工件旋转式磨削大直径硅片技术的研究进展

在分析单晶硅片的典型加工工艺基础上,介绍了基于工件旋转式磨削法的大直径硅片超精密加工技术的原理及特点,综述了该项技术的试验研究进展及建立的数学模型,分析了有限元法在工件旋转式磨削硅片研究中的应用,最后提出了工件旋转式磨削大直径硅片技术目前存在的问题和今后的发展趋势。     

混合型逆变器的空间矢量调制策略优化

高速永磁同步电机驱动系统具有电磁时间常数小、高速区载波比低的特征,加剧了电流纹波,影响系统效率、振动噪声和电磁干扰。为降低高速永磁同步电机的电流纹波,基于SiC-MOSFET/Si-IGBT混合型逆变器设计了一种改进型低损耗空间矢量调制算法。首先,通过调整零电压矢量的生成方式和各功率器件的开关动作时序,将大部分开关动作转移至低损耗的SiC-MOSFET中,并为高损耗的Si-IGBT提供零电压开关条件,降低了逆变器损耗,提高了驱动系统的效率和可用开关频率,逆变器开关频率的提高有效降低了电机电流纹波。其次,对该算法作用时的电流纹波特性进行深入分析,在此基础上提出一种变开关频率模式的最优交轴电流纹波峰值调制算法以优化交轴电流纹波性能。然后,根据预测的交轴电流纹波峰值实时调整载波频率,通过削峰填谷的方式对交轴电流纹波进行平均,在不增加开关损耗的条件下,分散开关能量、降低转矩脉动、改善振动噪声和电磁兼容性能。所提方案的优势在于：较于传统型逆变器,逆变器开关损耗降低、效率提高,可进一步提升开关频率以改善电流纹波;较于传统空间矢量调制算法,改进了电压矢量的生成方式,并利用载波频率这一新增自由度分散能量,降低了交轴电流纹波。最后,通过仿真与实验对所提出算法的有效性进行了验证。     

不同燃气环境下硅橡胶绝热材料烧蚀特性试验研究

在气相燃气环境、含Al2O3两相燃气环境中,对硅橡胶绝热材料开展了烧蚀试验研究,分析了不同燃气环境下燃气流速对材料的炭化烧蚀率、炭化层结构特征及炭化层成分分布的影响.试验结果表明,炭化层及热解层膨胀幅度很大,导致的热传导路径增长不可忽略;在烧蚀发动机高温燃气环境中,燃气流速增大对炭化层有明显减薄作用,热解气体溢出受阻对炭化层产生的内压作用以及热应力可能使炭化层结构破坏,炭化层主要成分的摩尔含量沿厚度方向有基本相同的变化趋势;富氧环境中的炭化烧蚀率最大,且烧蚀机理与烧蚀发动机环境有较大区别.     

整体硬质合金刀具二维码的直接激光标刻与检验

刀具信息条码的标刻和正确识读是刀具信息标识技术中最大的难点.以整体硬质合金刀具为研究对象,以Data Matrix二维码为刀具信息载体,采用直接激光标刻技术,在硬质合金表面进行刀具信息二维码的激光标刻试验.分析了激光标刻参数如功率、速率、频率等对标刻条码质量的影响,建立了面向整体硬质合金刀具的二维码信息直接激光标刻参数选择基准,并据此标刻出了清晰可读的刀具信息二维码.此外,通过条码信息可读性检验试验,分析了标刻条码的可识读程度与条码残缺度、光线、识读距离、识读角度等参数间的关系.结果表明,在条码定位边没有损坏和正常光线条件下识读距离和识读角度对条码可识读程度影响显著.     

碳化硼材料动压气浮轴承零件精密加工

针对高精度、高硬度、高脆性碳化硼材料的动压气浮轴承零件精密加工存在加工合格率低和效率低的问题,进行了加工流程、精密磨削与精密研磨的技术改进。首先,采用电火花套切方法去除大部分加工余量、小余量精密磨削和精密研磨加工的工艺方法,提高了轴承零件加工效率。其次,通过设计制作专用高精度定位磨削夹具和金刚石砂轮修整装置,解决了轴承零件磨削加工形位精度不高和砂轮无法进行在位修整的问题。最后,通过研制圆柱面精密研磨机,解决由于原有研磨设备精度差造成的加工质量和效率低的问题。通过采取技术改进措施,实现了碳化硼轴承零件亚微米级形位精度的磨削加工,提高了轴承零件的加工精度、合格率和加工效率。     

硅谐振压力微传感器开环测试中的信号处理技术

介绍了自行设计的专用开环测试系统。该系统为一个自动测试系统,可测出谐振梁的幅频和相频特性,而且能成功地测出从拾振电阻获得的若干微伏的微弱信号。开环测试中最重要的问题是所谓的同频干扰。发现通过激励电阻与拾振电阻间的分布电容耦合的激励信号是同频干扰的最终来源。用对称激励技术成功地解决了这一问题。     

碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料的发展现状及其在航空发动机上的应用

碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料(SiC/SiC CMC)具有低密度、高强高模、耐高温抗氧化、抗蠕变、抗热冲击、耐腐蚀、材料热膨胀系数小等性能优点,在航空发动机上具有巨大的应用潜力。从碳化硅纤维、制备工艺、界面相和涂层等方面综述了国内外SiC/SiC CMC的发展现状,并基于SiC/SiC CMC的性能特点对其在航空发动机燃烧室火焰筒、混合器、涡轮罩环/静子叶片/转子叶片、喷管调节片等热端部件上的应用情况进行了介绍。     

热电法在表征涡轮叶片渗铝硅层厚度中的应用

选取工作300h的涡轮叶片和新品叶片制作试样,试样提供了不同的渗铝硅层厚度,采用热电法和金相法分别对试样上同一位置进行检查,热电法记录该位置处热电势值,金相法测量该位置截面的渗铝硅层厚度,对一系列实测数据进行分析,得到随渗铝硅层厚度增大热电势值相应减小的变化规律,随后对热电检查的外部影响因素进行了试验分析,并结合部分试样给出热电势值随温度、异物、探头角度等改变带来的误差规律.     

沉积温度对碳芯SiC 纤维微观结构的影响

以沥青基碳单丝为基体,一甲基三氯硅烷为碳化硅前驱体,使用通电加热的冷壁CVD工艺,温度在1 473～1 773 K,制备了碳芯SiC纤维.采用扫描电子显微镜和拉曼光谱对纤维的表面形貌及结构进行了表征,研究了沉积温度对其结构的影响.结果表明,SiC涂层为β-SiC晶型.沉积温度的升高引起了沉积速率的增加以及SiC涂层晶粒尺寸的长大.同时,导致碳芯中心区域发生结构重排,引起了该区域取向度的提高以及晶粒尺寸的减小.     

HP40奥氏体耐热钢炉管长期高温时效的安全性分析

为判别炉管的损伤程度和运行安全性,本文对运行了约46 000 h的苯乙烯生产加热炉炉管,在大修期间进行了宏观检查、氧化物的XRD(X-ray d iffraction)分析、管径测量、超声波测厚、硬度试验、金相组织分析及炉管的危险点计算分析等。实验结果表明:炉管表面发生了高温氧化以及碳化腐蚀,炉管壁厚明显减薄。与新管相比硬度也明显下降,显微组织明显退化,骨架状共晶碳化物形态消失,一次碳化物和从奥氏体晶内析出的二次碳化物明显粗化,且析出少量块状σ相。并在此基础上对炉管的剩余使用寿命作了估算。