腐蚀 性能分析

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不同无纺布对玻纤/乙烯基酯复合材料力学性能的影响 被引量：3

3

作者 马鹏 李进 +3 位作者 康少付 周少雄 韩耀璋 张博明 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第5期69-73,共5页

为了改善玻纤/乙烯基酯(GF/VE)复合材料的层间性能,采用VARI工艺制备层间加入共聚酯(PEs)、聚氨酯(TPU)、聚酰胺(PA)、乙烯-醋酸乙烯基酯(EVA)无纺布的GF/VE复合材料,对其拉伸、弯曲和Ⅰ型层间断裂韧性进行了研究。结果表明:加入PEs、TP... 为了改善玻纤/乙烯基酯(GF/VE)复合材料的层间性能,采用VARI工艺制备层间加入共聚酯(PEs)、聚氨酯(TPU)、聚酰胺(PA)、乙烯-醋酸乙烯基酯(EVA)无纺布的GF/VE复合材料,对其拉伸、弯曲和Ⅰ型层间断裂韧性进行了研究。结果表明:加入PEs、TPU、PA、EVA无纺布分别使GF/VE复合材料Ⅰ型层间断裂韧性提高了142%、103%、46%、45%;加入TPU无纺布使GF/VE复合材料拉伸强度提升了6.43%,其余分别下降了2.93%、3.72%、28.67%;加入不同无纺布后弯曲强度分别下降了13%、14%、25%、60%。共聚酯和聚氨酯无纺布对GF/VE复合材料的增强、增韧效果优于聚酰胺材料。 展开更多

关键词 GF/VE复合材料 无纺布 层间增韧 力学性能 Ⅰ型层间断裂韧性

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共聚酯无纺布定型-增韧碳纤维复合材料的制备及力学性能 被引量：8

4

作者 康少付 李进 +3 位作者 瞿立 马鹏 周少雄 韩耀璋 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第4期53-59,共7页

针对真空辅助树脂灌注工艺(VARI)成型纤维增强复合材料纤维体积含量较低、厚度难以控制、层间韧性较差的问题,将共聚酯无纺布引入碳纤维织物预成型体中,对其进行真空袋热压定型预处理,最后采用VARI工艺制得了碳纤维/环氧树脂基复合材料... 针对真空辅助树脂灌注工艺(VARI)成型纤维增强复合材料纤维体积含量较低、厚度难以控制、层间韧性较差的问题,将共聚酯无纺布引入碳纤维织物预成型体中,对其进行真空袋热压定型预处理,最后采用VARI工艺制得了碳纤维/环氧树脂基复合材料层合板。对比研究了共聚酯无纺布改性前后复合材料的厚度变化规律、Ⅰ型层间断裂韧性、短梁剪切性能和三点弯曲性能。结果表明,经共聚酯无纺布改性后层合板的厚度降低,纤维体积含量由改性前的57.9%提高至62.2%,其Ⅰ型层间断裂韧性GⅠC值提高了144.7%,短梁剪切强度和弯曲性能基本持平。Ⅰ型层间断裂韧性提升的主要机制:一是层间断裂面之间的纤维桥联作用;二是层间界面处弥散分布的热塑性颗粒阻碍了裂纹的扩展;三是层间的界面相因发生剪切塑性变形而需耗散额外的断裂能量。 展开更多

关键词 真空辅助灌注工艺 共聚酯无纺布 碳纤维 复合材料 纤维体积含量 Ⅰ型层间断裂韧性

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多因素协同对GF/VE复合材料螺栓连接强度的影响研究 被引量：2

5

作者 蔡正林 马鹏 +2 位作者 李进 康少付 张佃平 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第12期54-58,共5页

