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簡介:隨著銅冶煉迅猛發(fā)展銅精礦資源日趨緊張其雜質(zhì)含量顯著提高從而導致電解液中雜質(zhì)尤其是砷銻鉍的積累日趨嚴峻。本次研究的目的在于尋找效果顯著、成本低廉、操作簡便的電解液凈化新方法。通過實驗研究了電解液蒸發(fā)脫銅過程得到適宜工藝條件蒸發(fā)量為380ML硫酸濃度為203GL1冷卻溫度為20℃。在此實驗條件下硫酸銅結(jié)晶率為5879%硫酸銅結(jié)晶后液中砷銻的濃度分別為1538GL1和064GL1。在銅電解液中加入次磷酸鈉采用化學還原共沉淀法凈化電解液。當銅濃度32GL1、硫酸濃度530GL1反應溫度60℃、反應時間4H時加入當還原劑用量12G300ML電解液和濃HCL用量9ML300ML電解液凈化效果最佳。在此條件下銅的脫除率可達到407%砷的脫除率可達到26%銻的脫出率可達504%。得到的濾渣中含有CU2CL2和CUSO45H2O。但是次磷酸鈉對于鉍的除去沒有明顯的效果。在銅電解液中加入水合肼產(chǎn)生沉淀使銅電解液中砷、銻、鉍雜質(zhì)得到有效去除。當電解液CU2濃度為22GL1硫酸濃度為203GL1反應溫度為42℃反應時間為60MIN砷、銻、鉍濃度分別為880GL1、036GL1、020GL1時按照銅電解液與水合肼體積比為201在銅電解液加入水合肼銅脫除率為9704%砷、銻、鉍去除率分別為528%、3792%、9440%。在鹵化物作用下有助電解液中砷的去除。雜質(zhì)的脫除有一定影響。在銅電解液中加入水合肼產(chǎn)生沉淀有CU4SO4OH6H2O、CU2OH3NO3、CU3ASO4OH3等??傮w而言采用以上加入還原劑水合肼的化學還原共沉淀法可以將銅電解液中的砷銻鉍等雜質(zhì)有效地凈化除去達到了現(xiàn)有生產(chǎn)現(xiàn)場的凈化要求。
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簡介:低硬低堿是珠江下游地區(qū)水源水質(zhì)的一個典型特征,致使凈水廠出水的水質(zhì)化學穩(wěn)定性較差,對配水管網(wǎng)造成腐蝕。目前采用的水質(zhì)化學穩(wěn)定性改善方法并不能有效的控制管網(wǎng)的腐蝕。本論文通過二氧化碳聯(lián)用石灰石接觸柱的中試研究,研究二氧化碳聯(lián)用石灰石接觸池工藝對出水水質(zhì)化學穩(wěn)定性的改善效果,從而探討此新工藝控制管網(wǎng)腐蝕的可行性。二氧化碳聯(lián)用石灰石接觸池工藝的工作本質(zhì)是水流經(jīng)過二氧化碳曝氣后再流經(jīng)石灰石接觸池時,水中CO2與石灰石接觸池填料中的CACO3發(fā)生反應,碳酸鈣溶解,結(jié)果使水中的堿度、硬度、PH值都得以提高,從而提高了出廠水的水質(zhì)化學穩(wěn)定性,緩解出廠水對管網(wǎng)的腐蝕性。本文從石灰石接觸池的設計參數(shù)出發(fā),分別研究石灰石接觸池中填料高度、填料粒徑、接觸時間對出水水質(zhì)化學穩(wěn)定性的影響,以及接觸池的反沖洗特性。同時,通過投加二氧化碳改變進水二氧化碳含量,研究水中不同二氧化碳含量和不同接觸時間對石灰石接觸柱的出水水質(zhì)化學穩(wěn)定性的影響。其中,出水是否進行二氧化碳脫氣直接影響著對出水的水質(zhì)化學穩(wěn)定性。如果不對出水進行二氧化碳的脫除,則出水會殘余較多的二氧化碳,使水中的PH值下降,直接影響了水質(zhì)化學穩(wěn)定性指標,所以聯(lián)用工藝處理后的出水水質(zhì)化學穩(wěn)定性可能比聯(lián)用工藝前的更差;如果對出水進行二氧化碳的脫除,則出水水質(zhì)化學穩(wěn)定性能得到有效的改善。