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热顶设计对高纯钆铸造靶材缺陷影响的数值模拟研究
1
作者
张永健
《精密成形工程》
北大核心
2025年第2期167-175,共9页
目的研究热顶设计对凝固过程中高纯稀土钆(Gd)铸造靶材温度分布及铸造缺陷分布的影响,通过优化热顶结构增强液体凝固时的补缩能力,降低高纯稀土Gd铸造靶材出现内部缺陷的概率。方法以铸锭尺寸137 mm×126 mm×190 mm的高纯稀土G...
目的研究热顶设计对凝固过程中高纯稀土钆(Gd)铸造靶材温度分布及铸造缺陷分布的影响,通过优化热顶结构增强液体凝固时的补缩能力,降低高纯稀土Gd铸造靶材出现内部缺陷的概率。方法以铸锭尺寸137 mm×126 mm×190 mm的高纯稀土Gd铸造靶材为研究对象,利用有限元软件Procast对高纯Gd铸锭真空模铸过程进行数值模拟,研究热顶直段高度及热顶材质对Gd铸锭凝固时温度与缺陷分布的影响。结果数值模拟结果表明,热顶结构能够对熔体上层起到保温效果,改变了熔体整体的温度分布情况,强化了熔体自下而上的凝固行为,使缺陷位置上移,缺陷体积减小。当使用氧化镁作为热顶材料时,最佳热顶高度为60 mm,此时Gd铸锭中的缺陷体积最小,为9.4 cm^(3);当使用莫来石作为热顶材料时,最佳热顶高度为50 mm,此时Gd铸锭中的缩孔体积最小,为9.1 cm^(3)。结论热顶结构对高纯稀土Gd铸造靶材的凝固过程产生了显著的影响,延缓了铸模内上层熔体的凝固,因此增强了液相补缩能力,使铸造缺陷位置上升、体积减小。不同的热顶材质保温效果存在差异,相比于氧化镁,莫来石热顶的保温效果更好。
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关键词
高纯稀土
钆
铸造缺陷
热顶设计
数值模拟
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职称材料
利用双磁极平面磁力研磨法对单晶硅表面的抛光实验研究
被引量：
1
2
作者
杨燕珍
孙旭
+2 位作者
李嘉旸
邹世清
傅永建
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2024年第6期1048-1055,共8页
为实现单晶硅表面平坦化,提出双磁极磁力研磨法(DMAF),并设计一套双磁极磁力研磨装置。探究双磁极磁力研磨法的加工机理,明确关键加工参数对单晶硅表面质量的影响,通过单因素对比实验对加工参数进行优化;利用ANSYS MAXWELL有限元软件,...
为实现单晶硅表面平坦化,提出双磁极磁力研磨法(DMAF),并设计一套双磁极磁力研磨装置。探究双磁极磁力研磨法的加工机理,明确关键加工参数对单晶硅表面质量的影响,通过单因素对比实验对加工参数进行优化;利用ANSYS MAXWELL有限元软件,对传统平面磁力研磨法与双磁极磁力研磨法的磁场强度进行模拟仿真,对比两种方法在加工区域形成的磁感应强度,以实现定量分析磁性磨料粒子的研磨压力。基于单因素实验结果,确定了双磁极磁力研磨法对单晶硅片表面加工优化后的研磨参数:磨料组合为#200电解铁粉(Fe_(3)O_(4))+#8000白刚玉(White abrasive,WA),磁极间隙为12 mm,磁极转速为300 r/min,磨料质量比为3∶1。结果表明:在优化的研磨参数条件下,研磨60 min后的单晶硅片的平均表面粗糙度由初始的0.578μm降至8 nm,在研磨区域基本实现了镜面加工效果。仿真结果表明:与传统平面磁力研磨法相比,双磁极磁力研磨法可显著提高加工区域的磁感应强度,该研磨法所产生的磁场强度约为传统磁力研磨法的1.5倍。
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关键词
双磁极磁力研磨法
单晶硅
表面平坦化
研磨参数
磁感应强度
表面粗糙度
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职称材料
纳米Y_(2)O_(3)粉体酸洗处理对透明陶瓷光学质量的影响
3
作者
刘小龙
付仲超
+5 位作者
吴南
龙海波
邵岑
任轶
侯朝霞
张乐
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024年第11期1990-1996,共7页
Y_(2)O_(3)透明陶瓷具有优良的光学和物理化学性能,在固体激光器、透明窗口等领域有广阔的应用前景。粉体分散性一直是研究者在透明陶瓷制备过程中关注的重要方面,本文以国产商业纳米Y_(2)O_(3)粉体为原料,通过机械分散结合HF酸洗的方...