采用真空辅助RTM工艺制备玻纤/乙烯基酯(GF/VE)复合材料,基于L9(3^4)正交表选取宽径比、端径比、夹紧扭矩和改性无纺布材料四个因素并分别选取三个水平,研究了多因素协同对GF/VE复合材料单钉双搭接螺栓连接性能的影响。结果表明,宽径比... 采用真空辅助RTM工艺制备玻纤/乙烯基酯(GF/VE)复合材料,基于L9(3^4)正交表选取宽径比、端径比、夹紧扭矩和改性无纺布材料四个因素并分别选取三个水平,研究了多因素协同对GF/VE复合材料单钉双搭接螺栓连接性能的影响。结果表明,宽径比为2,端径比为6,夹紧扭矩为9 N·m,层间加入TPU无纺布改性的GF/VE复合材料的螺栓连接强度最大。宽径比对复合材料连接强度的影响大于端径比,宽径比与端径比大于3时,复合材料在达到最大载荷后不会立即失效,而宽径比和端径比小于3时复合材料达到最大载荷后会立即失效。通过SEM对断口形貌进行分析,发现试样层间断裂面凸凹不平,热塑性薄膜加热熔化后与乙烯基酯树脂发生共混形成颗粒状弥散相,这种现象有利于增强纤维与树脂之间的粘结强度。 展开更多

关键词 GF/VE复合材料 螺栓连接 强度 正交实验

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定型压力对PES薄膜改性复合材料拉伸性能的影响研究

6

作者 瞿立 李进 +1 位作者 康少付 张佃平 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2018年第12期57-61,共5页

复合材料以优异的综合性能被广泛用于航空航天和汽车等领域,但高昂的制造成本阻碍了其进一步应用;低成本制造高性能复合材料一直是研究热点。针对真空辅助成型(VARTM)工艺所得复合材料力学性能差的不足,将聚醚砜(PES)薄膜置于预制体纤... 复合材料以优异的综合性能被广泛用于航空航天和汽车等领域,但高昂的制造成本阻碍了其进一步应用;低成本制造高性能复合材料一直是研究热点。针对真空辅助成型(VARTM)工艺所得复合材料力学性能差的不足,将聚醚砜(PES)薄膜置于预制体纤维层间,在一定温度和定型压力下制得改性预制体,最后采用VARTM工艺制得改性复合材料。研究了0. 1MPa、0. 3 MPa和0. 6 MPa定型压力下所得改性复合材料的拉伸性能,结果表明,与未改性复合材料相比,改性复合材料试样的拉伸强度和模量性能均得到提高。三种定型压力下改性复合材料的拉伸强度分别提高了16. 78%、41. 21%和29. 47%,拉伸模量分别提高了2. 48%、19. 01%和13. 22%,为低成本制造高性能复合材料提供了参考。 展开更多

关键词 复合材料 定型压力 聚醚砜薄膜 VARTM工艺 拉伸性能

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连续拉晶过程中石英坩埚内气泡的变化规律研究

7

作者 石星宇 李进 +2 位作者 何显 马润 王忠良 《太阳能学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期101-106,共6页

针对石英坩埚在连续拉晶过程中需要长时间在温场和压力的环境下起到承载硅熔体作用的问题,提出内部的气泡变化可能会引起拉晶过程中晶棒的“断线”问题。针对石英坩埚内气泡在直拉单晶硅前后的变化规律和温度变化情况分别进行实验和模... 针对石英坩埚在连续拉晶过程中需要长时间在温场和压力的环境下起到承载硅熔体作用的问题,提出内部的气泡变化可能会引起拉晶过程中晶棒的“断线”问题。针对石英坩埚内气泡在直拉单晶硅前后的变化规律和温度变化情况分别进行实验和模拟研究。结果表明,使用过的试样中气泡含量高于未使用过的试样,石英坩埚在使用前后的试样中观察到φ=10~100μm的气泡较多,其中外壁φ=100~200μm的气泡明显增多,内壁的气泡在石英坩埚使用前后明显长大,侧壁、拐角和底部的气泡变化较为平均,拐角处在较高温度下约φ=200μm的气泡较多,随着拉晶过程的进行晶棒出现“断线”现象的可能增大。 展开更多

关键词 石英 单晶硅 气泡形成 温度 固液界面

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氩气流速对400mm大直径磁场直拉单晶硅固液界面、热应力及氧含量的影响 被引量：15

8

作者 李进 张洪岩 +6 位作者 高忙忙 周锐 薛子文 梁森 李国龙 李海波 何力军 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1193-1198,1211,共7页