試驗中發(fā)現(xiàn)二氧化碳與石灰石接觸池聯(lián)用工藝對出水的金屬含量和濁度都沒有明顯的影響,可能原因是水中的金屬含量本來就已經(jīng)很低,而聯(lián)用工藝的進水取的是砂濾后的出水,絕大部分的懸浮雜質(zhì)已經(jīng)在砂濾過程中被去除,濁度本來就已經(jīng)很低,因此石灰石填料的截留凈水作用并沒有得到充分發(fā)揮。二氧化碳與石灰石接觸池聯(lián)用工藝具有操作方便,運行安全等特點,在國外得到了廣泛的應用。本文從技術(shù)、經(jīng)濟角度出發(fā),研究二氧化碳與石灰石接觸池聯(lián)用工藝的可行性,并與二氧化碳,石灰聯(lián)用工藝、傳統(tǒng)加堿NAOH工藝做對比,闡述三種工藝的優(yōu)缺點,對實際工程中水質(zhì)化學穩(wěn)定性改善工藝的選用具有一定的參考價值。
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簡介:隨著21世紀科學技術(shù)的突飛猛進微電子技術(shù)是當代科技發(fā)展最快的技術(shù)之一而集成電圖INTEGRATECIRCUITS簡稱IC又是微電子技術(shù)的核心。隨著IC技術(shù)朝著特征尺度逐漸微細化、硅單晶片大直徑化、集成度高密集化等趨勢的發(fā)展對拋光工藝技術(shù)提出了更加嚴格的要求。當IC工藝尺度進入025微米之后能夠?qū)崿F(xiàn)全局平坦化的化學機械拋光CMP技術(shù)己成為IC設備制造業(yè)關鍵工藝技術(shù)之一。目前分形理論已經(jīng)被引入到粗糙表面接觸、摩擦、磨損和磨屑分析等方面的研究中這為解決難以處理或表達不準確的復雜摩擦學問題提供了新的研究途徑同時對摩擦學理論的深入研究起到了一定的推動作用。本文工作之一考慮了晶片和拋光墊的表面粗糙程度利用分形技術(shù)構(gòu)造了新膜厚并將其應用于CMP過程中分析了新膜厚對CMP過程拋光液的壓力分布以及無量綱荷載和轉(zhuǎn)矩的影響壓力的影響。由于拋光工藝的特殊性很難通過實驗準確地測量拋光過程中晶片表面的壓力分布。對于單面拋光測量晶片的壓力分布的實驗也只是局限于晶片上的有限個點對于雙面拋光幾乎就沒有測量晶片的表面壓力分布的實驗。本文工作之二利用數(shù)值模擬的方法研究雙面拋光中晶片表面的壓力分布建立了雙面拋光工藝中晶片上下表面的壓力分布模型獲得了晶片和拋光墊表面的速度分布關系分析了自由晶片在拋光過程中的運動狀態(tài)數(shù)值分析了自由晶片在壓力荷載及轉(zhuǎn)矩平衡時晶片上下表面的平均壓力分布根據(jù)文獻報道的工藝條件通過調(diào)整拋光參數(shù)組合獲得了最小的平均壓差率利用正交實驗法數(shù)值分析發(fā)現(xiàn)拋光工藝參數(shù)對壓力分布影響的主次關系。
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簡介:膠粘物在廢紙回用過程中產(chǎn)生的障礙問題日顯突出,現(xiàn)已成為本世紀全球造紙工業(yè)極其重要、急需解決的難題之一。本文通過單因素實驗,篩選出了廢舊銅版紙的最佳膠粘物脫除劑,并通過正交試驗,確定了最佳膠粘物脫除工藝條件以及影響因素中的顯著因素。分別選取丁苯膠乳SBR、聚乙烯醇PVA、氧化淀粉0S三種模擬膠粘物涂布于白卡紙,在最佳工藝條件下進行膠粘物脫除處理,通過掃描電鏡、激光粒徑分析、紅外光譜等現(xiàn)代分析手段研究了膠粘物脫除處理前后紙漿和DCS中膠粘物的分布形態(tài),粒徑、特性以及結(jié)構(gòu)特征變化等,初步探討膠粘物脫除劑的作用機理。研究結(jié)果表明經(jīng)過單因素實驗和正交實驗,確定了膠粘物脫除劑VFH、K97和UD1三者之中,廢舊銅版紙脫墨漿的最佳膠粘物脫除劑為VFH,其最佳脫除工藝條件為VFH用量007%,漿濃3%,溫度60℃,PH值6O。