Y_(2)O_(3)透明陶瓷具有优良的光学和物理化学性能,在固体激光器、透明窗口等领域有广阔的应用前景。粉体分散性一直是研究者在透明陶瓷制备过程中关注的重要方面,本文以国产商业纳米Y_(2)O_(3)粉体为原料,通过机械分散结合HF酸洗的方式提高粉体分散性,湿法成型后真空烧结,制备具有较高光学性能的Y_(2)O_(3)透明陶瓷。结果表明,超声结合酸洗的方式可有效提升粉体分散性和烧结活性,粉体D 50从3.5μm降低至1.4μm,制备得到Y_(2)O_(3)透明陶瓷的光学性能有明显提升,400 nm处透过率从酸洗前的65.5%提升至酸洗后的71.5%,为Y_(2)O_(3)透明陶瓷在固体激光器和窗口领域的应用提供可靠的制备工艺及理论基础。
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关键词
Y_(2)O_(3)
粉体
分散性
酸洗
透明陶瓷
烧结
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职称材料
题名
热顶设计对高纯钆铸造靶材缺陷影响的数值模拟研究
1
作者
张永健
机构
福建省金龙稀土股份有限公司
福建省
稀土
功能材料企业工程技术研究中心
出处
《精密成形工程》
北大核心
2025年第2期167-175,共9页
文摘
目的研究热顶设计对凝固过程中高纯稀土钆(Gd)铸造靶材温度分布及铸造缺陷分布的影响,通过优化热顶结构增强液体凝固时的补缩能力,降低高纯稀土Gd铸造靶材出现内部缺陷的概率。方法以铸锭尺寸137 mm×126 mm×190 mm的高纯稀土Gd铸造靶材为研究对象,利用有限元软件Procast对高纯Gd铸锭真空模铸过程进行数值模拟,研究热顶直段高度及热顶材质对Gd铸锭凝固时温度与缺陷分布的影响。结果数值模拟结果表明,热顶结构能够对熔体上层起到保温效果,改变了熔体整体的温度分布情况,强化了熔体自下而上的凝固行为,使缺陷位置上移,缺陷体积减小。当使用氧化镁作为热顶材料时,最佳热顶高度为60 mm,此时Gd铸锭中的缺陷体积最小,为9.4 cm^(3);当使用莫来石作为热顶材料时,最佳热顶高度为50 mm,此时Gd铸锭中的缩孔体积最小,为9.1 cm^(3)。结论热顶结构对高纯稀土Gd铸造靶材的凝固过程产生了显著的影响,延缓了铸模内上层熔体的凝固,因此增强了液相补缩能力,使铸造缺陷位置上升、体积减小。不同的热顶材质保温效果存在差异,相比于氧化镁,莫来石热顶的保温效果更好。
关键词
高纯稀土
钆
铸造缺陷
热顶设计
数值模拟
Keywords
high purity rare earth
gadolinium
casting defects
hot top design
numerical simulation
分类号
TG249.5 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
利用双磁极平面磁力研磨法对单晶硅表面的抛光实验研究
被引量：
1
2
作者
杨燕珍
孙旭
李嘉旸
邹世清
傅永建
机构
龙岩学院物理与机电工程学院
福建省金龙稀土股份有限公司
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2024年第6期1048-1055,共8页
基金
福建省自然科学基金项目(2023J01971,2022J011148)
福建省教育厅中青年项目(JAT220371)。
文摘