大直径化是太阳能光伏用单晶硅发展的趋势之一。由于炉体结构的增大，炉内气体流场的变化对晶硅生长过程产生了一定的影响。本文采用CGSim晶体生长软件，系统分析了氩气进口流速对固液界面，热应力和晶体氧含量的影响。结果表明，随氩... 大直径化是太阳能光伏用单晶硅发展的趋势之一。由于炉体结构的增大，炉内气体流场的变化对晶硅生长过程产生了一定的影响。本文采用CGSim晶体生长软件，系统分析了氩气进口流速对固液界面，热应力和晶体氧含量的影响。结果表明，随氩气流速的增加，固液界面高度逐渐下降，当氩气流速为中等范围时，固液界面波动最低，有利于提高拉晶过程的稳定性；另一方面，三相交界处热应力最大值随氩气流速的增加而降低，固液界面热应力波动幅度随氩气流速的增加而增加，综合两方面考虑，确定采用中等氩气流速（0．9—1．5m·s-1）工艺可有效避免断晶等缺陷的发生。同时，在中等氩气流速范围内，晶体中心处的氧含量下降至6．55×10^17m／cm3（氩气流速为1．5m·s-1时），与低氩气流速时相比，氧含量降低了18％。 展开更多

关键词 单晶硅 氩气流场 固液界面 氧含量

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感应加热制备太阳能级铸造准单晶硅熔体流动行为研究 被引量：4

9

作者 高忙忙 薛子文 +4 位作者 李进 董法运 梁森 李海波 王丽 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1941-1945,共5页

用专业晶体生长软件（CG-Sim）对制备太阳能级准单晶硅用真空感应铸锭炉的热场结构以及在熔炼过程中硅熔体的流动行为进行了研究。结果表明，熔体中电磁力是熔体流动的驱动力之一，并且感应线圈与熔体高度的比值（k）对熔体内电磁力的... 用专业晶体生长软件（CG-Sim）对制备太阳能级准单晶硅用真空感应铸锭炉的热场结构以及在熔炼过程中硅熔体的流动行为进行了研究。结果表明，熔体中电磁力是熔体流动的驱动力之一，并且感应线圈与熔体高度的比值（k）对熔体内电磁力的大小和分布具有很大的影响，当k值为1．2时，熔体内形成一个上下贯通的涡流，有利于杂质的挥发。同时，当感应线圈频率在3000～5000Hz范围时，熔体对流强度较低，可以增加坩埚-熔体边界层的厚度，降低熔体中的氧含量。 展开更多

关键词 准单晶硅 感应熔炼 热场结构 熔体对流

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加热器/坩埚相对位置对ф200mm单晶硅生长过程中温度场和晶体质量的影响 被引量：4

10

作者 高忙忙 朱博 +4 位作者 李进 景华玉 董法运 梁森 李海波 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3607-3612,共6页

采用CGSim晶体生长软件,对现有工业单晶炉中的加热器位置进行优化并分析了其对热场、固液界面、晶体中温度梯度和氧含量的影响。结果表明,随加热器的上移,功率消耗略有降低,熔体内的温度梯度逐渐下降,在高埚位的生长条件下可以适当提升... 采用CGSim晶体生长软件,对现有工业单晶炉中的加热器位置进行优化并分析了其对热场、固液界面、晶体中温度梯度和氧含量的影响。结果表明,随加热器的上移,功率消耗略有降低,熔体内的温度梯度逐渐下降,在高埚位的生长条件下可以适当提升拉晶速率;同时,固液界面也趋于平坦,晶体中的温度梯度有所减少,从而可以有效地抑制缺陷的形成。另外,晶体中的氧含量也有一定程度的下降。可以得出,在晶体等径生长初期,提高加热器的位置是降低晶体生长成本和提升晶体品质的途径之一。 展开更多

关键词 单晶硅 温度梯度 固液界面 氧含量

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导流筒对200mm直拉单晶硅氧含量的影响研究 被引量：3

11

作者 李进 杨翠 +3 位作者 高忙忙 庞骏敏 周锐 张洪岩 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1921-1926,共6页