其中VFH用量是影響膠粘物脫除率和紙張物理性能最主要的因素,其次是PH值。由激光粒徑分析測定可知膠粘物脫除劑VFH對丁苯膠乳SBR和氧化淀粉OS兩種模擬膠粘物顆粒都有很好的分散乳化作用,而對聚乙烯醇PVA作用不明顯。故VFH適用于主要含SBR和OS類型膠粘物的二次纖維回收利用過程中的膠粘物控制。由紅外光譜、粒徑分析、SEM以及對DCS的電導率、濁度、TDCS和CODCR等特性分析可知,VFH的膠粘物脫除作用是一個化學作用的過程,通過分子鏈的斷裂以及形成氫鍵,將大膠粘物分散乳化成較小的顆粒,牢固吸附在纖維表面并被抄進紙頁中,從而脫離紙漿系統(tǒng)和白水系統(tǒng),減少白水回用過程中的膠粘物障礙問題。
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簡介:化學鍍鎳是一項已獲得廣泛應用的無電沉積方法,同電沉積相比,它有操作簡便、設備條件要求低、鍍層均勻等優(yōu)點,其發(fā)展勢頭迅猛,前程未可限量。因此,對化學鍍鎳的研究和開發(fā)具有重要意義。在銅、黃銅材料表面上實施化學沉積,必須先對基體進行誘發(fā)。本文通過大量實驗,對幾種誘發(fā)材料與過程進行分析,研究確定了簡便有效的誘發(fā)方法,以及與之相匹配的化學鍍NIP合金溶液優(yōu)化配方和工藝條件,討論了各工藝參數(shù)對鍍速的影響,并對銅及黃銅基體上得到的NIP沉積層進行了性能和結(jié)構(gòu)分析,得到外觀光亮完整、結(jié)合力強、硬度高的鍍層。XRAY衍射分析研究表明,所得鍍層為非晶態(tài)NIP合金,在350~400℃左右熱處理可轉(zhuǎn)化為晶態(tài),這滿足我們對產(chǎn)品的性能質(zhì)量要求,可以取代原工藝中的進口的化學鍍鎳溶液。為進一步研究反應機理,本文采用適當?shù)脑哟啬P停ㄟ^量子化學計算及SERSON電負性分析對黃銅中的電子分布規(guī)律及銅鋅電負性進行了探討。結(jié)果顯示黃銅中銅鋅原子間存在一定的電子“均分”趨勢,使銅鋅原子間存在一定的成鍵作用,可以將SERSON等人提出的“電負性均衡原理”有條件地推廣到黃銅這類合金體系中,正是這種銅鋅形成合金時所產(chǎn)生的電負性均衡,使得黃銅中的銅鋅與單質(zhì)狀態(tài)下的銅鋅相比,在化學性質(zhì)上發(fā)生了差異,且增強了黃銅的穩(wěn)定性,限制了黃銅中的鋅在鍍液中滲出?;瘜W鍍反應在活性表面上發(fā)生,金屬表面的活性取決于金屬表面的性質(zhì)、還原劑及還原劑與金屬表面的作用方式三個要素。本文針對目前有關化學鍍鎳機理研究中的一些可能的化學反應步驟提出了自己的看法,對有關實驗現(xiàn)象作出的解釋與實驗現(xiàn)象基本相符。
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簡介:桃葉為薔薇科植物桃的葉子,在我國分布十分廣泛。桃葉含有多種具有生理活性的有效成分,這些有效成分在食品、醫(yī)藥等行業(yè)有著廣泛的用途。本文以從桃葉中獲得品質(zhì)優(yōu)良的有效成分產(chǎn)品為目標,對桃葉中奎寧酸的提取、純化工藝和檢測方法進行了深入的研究,并對桃葉中黃酮類化合物進行了初步的結(jié)構(gòu)鑒定,同時研究了桃葉有效成分的綜合提取工藝和抗氧化活性。本研究為進一步開發(fā)利用桃葉資源提供了理論依據(jù)和技術(shù)依據(jù),具有一定的應用價值。1、以桃葉為原料,采用溶劑法、超聲波輔助提取法和纖維素酶法提取桃葉奎寧酸,通過實驗比較,確定溶劑提取法最適合產(chǎn)業(yè)化推廣,其最佳工藝為以水做提取溶劑、溫度62℃、時間4H、液固比401MLG,奎寧酸得率達到528%。2、確立了薄層層析法定性分析桃葉中奎寧酸的方法,分析條件為吸附劑,薄層層析硅膠;展開劑,乙酸乙酯甲酸水72525,上層溶液;檢出,置紫外燈365NM下觀察??