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Nd,Y∶SrF_(2)激光晶体的位错缺陷表征及分布研究
1
作者 王迪 汤港 +5 位作者 张博 王墉哲 张中晗 姜大朋 寇华敏 苏良碧 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第7期1208-1218,共11页
氟化物激光晶体Nd,Y∶SrF_(2)(NYSF)具有热导率高、发射光谱宽、发射截面适中等特点,在高功率激光技术领域具有重要应用。激光晶体中的位错是反映其晶格完整性的一类重要的微观晶体缺陷,对晶体材料的力学、光学性能具有重要影响。本文... 氟化物激光晶体Nd,Y∶SrF_(2)(NYSF)具有热导率高、发射光谱宽、发射截面适中等特点,在高功率激光技术领域具有重要应用。激光晶体中的位错是反映其晶格完整性的一类重要的微观晶体缺陷,对晶体材料的力学、光学性能具有重要影响。本文采用坩埚下降法制备了NYSF激光晶体,分析了腐蚀实验条件对位错蚀坑形貌的影响,获得了化学腐蚀法研究NYSF晶体位错缺陷的最佳腐蚀工艺,即浓度为4 mol/L的盐酸溶液作为腐蚀液,腐蚀温度为60℃、腐蚀时间为9~12 min;表征了位错腐蚀坑形态的演变过程,探讨了晶格原子排列对位错蚀坑形态的影响;利用化学腐蚀方法表征了位错缺陷在晶体中的分布规律,即轴向分布为从放肩到尾部先减少后增加,径向分布为从中心到边缘逐步增加;分析了晶体生长条件对位错缺陷形成的影响,提出了位错密度随坩埚下降速率的提高而升高的可能原因。 展开更多
关键词 Nd Y∶SrF_(2) 激光晶体 氟化物晶体 坩埚下降法 位错 位错蚀坑形貌 晶体缺陷
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193 nm激光下不同含量Y杂质CaF_(2)晶体辐照损伤研究 被引量：2
2
作者 王华进 寇华敏 +8 位作者 王墉哲 姜大朋 张博 钱小波 王静雅 朱琳玲 曾爱军 杨秋红 苏良碧 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期219-224,共6页
氟化钙晶体的抗辐照性能是其在深紫外光刻应用中的关键性能之一,目前氟化钙晶体在193 nm激光辐照下的损伤过程尚不清楚。本文报道了193 nm激光辐照下氟化钙晶体的损伤行为及影响损伤的关键缺陷因素。通过193 nm激光辐照试验,发现晶体损... 氟化钙晶体的抗辐照性能是其在深紫外光刻应用中的关键性能之一,目前氟化钙晶体在193 nm激光辐照下的损伤过程尚不清楚。本文报道了193 nm激光辐照下氟化钙晶体的损伤行为及影响损伤的关键缺陷因素。通过193 nm激光辐照试验,发现晶体损伤主要表现为晶体内部产生的辐照诱导色心与表面产生的辐照诱导损伤坑。通过紫外–可见分光光度计对辐照诱导色心分析,并将不同色心吸收系数与Y杂质含量进行线性拟合。结果表明:Y离子具有与F心结构波函数发生重叠的低位轨道,两者发生轨道杂化易形成色心稳定结构;线性拟合结果表明Y离子含量与氟化钙晶体本征色心之间存在线性关系,说明Y元素是影响色心形成的关键杂质离子。实验表征了辐照诱导损伤坑的元素分布和结构缺陷。EDS结果表明损伤坑处伴随着钙元素含量上升和氟元素含量下降,证实H心扩散、F心聚集导致了辐照损伤;EBSD结果表明表面辐照损伤优先在位错处产生。因此,降低杂质含量及位错密度是提高氟化钙晶体在193 nm激光下抗辐照损伤性能的重要途径。 展开更多
关键词 氟化钙晶体 色心 激光辐照损伤 杂质含量 位错密度
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等离子喷涂ZrO_2涂层显微结构表征和热导率分析(英文)
3
作者 王墉哲 吴伟 +4 位作者 华佳捷 曾毅 郑学斌 周莹 王虎 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期550-554,共5页