获得高品质、低成本的直拉单晶硅是太阳能发电技术大面积推广应用的关键基础之一。本文采用有限元ANSYS软件模拟直拉单晶硅中液口距(导流筒下沿与液面距离,DSM)和器盖距(导流筒伸入加热器的距离,DSH)对单晶炉内气体流场和热场分布的影... 获得高品质、低成本的直拉单晶硅是太阳能发电技术大面积推广应用的关键基础之一。本文采用有限元ANSYS软件模拟直拉单晶硅中液口距(导流筒下沿与液面距离,DSM)和器盖距(导流筒伸入加热器的距离,DSH)对单晶炉内气体流场和热场分布的影响。结果表明,随液口距的减小,气流对熔体液面上方的吹拂能力逐渐加强,有利于SiO的挥发;当液口距小于15 mm时,气流对熔体液面产生了扰动,不利于氧含量的降低。随器盖距的增加,一方面,熔体内轴向温度梯度逐渐减小,降低了坩埚底部的温度;另一方面,坩埚侧壁的温度也逐渐降低,特别是坩埚侧壁与坩埚底部结合处温度的降低,可以减少融入熔体中的氧。最终,将数值模拟的结果应用至拉晶生产中,获得了氧含量为1.10×1018atoms/cm3的大直径(200 mm)太阳能级单晶硅,并使单炉拉晶时间比未优化前缩短了12.7 h。 展开更多

关键词 CZ单晶硅 氧含量 气体流场 温度梯度

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300mm直拉单晶硅生长过程中晶体长度对内应力的影响 被引量：1

12

作者 李进 景华玉 +5 位作者 高忙忙 董法运 梁森 李海波 杨轶涵 何力军 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期159-162,共4页

晶体内热应力是影响太阳能级单晶硅性能的关键因素之一。本文通过对晶体生长过程中热量的散失方式与晶体内应力之间的关系进行研究。结果表明,在晶体生长初期,晶体内热量主要通过籽晶传热、晶体肩部表面散热和晶体侧表面散失来进行交换... 晶体内热应力是影响太阳能级单晶硅性能的关键因素之一。本文通过对晶体生长过程中热量的散失方式与晶体内应力之间的关系进行研究。结果表明,在晶体生长初期,晶体内热量主要通过籽晶传热、晶体肩部表面散热和晶体侧表面散失来进行交换。因此,在晶体籽晶下方、肩部下方和晶体侧表面均出现较大应力区域;随晶体生长的进行,热量传输方式转变为以晶体侧表面散热为主,这也导致晶体内最大应力值均集中在该区域。同时,晶体内最大应力值随晶体长度的增加而逐渐降低。 展开更多

关键词 单晶硅 热传递 热辐射 热应力

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采用石墨电极制备多孔硅工艺研究

13

作者 李进 庞骏敏 +3 位作者 高忙忙 梁森 王晓芳 薛子文 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1394-1396,共3页

采用石墨电极作为阴极,通过向腐蚀溶液中添加适量65%(质量分数wt%,下同)浓硝酸,以电化学腐蚀法在单晶硅片表面制备出多孔硅微结构。实验表明,随着腐蚀时间的增加,衡量多孔硅表面形貌的粗糙度和颗粒度指标值呈周期性增减变化;在电流密度... 采用石墨电极作为阴极,通过向腐蚀溶液中添加适量65%(质量分数wt%,下同)浓硝酸,以电化学腐蚀法在单晶硅片表面制备出多孔硅微结构。实验表明,随着腐蚀时间的增加,衡量多孔硅表面形貌的粗糙度和颗粒度指标值呈周期性增减变化;在电流密度为10 mA/cm2的阳极腐蚀参数下,将单晶硅片腐蚀1875秒制备的多孔硅样品的粗糙度和颗粒度值相对较大,原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)检测结果表明其硅柱最大高度、颗粒最大直径和平均直径分别达到470 nm、1693.590 nm、489.954 nm。 展开更多

关键词 石墨电极 多孔硅 轮廓均方根偏差 颗粒平均直径 电化学方法 碳原子剥离

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拉锭速度对铸造准单晶硅固液界面、氧含量及V/Gn值的影响

14

作者 李进 薛子文 +3 位作者 高忙忙 董法运 梁森 李海波 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2471-2475,共5页

太阳能级铸造准单晶硅具有较高的光电转换效率和低的生产成本,是一种具有竞争力的晶硅类太阳能电池材料。本文采用CGSim晶体生长软件,系统分析了拉锭速度对固液界面,晶体氧含量和V/Gn值的影响。结果表明,一方面,随着拉锭速度的增大,固... 太阳能级铸造准单晶硅具有较高的光电转换效率和低的生产成本,是一种具有竞争力的晶硅类太阳能电池材料。本文采用CGSim晶体生长软件,系统分析了拉锭速度对固液界面,晶体氧含量和V/Gn值的影响。结果表明,一方面,随着拉锭速度的增大,固液界面曲率逐渐加大,增加了铸锭边缘区域多晶的形成几率;另一方面,熔体温度逐渐降低,导致晶体氧含量会逐渐减少;同时,拉锭速度大于10 mm/h时,固液界面处V/Gn值均大于临界值。最终,最佳的铸造准单晶硅拉锭速度为10~15 mm/h。 展开更多