鼘幩嵩谧贤鉄舻恼丈湎嘛@藍色熒光。3、采用大孔吸附樹脂對奎寧酸提取液進行純化處理,確定了最佳純化工藝將提取液經(jīng)微膜過濾后,將濾液濃縮,配制成奎寧酸濃度為033MGML的上柱液,采用HPD400大孔吸附樹脂,上柱量5BV,吸附流速15MLMIN,解吸劑10%乙醇,解吸流速1MLMIN,采用此方法,可以得到純度為451%的奎寧酸純化物。4、采用有機溶劑提取法和纖維素酶法兩種方法提取桃葉中總黃酮,通過實驗比較,確定有機溶劑提取法最適合產(chǎn)業(yè)化推廣,其最佳工藝為提取溫度60℃、乙醇濃度67%、提取時間4H、液固比221MLG,此條件下黃酮得率為363%。5、將桃葉黃酮提取液經(jīng)液液萃取、AB8大孔吸附樹脂、聚酰胺及SEPHADEXLH20柱反復純化后得四種物質(zhì),經(jīng)薄層色譜、紫外掃描和紅外色譜綜合分析可以初步判定化合物Ⅰ為黃酮苷,其母核A環(huán)上無7OH,無鄰二酚羥基;B環(huán)上有3′OH和4′OH化合物Ⅱ不是黃酮類化合物,其結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán),羥基和CH鍵;化合物Ⅲ為黃酮,其母核A環(huán)上無7OH,無鄰二酚羥基;B環(huán)上有4′OH,無3′OH化合物Ⅳ為柚皮素。6、通過對桃葉有效成分的綜合提取工藝研究發(fā)現(xiàn)最佳綜合提取工藝為先用石油醚提番茄紅素,再用水提奎寧酸,最后用甲乙醇混合溶劑提柚皮素。7、研究了桃葉中各有效成分(番茄紅素、柚皮素和奎寧酸)的抗氧化活性。研究表明番茄紅素、柚皮素和奎寧酸均可有效清除超氧陰離子、羥基自由基和DPPH自由基;桃葉中各有效成分抗氧化能力大小均依次為番茄紅素>柚皮素>奎寧酸。
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簡介:鋁合金具有比重小、比強度高、導電、導熱和加工性好等優(yōu)點已廣泛應用在電器、機械、交通、裝飾、日用品等各個行業(yè)。但是鋁合金存在表面硬度低、耐磨性差、易產(chǎn)生晶界腐蝕等缺點。對鋁合金表面進行強化處理可以顯著改善其應用性能。本論文系統(tǒng)研究了鋁合金表面的前處理工藝和化學鍍鎳方案并在此基礎上探討了鋁合金表面化學鍍NIP/ΑAL2O3復合鍍層工藝和鍍層的主要性能特征。丙酮溶劑超聲波除油速度較快20MIN基本可以除盡大量油污但是基體表面仍然存在少量油跡采用熱堿液二次除油30MIN后可以徹底除凈鋁合金基體表面的各種油污;鋁合金表面被覆氧化膜如果不預先除去將嚴重影響鍍層的結(jié)合強度論文考察了堿浸蝕溫度和時間對浸蝕效果的影響鋁合金基體在75℃溫度下經(jīng)過30S浸蝕可以除去其表面大量氧化鋁膜但是難以除去其它合金元素氧化物采用氟化氫銨和硝酸混合物再次浸蝕可以獲得結(jié)合性能良好的銀白色活性表面;浸中間層是提高鋁合金表面鍍層性能的重要環(huán)節(jié)論文考察了浸鋅工藝對鋅合金膜的表面形貌和結(jié)合強度的影響結(jié)果表明經(jīng)過一次浸鋅、11硝酸褪鍍、二次浸鋅處理獲得的鋅合金膜質(zhì)量較好;通過正交試驗優(yōu)化了鋁合金酸性化學鍍鎳的基礎配方優(yōu)化結(jié)果為NISO46H2O25G/L、NAH2PO2H2O25G/L、CHCOONA3H2O20G/L、C3H6O3乳酸20G/L;探討了十二烷基硫酸鈉SDS、PH、溫度對鍍層性能的影響當SDS濃度為05G/L時鍍層表面幾乎無針孔、結(jié)晶細致均勻PH值高于478時鍍層光亮且硬度達500HV以上溫度在70℃左右時鍍層光亮無毛刺且結(jié)合力較好;探討了機械攪拌速率、ΑAL2O3濃度對復合鍍層性能的影響攪拌速率為300R/MIN、ΑAL2O3濃度為125G/L時復合鍍層光亮致密顯微硬度達到621HV結(jié)合力良好;探討了熱處理溫度對鍍層性能的影響在氬氣氣氛中于350℃下保溫1HNIP鍍層的顯微硬度可以提高至735HVNIP/ΑAL2O3復合鍍層的顯微硬度可以提高至1053HV;XRD測試結(jié)果表明NIP合金鍍層為非晶態(tài)經(jīng)過熱處理后鍍層轉(zhuǎn)化為晶態(tài);EDS測試結(jié)果表明ΑAL2O3、NI、P質(zhì)量百分比分別為050%、1109%、8841%。