利用大气等离子喷涂制备了ZrO2涂层,采用扫描电子显微镜结合图像分析的方法对涂层的显微结构特征(总气孔率和大气率)进行了量化表征.同时利用扫描电子显微镜附带X射线扫描成像对涂层内部的微裂纹和大的分隔裂纹的三维分布进行了表征.据... 利用大气等离子喷涂制备了ZrO2涂层,采用扫描电子显微镜结合图像分析的方法对涂层的显微结构特征(总气孔率和大气率)进行了量化表征.同时利用扫描电子显微镜附带X射线扫描成像对涂层内部的微裂纹和大的分隔裂纹的三维分布进行了表征.据此建立了ZrO2涂层显微结构与热导率之间的关系.室温下,涂层N2的热导率较N1的低,因为涂层N2内气孔和微裂纹数较多;在1000℃,由于微裂纹的烧结作用导致热导率增大,所以涂层N2的热导率较N1反而高.高温下,涂层内由微裂纹汇聚而形成的大的分隔裂纹的存在则可以有效地抑制烧结,降低涂层的热导率. 展开更多
关键词 ZrO2涂层 显微结构 热导率 X射线显微术
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热障涂层失效机理研究进展 被引量：41
4
作者 华佳捷 张丽鹏 +4 位作者 刘紫微 王墉哲 林初城 曾毅 郑学斌 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期680-686,共7页
热障涂层(TBCs)具有良好的隔热性能,是航空发动机和燃气轮机高温部件的关键材料.在高温服役状态,涂层的剥落会导致严重的问题,因此涂层的失效机理是热障涂层研究中急需解决的关键问题.除了受到热应力的影响以外,涂层的失效还受到热生长... 热障涂层(TBCs)具有良好的隔热性能,是航空发动机和燃气轮机高温部件的关键材料.在高温服役状态,涂层的剥落会导致严重的问题,因此涂层的失效机理是热障涂层研究中急需解决的关键问题.除了受到热应力的影响以外,涂层的失效还受到热生长氧化物(TGO)的生成和长大的影响,本文介绍了粘结层的氧化、TGO的生成和长大以及微裂纹的产生、扩展、直到剥离脱落的整个失效过程;探讨了影响热障涂层失效的若干因素,并对其进行的各种改性研究进行了概述,分析总结了热障涂层失效相关研究的发展趋势. 展开更多
关键词 热障涂层 失效 热生长氧化物 热应力裂纹 综述
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热轧高强钢低温冲击功偏低的原因分析 被引量：8
5
作者 王墉哲 刘俊亮 丁晨 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期81-84,共4页
采用光学显微镜、扫描电子显微镜等对热轧高强钢板显微组织、冲击断口形貌进行观察,应用电子探针对其纵向截面进行了元素面分布分析,对其低温冲击功波动较大、冲击功偏低的原因进行了分析。结果表明:热轧高强钢显微组织以针状铁素体和... 采用光学显微镜、扫描电子显微镜等对热轧高强钢板显微组织、冲击断口形貌进行观察,应用电子探针对其纵向截面进行了元素面分布分析,对其低温冲击功波动较大、冲击功偏低的原因进行了分析。结果表明:热轧高强钢显微组织以针状铁素体和多边形铁素体为主,然而在钢板厚度1/2处有明显的珠光体偏析带;珠光体偏析带中锰元素富集,阻碍了奥氏体向铁素体转变,产生了珠光体偏析,导致了冲击功偏低;同时在偏析带上还分布有较大的TiC以及NbC颗粒夹杂物,轧制过程中其与基体交界处产生的微裂纹也会降低钢板的冲击功。 展开更多
关键词 热轧高强钢 低温冲击功 珠光体偏析
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CaF_(2)晶体(111)晶面腐蚀坑的动态演变行为与运动学特性
6
作者 汤港 张博 +6 位作者 李梦君 王墉哲 寇华敏 王静雅 张中晗 姜大朋 苏良碧 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1381-1389,共9页
CaF_(2)晶体在光刻机中应用成为国内外研究的热点,而晶体中存在各种缺陷严重制约其实际性能。本文跟踪观察了CaF_(2)晶体(111)晶面形成的腐蚀坑的形貌特征和空间延伸特性,并分析了各种腐蚀坑所对应的缺陷特性,是实现对晶体缺陷精确表征... CaF_(2)晶体在光刻机中应用成为国内外研究的热点,而晶体中存在各种缺陷严重制约其实际性能。本文跟踪观察了CaF_(2)晶体(111)晶面形成的腐蚀坑的形貌特征和空间延伸特性,并分析了各种腐蚀坑所对应的缺陷特性,是实现对晶体缺陷精确表征与控制的前提。研究表明:CaF_(2)晶体(111)晶面的腐蚀坑具有三角锥形坑、锥形–平底坑、平底坑3种类型。三角锥形坑与锥形–平底坑具有定向移动特性,这表明这类腐蚀坑所对应的缺陷与材料的位错相关,其中:三角锥形坑的坑尖又有3种不同的精细结构,因此所对应的位错至少有3种晶体学走向;而平底坑没有观测到具有空间延伸特性,是缺陷被完全腐蚀后留下的尸体残余,其所对应的缺陷可能是杂质、空位、小的位错环等。通过实时追踪腐蚀坑的演化过程,获得腐蚀坑形成过程的物理参数,建立蚀坑的运动学模型,这也为进一步研究晶体材料的腐蚀理论提供基础。 展开更多