关键词 准单晶硅 固液界面 氧含量 V/Gn

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热屏间距对泡生法蓝宝石单晶生长影响研究 被引量：5

15

作者 杨轶涵 李进 +3 位作者 王长春 高忙忙 康少付 李岩 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期1430-1435,共6页

太空、军事和科研等高科技领域的持续发展极大促进了对蓝宝石晶体的需求,泡生法是蓝宝石晶体的主要制造方法之一;热场结构对所得蓝宝石晶体的质量具有重要影响。本文对采用泡生法工艺制造蓝宝石单晶过程中,具有内置7层氧化锆外置8层钼... 太空、军事和科研等高科技领域的持续发展极大促进了对蓝宝石晶体的需求,泡生法是蓝宝石晶体的主要制造方法之一;热场结构对所得蓝宝石晶体的质量具有重要影响。本文对采用泡生法工艺制造蓝宝石单晶过程中,具有内置7层氧化锆外置8层钼金属的新型热屏结构间距进行研究。通过数值模拟考察热屏间距对单晶炉功率、固-液界面形状和晶体热应力的影响确定了合理的热场结构;并与试验生产结果进行对比验证。结果表明:热屏间距增大使得单晶炉功率明显提升,并引起固-液界面凸度增大;而蓝宝石晶体热应力出现减小。综合考察三个影响因素的影响,最后确定热屏间距为5 mm时单晶炉能耗较低,可用于制造高质量的蓝宝石晶体。 展开更多

关键词 蓝宝石 泡生法 热屏间距 热应力 热场

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热屏结构对泡生法蓝宝石单晶炉功率影响研究 被引量：6

16

作者 杨轶涵 李进 +2 位作者 王长春 高忙忙 康少付 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期589-593,共5页

蓝宝石晶体因优异的综合性能被广泛用于航空航天等高性能要求领域。泡生法是目前生产大直径蓝宝石单晶的主要方法,热场对生产工艺、产品质量和单晶炉功率具有重要影响;并将影响生产成本。本文对氧化锆及钼金属组合式热屏中氧化锆材料内... 蓝宝石晶体因优异的综合性能被广泛用于航空航天等高性能要求领域。泡生法是目前生产大直径蓝宝石单晶的主要方法,热场对生产工艺、产品质量和单晶炉功率具有重要影响;并将影响生产成本。本文对氧化锆及钼金属组合式热屏中氧化锆材料内置、外置及材料不同组合方式对泡生法蓝宝石单晶炉功率的影响进行研究,得到合理的热场结构;并与实际生产结果进行验证。结果表明:相比于传统的15层钼保温结构,加入氧化锆保温层会明显降低单晶炉能耗,其中氧化锆内置的热场结构对单晶炉能耗降低影响更为明显;随着氧化锆层由0增加至15层,单晶炉能耗显著降低,相比传统15层钼保温结构,15层氧化锆保温结构炉体功率降低了38%。 展开更多

关键词 蓝宝石 泡生法 热屏 氧化锆 钼金属

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粉末冶金多晶态铍室温断裂行为的研究进展 被引量：2

17

作者 康慧灵 何力军 +4 位作者 许德美 钟景明 王战宏 孙本双 刘霄霞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第15期94-97,共4页

介绍了粉末冶金法生产的多晶态铍的性能、生产工艺。综述了多晶态铍室温断裂行为的研究状况,包括铍的室温断裂特征,以及诸如铍粉粒度和形态、粉末压制过程、表面残余应力,机械加工损伤、多种杂质(BeO,Fe,Al,Cr,Ag,Si,C等)对铍室温断裂... 介绍了粉末冶金法生产的多晶态铍的性能、生产工艺。综述了多晶态铍室温断裂行为的研究状况,包括铍的室温断裂特征,以及诸如铍粉粒度和形态、粉末压制过程、表面残余应力,机械加工损伤、多种杂质(BeO,Fe,Al,Cr,Ag,Si,C等)对铍室温断裂性能的影响。预测了未来关于铍在工程领域可能开展的基础性研究。 展开更多