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簡介:隨著INTEMET技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應用,INTEMET正在把個人、企業(yè)和政府緊密聯(lián)系起來,為社會和各行業(yè)動態(tài)、準確、高效地收集信息提供了技術(shù)支撐平臺。業(yè)內(nèi)先進的軟件開發(fā)管理技術(shù)和優(yōu)秀的開發(fā)工具的出現(xiàn),數(shù)據(jù)庫強大的組織管理能力,促進了基于網(wǎng)絡平臺軟件系統(tǒng)的開發(fā)和普及應用。本文利用面向?qū)ο蟮能浖枨蠓治龊烷_發(fā)方法UML,以研制開發(fā)山東省石油化學工業(yè)網(wǎng)絡直報系統(tǒng)為例,深入研究了軟件工程在系統(tǒng)開發(fā)過程中的應用?;谲浖こ痰乃枷?,本文利用UML方法進行了系統(tǒng)需求分析和建模,并對當前流行的軟件開發(fā)語言、開發(fā)平臺、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、中間件技術(shù)、數(shù)據(jù)接口設計等關鍵內(nèi)容進行了研究、分析和比較,在充分理解用戶現(xiàn)在和將來需求的基礎上,,參考借鑒山東省石油和化工協(xié)會現(xiàn)有系統(tǒng)及其它外部相關系統(tǒng)的功能,基于當前WEB應用和網(wǎng)絡直報業(yè)技術(shù),確定了系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)解決方案,從而保證山東省石油化學工業(yè)網(wǎng)絡直報系統(tǒng)的先進性、穩(wěn)定性、擴展性和安全可靠性。通過該系統(tǒng)將山東省石油化工行業(yè)重點企業(yè)、重點產(chǎn)品納入系統(tǒng),實現(xiàn)信息實時報送和匯總統(tǒng)計,及時反映石油化工業(yè)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)和發(fā)展水平,及時監(jiān)測分析石油化工業(yè)的運行情況,掌握重點化工企業(yè)的建設與發(fā)展情況,為制定全國化工業(yè)發(fā)展政策、加強政府引導和宏觀調(diào)控提供依據(jù)。開發(fā)完成的山東省石油化學工業(yè)網(wǎng)絡直報系統(tǒng)實現(xiàn)了報表模板的定義和修改、報表錄入、報表查詢、報表匯總和催報、報表上報等功能。
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簡介:單晶砷化鎵材料是繼鍺、單晶硅之后發(fā)展起來的新一代半導體材料。它是目前最重要、最成熟的化合物半導體材料之一,主要應用于光電子和微電子領域。由于砷化鎵屬于典型的硬脆材料,自身的塑性低,采用普通的加工技術(shù)及相應的工藝參數(shù)加工,只會導致它的脆性崩裂去除而不會像金屬那樣在加工面上存在明顯的剪切流動現(xiàn)象,并且當切削力過大時,材料將發(fā)生脆性斷裂,這將影響到被加工表面的質(zhì)量和完整性。