为实现单晶硅表面平坦化,提出双磁极磁力研磨法(DMAF),并设计一套双磁极磁力研磨装置。探究双磁极磁力研磨法的加工机理,明确关键加工参数对单晶硅表面质量的影响,通过单因素对比实验对加工参数进行优化;利用ANSYS MAXWELL有限元软件,对传统平面磁力研磨法与双磁极磁力研磨法的磁场强度进行模拟仿真,对比两种方法在加工区域形成的磁感应强度,以实现定量分析磁性磨料粒子的研磨压力。基于单因素实验结果,确定了双磁极磁力研磨法对单晶硅片表面加工优化后的研磨参数:磨料组合为#200电解铁粉(Fe_(3)O_(4))+#8000白刚玉(White abrasive,WA),磁极间隙为12 mm,磁极转速为300 r/min,磨料质量比为3∶1。结果表明:在优化的研磨参数条件下,研磨60 min后的单晶硅片的平均表面粗糙度由初始的0.578μm降至8 nm,在研磨区域基本实现了镜面加工效果。仿真结果表明:与传统平面磁力研磨法相比,双磁极磁力研磨法可显著提高加工区域的磁感应强度,该研磨法所产生的磁场强度约为传统磁力研磨法的1.5倍。
关键词
双磁极磁力研磨法
单晶硅
表面平坦化
研磨参数
磁感应强度
表面粗糙度
Keywords
dual-pole magnetic abrasive finishing method
single crystal silicon
surfaceplanarization
polishing parameters
magnetic induction strength
surface roughness
分类号
TG156 [金属学及工艺—热处理]
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职称材料
题名
纳米Y_(2)O_(3)粉体酸洗处理对透明陶瓷光学质量的影响
3
作者
刘小龙
付仲超
吴南
龙海波
邵岑
任轶
侯朝霞
张乐
机构
沈阳大学机械工程学院
江苏师范大学物理与电子工程学院
江苏锡沂高新材料产业技术研究院
福建省金龙稀土股份有限公司
出处
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024年第11期1990-1996,共7页
基金
国家自然科学基金(52302146)
国家重点研发计划(2021YFB3501700)
沈阳大学大学生创新创业训练计划项目(S202411035089)。
文摘
Y_(2)O_(3)透明陶瓷具有优良的光学和物理化学性能,在固体激光器、透明窗口等领域有广阔的应用前景。粉体分散性一直是研究者在透明陶瓷制备过程中关注的重要方面,本文以国产商业纳米Y_(2)O_(3)粉体为原料,通过机械分散结合HF酸洗的方式提高粉体分散性,湿法成型后真空烧结,制备具有较高光学性能的Y_(2)O_(3)透明陶瓷。结果表明,超声结合酸洗的方式可有效提升粉体分散性和烧结活性,粉体D 50从3.5μm降低至1.4μm,制备得到Y_(2)O_(3)透明陶瓷的光学性能有明显提升,400 nm处透过率从酸洗前的65.5%提升至酸洗后的71.5%,为Y_(2)O_(3)透明陶瓷在固体激光器和窗口领域的应用提供可靠的制备工艺及理论基础。
关键词
Y_(2)O_(3)
粉体
分散性
酸洗
透明陶瓷
烧结
Keywords
Y_(2)O_(3)
powder
dispersity
acid-washing
transparent ceramics
sintering
分类号
TQ174.75 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
热顶设计对高纯钆铸造靶材缺陷影响的数值模拟研究
张永健
《精密成形工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
利用双磁极平面磁力研磨法对单晶硅表面的抛光实验研究
杨燕珍
孙旭
李嘉旸
邹世清
傅永建
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
3
纳米Y_(2)O_(3)粉体酸洗处理对透明陶瓷光学质量的影响
刘小龙
付仲超
吴南
龙海波
邵岑
任轶
侯朝霞
张乐
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024
0
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