关键词 氟化钙晶体 (111)晶面 缺陷 位错 腐蚀坑
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回火温度对TiC增强耐磨钢TiC粒子析出行为的影响 被引量：3
7
作者 王墉哲 刘俊亮 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期59-63,共5页
通过对新型Ti C增强耐磨钢进行在线回火热模拟试验,采用扫描电子显微镜（SEM）结合能谱INCA Feature功能分析了回火温度对Ti C粒子体积分数和尺寸分布的影响。结果表明：与未经热处理的试验钢相比,回火后钢中Ti C析出相的体积分数有所... 通过对新型Ti C增强耐磨钢进行在线回火热模拟试验,采用扫描电子显微镜（SEM）结合能谱INCA Feature功能分析了回火温度对Ti C粒子体积分数和尺寸分布的影响。结果表明：与未经热处理的试验钢相比,回火后钢中Ti C析出相的体积分数有所增加。但温度较低时（500℃）,析出相增加不明显且小尺寸粒子（1~3μm）所占比例偏低,大于5μm的析出相所占比例高。随回火温度的增加,高于550℃后,析出相总量显著提高,同时尺寸分布在1~3μm范围内的粒子所占比例明显增加,650℃回火时,达到72%左右。且粒子的最大尺寸及其比例均下降。因此,500℃回火主要有利于Ti C粒子的粗化长大,而温度超过550℃后则Ti C粒子的形核、析出过程更加显著,粒子尺寸较小。 展开更多
关键词 耐磨钢 TiC析出相 尺寸分布
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大气条件下AlCrON基光谱选择性吸收涂层的热稳定性
8
作者 王晓波 王墉哲 +1 位作者 程旭东 蒋蓉 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期327-339,共13页
设计并制备了Cr/AlCrN/AlCrON/AlCrO光谱选择性吸收涂层,利用GIXRD、SEM、AFM和TEM研究了退火过程中涂层微结构的演变规律。结果表明,该涂层在大气条件下、500℃退火1000 h后,其吸收率由退火前的0.910提高至0.922,发射率由退火前的0.15... 设计并制备了Cr/AlCrN/AlCrON/AlCrO光谱选择性吸收涂层,利用GIXRD、SEM、AFM和TEM研究了退火过程中涂层微结构的演变规律。结果表明,该涂层在大气条件下、500℃退火1000 h后,其吸收率由退火前的0.910提高至0.922,发射率由退火前的0.151降低至0.114,表现出优异的热稳定性。微观组织分析表明,AlCrN和AlCrON吸收层在退火过程中发生了部分晶化,形成了氮化物纳米颗粒,这可以增加对光的反射和散射,有助于提高涂层的吸收率;退火后AlCrO减反射层中则形成了少量的Cr_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)纳米颗粒,可以减少涂层表面对太阳光的反射,有助于降低涂层的发射率。同时,退火过程中Al原子向纳米颗粒表面偏聚,并在大气环境下发生氧化形成Al_(2)O_(3)层覆盖在纳米颗粒表面,能够起到阻止纳米颗粒长大的作用,这对于维持AlCrON基光谱选择性吸收涂层微结构和光学性能的稳定性具有重要的作用。此外,涂层中的非晶基体在退火处理中仅发生结构弛豫,并且由于非晶中的原子扩散非常缓慢,有助于抑制高温条件下涂层中纳米颗粒的扩散,保证纳米颗粒不发生团聚。 展开更多
关键词 光谱选择性吸收涂层 金属-电介质涂层 热稳定性 光学性能
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