針對單晶砷化鎵片超精密加工的特點,本文圍繞納米氧化硅磨料凍制的冰盤作為拋光墊對單晶砷化鎵片進行化學機械拋光開展研究工作,探討了單晶砷化鎵片的切割加工、預加工、冰凍納米氧化硅磨料冰盤的制備與拋光等方面的內(nèi)容,其中單晶砷化鎵片的預加工主要包括研磨和游離磨料化學機械拋光兩部分,完成的主要工作及取得的成果包括1單晶砷化鎵片的切割工藝中,切割過程中線速度和進給速度對切片表面質(zhì)量的影響較大。當進給速度較小時,提高切割的線速度可以顯著提高單晶砷化鎵片的表面粗糙度;當進給速度較大時提高線速度對單晶砷化鎵片的表面機糙度影響不大。2游離磨料化學機械拋光單晶砷化鎵片工藝中,采用PH值9~115的SIO2拋光漿料,壓力為008MPA時,表面粗糙度達到80NM;當壓力增大到01MPA時,表面粗糙度達到781NM;當壓力繼續(xù)增加到02MPA時,表面粗糙度達到至915NM。3采用維氏硬度計對單晶砷化鎵片進行壓痕實驗,分析了溫度對單晶砷化鎵片脆塑轉(zhuǎn)變機理的影響。在低于0244N的小載荷區(qū)時,單晶砷化鎵片的硬度隨著載荷的增大而增大,且無裂紋產(chǎn)生;在高于0244N的大載荷區(qū)時,砷化鎵片的硬度隨著載荷的增大而減小,伴隨著裂紋的產(chǎn)生和擴展。4制備冰盤所采用的拋光液的配方主要包括納米二氧化硅拋光液原液、去離子水,去離子水與納米氧化硅磨料拋光液原液按照3∶1的比例進行配比,采用H2O2將PH值調(diào)節(jié)到95~105之間,拋光液中納米二氧化硅濃度約為10%時,拋光液所制備的冰盤拋光效果良好。5采用開放式模具和分層冷凍的方法凍結(jié)納米氧化硅磨料冰盤,明顯地減少了凍結(jié)過程中冰盤的內(nèi)應力、裂紋、氣泡及雜質(zhì)的含量;同時采用透明的石英玻璃拋光夾具和UV粘結(jié)劑的固化,有效提高了拋光表面的質(zhì)量。6冰盤拋光單晶砷化鎵片實驗過程中,采用環(huán)境溫度為10±05℃、主軸轉(zhuǎn)速為100RPM、偏心距為50MM、拋光壓力為01MPA時,能夠獲得平均值為571NM的表面粗糙度,且中心的表面粗糙度值比邊緣的表面粗糙度值小,邊緣三點的平均粗糙度值為639NM,中心三點的平均粗糙度值為501NM。
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簡介:本論文工作圍繞2ΜM中紅外波段ALGAASSBINGAASSB多量子阱激光器和INGAASSBPIN探測器的特點和器件工藝中存在的問題,對其相關材料的濕法干法刻蝕以及電化學CVECV載流子濃度剖面測量技術(shù)進行了研究和改進,取得了如下結(jié)果一研究了銻化物材料的濕法腐蝕機理并改進了腐蝕工藝,對基于氫氟酸的兩種腐蝕液HFNAKTH2O2、HFH2O2的腐蝕特性進行了研究。實驗結(jié)果表明這兩種腐蝕液對GASB和ALGAASSB的腐蝕速率穩(wěn)定,在較低的腐蝕液濃度時可對腐蝕速率進行精確控制,腐蝕后材料表面平整光滑。在合適的AL組分下還可對這兩種材料進行非選擇性腐蝕。二使用CL2AR作為刻蝕氣體對GAAS、GASB、INP和INAS四種材料進行反應離子刻蝕RIE的研究。分別研究了刻蝕氣體組分、偏置射頻功率以及刻蝕時間對刻蝕速率以及刻蝕形貌的影響。研究表明,在刻蝕GASB以及GAAS時刻蝕速率分別可達045ΜMMIN和12ΜMMIN,但是在刻蝕含銦的兩種材料時速率都很低<40NMMIN。在所研究的大部分刻蝕反應條件下,GAAS、INP和INAS的刻蝕面都可以保持平整光滑,但在GASB的刻蝕中,當氯氣含量較高時,表面會變得較為粗糙。三對GASB、ALGAASSB以及INGAASSB材料進行感應耦合等離子體刻蝕,刻蝕使用BCL3AR作為刻蝕氣體。分別研究了刻蝕氣體組分、射頻自偏壓以及ICP源功率對材料刻蝕速率以及形貌的影響,并詳細討論了刻蝕過程中各階段的反應機制。