关键词 多晶态 铍 断裂 室温

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氩气流量对300mm直径单晶硅生长过程中熔体内氧边界层的影响 被引量：1

18

作者 董法运 李进 +5 位作者 高忙忙 景华玉 杨轶涵 何力军 梁森 聂静 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期35-39,共5页

氧是太阳能级单晶硅中的主要杂质之一,其主要来源于石英坩埚。在晶体生长过程中,熔体对流的强弱对石英坩埚的分解起着至关重要的作用。本文采用CGSim晶体生长软件,系统分析了氩气流量与氧边界层的关系。研究结果表明,石英坩埚的分解与... 氧是太阳能级单晶硅中的主要杂质之一,其主要来源于石英坩埚。在晶体生长过程中,熔体对流的强弱对石英坩埚的分解起着至关重要的作用。本文采用CGSim晶体生长软件,系统分析了氩气流量与氧边界层的关系。研究结果表明,石英坩埚的分解与氧的边界层厚度有关,而熔体内对流,特别是坩埚壁附近对流的强度对氧边界层会产生显著的影响;通过对固液界面氧含量结果的分析,验证了石英坩埚的分解与侧壁对流的强弱(即边界层的厚度)有关。 展开更多

关键词 单晶硅 氩气流量 氧边界层 熔体流动 氧含量

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多晶硅铸锭内嵌杂质引发热应力的数值分析 被引量：1

19

作者 刘尧 何力军 +2 位作者 狄红祥 高忙忙 李海波 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期923-928,共6页

对制造光伏电池用多晶硅锭中的主要硬质夹杂SiC、Si3N4引起的热致应力进行数值分析。首先用晶体生长软件CGsim模拟定向凝固,获得铸锭凝固完成时温度场及夹杂分布,再基于此用有限元分析软件ANSYS分别分析这两种嵌于硅基体内的夹杂在硅基... 对制造光伏电池用多晶硅锭中的主要硬质夹杂SiC、Si3N4引起的热致应力进行数值分析。首先用晶体生长软件CGsim模拟定向凝固,获得铸锭凝固完成时温度场及夹杂分布,再基于此用有限元分析软件ANSYS分别分析这两种嵌于硅基体内的夹杂在硅基体内引起的热应力。夹杂颗粒模型形状设计依据其实际形状特征。由于SiC与硅均为立方结构,SiC夹杂影响可处理为各向同性;对于六方结构的Si3N4夹杂,通过对弹性矩阵的坐标转换考虑了其力学性能的各项异性。结果表明,多晶硅锭由1685 K降至室温的过程中,夹杂引起的最大热致应力SiC颗粒约为16 MPa,Si3N4颗粒在13-21 MPa之间,SiC团簇约为21 MPa,多颗粒在18-21 MPa之间。基于此,计算出多晶硅锭内最小失稳临界裂纹尺寸在286-676μm之间,小于夹杂体的尺寸,因此在铸锭冷却过程中夹杂引起的裂纹发生可能性较大。 展开更多

关键词 多晶硅 夹杂 热应力

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氧化锆及钼金属热场对蓝宝石泡生法的影响 被引量：1

20

作者 朱博 李进 +1 位作者 高忙忙 杨轶涵 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2204-2209,共6页

蓝宝石晶体以优越的综合性能被广泛用于军事及半导体衬底材料领域。泡生法是制造大尺寸蓝宝石晶体的主要方法,但其传统热场结构的低效率制约了晶体直径的增加。基于氧化锆陶瓷和钼金属材料设计了新型层状热场,并实验考察它们不同的内外... 蓝宝石晶体以优越的综合性能被广泛用于军事及半导体衬底材料领域。泡生法是制造大尺寸蓝宝石晶体的主要方法,但其传统热场结构的低效率制约了晶体直径的增加。基于氧化锆陶瓷和钼金属材料设计了新型层状热场,并实验考察它们不同的内外组合形式对蓝宝石晶体生长过程中保温效率的影响。结果表明当热场结构以氧化锆陶瓷内置、钼金属外置进行组装时可有效降低电能损耗;基于新型热场蓝宝石晶体生产良率高达81%,表明所设计热场的合理性。 展开更多

关键词 蓝宝石 泡生法 热场 氧化锆 钼金属

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