實驗表明,相同條件下GASB和ALGAASSB的刻蝕速率大大高于INGAASSB的刻蝕速率。在所有研究采用的實驗條件下對這兩種材料的刻蝕均能得到平整的刻蝕面和陡直的刻蝕臺階。此外,在相同實驗條件下,GASB和ALGAASSB的刻蝕選擇比均接近1,這在脊波導銻化物激光器的刻蝕工藝中是非常有利的。四針對原有ECV載流子濃度測量銻基材料存在的問題,提出了新的電解液配方,并對測量條件進行了研究和選擇,在此基礎上獲得測量結(jié)果能夠與HALL測量數(shù)據(jù)相符合,從而對材料生長和器件研究起到了更好的指導作用。此外,針對ECV技術(shù)原先在測量硅材料時存在的一些問題,對電解液和測量條件進行研究選擇,實現(xiàn)了超淺結(jié)<50NM硅材料載流子濃度的準確測量。
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簡介:在離子膜燒堿制備工藝中,氯化鈉鹽水以305±5GL的濃度送入離子膜電解槽,通電電解后返回出來的淡鹽水濃度為210±5GL,其中溶解有700~800MGL的氯氣,這部分淡鹽水回到鹽水制備工序,通過加入固體鹽和高濃度鹽水將濃度增濃至305±5GL后,經(jīng)過精制達標后送入電解槽重復使用。為了合理利用這部分淡鹽水,從環(huán)保、職業(yè)衛(wèi)生保護和設備保護角度考慮,必須去除這部分淡鹽水中的游離氯。傳統(tǒng)的脫氯工藝是先將鹽水調(diào)至酸性范圍,進行真空物理脫氯,將游離氯含量降至30MGL左右,然后再調(diào)至堿性范圍內(nèi)通過亞硫酸鈉或二氧化硫與游離氯進行化學反應進一步脫除游離氯,稱為化學脫氯。這種傳統(tǒng)的化學脫氯工藝目前在國內(nèi)外離子膜燒堿裝置上普遍使用,工藝相對也比較成熟,但是這種脫氯工藝會造成脫氯反應生成的產(chǎn)物硫酸鈉在鹽水中的富集,而富集濃度達到10GL就會對離子膜電解的正常運行產(chǎn)生影響,富集達到一定值,在高濃度的鹽水中會產(chǎn)生結(jié)晶,從而導致整個系統(tǒng)運行不暢,因此必須采取進一步的處理工藝對硫酸根進行脫除,而這樣就增加了設備投入和運行成本。本論文主要探討了采用雙氧水替代亞硫酸鈉或二氧化硫作為化學脫氯劑使用的可行性,利用雙氧水與游離氯進行化學反應的反應產(chǎn)物對離子膜電解以及整個系統(tǒng)不產(chǎn)生影響的特性,研究了雙氧水在給定實驗條件下的脫氯效果、反應控制指標和控制方法,并且對使用這種新方法進行脫氯,應用到生產(chǎn)裝置上后因減少固廢排放對環(huán)境保護和職業(yè)衛(wèi)生保護帶來的效果,以及使用雙氧水替代亞硫酸鈉或二氧化硫脫氯后所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益進行測算。
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簡介:作為材料表面處理技術(shù)的一種,化學鍍銅技術(shù)因其鍍層具有分散能力好、無明顯的邊緣效應和導電性能良好等諸多優(yōu)點,被廣泛應用于電子、機械、航天等工業(yè)領域。隨著電子工業(yè)的不斷發(fā)展,尤其是微電子技術(shù)的發(fā)展,對應用于此領域的化學鍍銅技術(shù)提出了更嚴苛的要求。目前,作為化學鍍銅溶液中的還原劑,甲醛和次磷酸鈉的應用最為廣泛且工藝成熟,可是,考慮到環(huán)境因素及鍍層質(zhì)量等問題,亟需尋求一種性能更優(yōu)異的化學鍍銅體系。其中,乙醛酸的應用前景非常廣闊,很有可能會代替甲醛或次磷酸鈉,但其工藝仍需進一步地研究。本文針對應用于電子工業(yè)領域的化學鍍銅技術(shù),主要對塑料材料的導電化處理做出相關研究,優(yōu)化了塑料的前處理及乙醛酸化學鍍銅的工藝參數(shù)。首先,通過參數(shù)對比,選擇力學性能及電性能優(yōu)良的聚砜材料針對聚砜材料的化學鍍銅前處理工藝,優(yōu)化粗化方法,在二氯乙烷與無水乙醇體積比2∶3的有機溶劑里處理15MIN后,用CRO3400GL,H2SO498%250MLL溶液,在60℃下處理5MIN,得到的粗化表面均勻性和親水性較好通過比較敏化后水洗溫度條件對鍍層完整性的影響,確定敏化工藝后水洗的溫度為40℃左右。其次,通過實驗確定化學鍍銅的工藝參數(shù)為CUNO323H2O20GL,CHOCOOHH2O15GL,NA2EDTA45GL,亞鐵氰化鉀10MGL,2,2聯(lián)吡啶10MGL,PH值為13,溫度為55℃采用單因素實驗,考察工藝參數(shù)對乙醛酸化學鍍銅的沉積速率、鍍液的穩(wěn)定性和鍍層電阻率的影響比較沉積速率與電阻率的關系,發(fā)現(xiàn)基本上隨著沉積速率的升高,銅鍍層的電阻率則有所降低得到的銅鍍層電阻率最小值為238ΜΩCM對優(yōu)化工藝條件下得到的銅鍍層成分進行定性分析,發(fā)現(xiàn)其組成成分只有CU元素,而當PH≤12時,鍍層中O元素含量增加,表明乙醛酸在較低PH值條件下,還原能力較弱,容易發(fā)生副反應,而生成CU2O雜質(zhì),使得鍍層發(fā)黑發(fā)暗PH值在125~13范圍內(nèi)得到的鍍層均勻性與致密性較好。
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簡介:石油、煤、天然氣是全球經(jīng)濟發(fā)展的基礎能源但都是不可再生的礦物能源。當今新能源開發(fā)中太陽能、風能是其中的佼佼者。利用太陽能發(fā)電打造“低碳經(jīng)濟”已經(jīng)從概念走上現(xiàn)實舞臺光伏技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化已被世界多個國家列入高技術(shù)能源專項。染料敏化太陽能電池DSC又稱做GRATZEL電池利用了有機和無機復合材料的優(yōu)點及納米尺度上出現(xiàn)的新性能為光伏技術(shù)提供發(fā)展新機遇已經(jīng)成為新一代薄膜太陽能電池的研究熱點。與傳統(tǒng)PN結(jié)太陽電池相比DSC的最大特點是其光吸收和電荷分離傳輸是分別由不同的物質(zhì)完成的光的捕獲是由敏化劑完成吸附在電極表面的敏化劑分子受光激發(fā)產(chǎn)生光生電子。寬帶隙納米晶氧化物半導體起到固定染料、電子收集和傳導的作用。DSC研究工作主要集中在無機納米氧化物半導體薄膜制備及微結(jié)構(gòu)優(yōu)化、有機敏化染料合成、電子輸運過程理論研究、電解質(zhì)開發(fā)等方面。但是現(xiàn)在的研究主要集中于稀有金屬釕配合物敏化染料和多孔TIO2薄膜的合成和應用上在實際應用中稀有金屬釕價格昂貴電池成本高。與此同時釘敏化染料的吸收光譜與太陽光譜不匹配從而降低了光吸收效率并且TIO2薄膜多孔性雖然有利于染料的吸附但是其中的光生電子在ITO/電解質(zhì)界面易產(chǎn)生電荷復合降低電池光電轉(zhuǎn)換效率等。因此開發(fā)高效、低成本、寬光譜響應的染料電池具有積極意義。本論文的研究目標在于結(jié)合有機敏化染料、無機納米半導體材料各自的優(yōu)點優(yōu)化加工工藝以提高。TIO2薄膜對光的吸收、拓寬光譜響應范圍、加快電子在回路中的傳輸和降低電荷復合。采取的手段包括陽極薄膜制備及其微結(jié)構(gòu)優(yōu)化光吸收范圍寬的酞菁類染料分子的合成敏化方式的優(yōu)化以及結(jié)合交流阻抗技術(shù)和等效電路初步探討薄膜微結(jié)構(gòu)對電子在TIO2薄膜中傳輸阻抗等性質(zhì)的影響具體內(nèi)容如下1、TIO2薄膜的制備及成膜工藝的優(yōu)化利用電化學沉積法制備TIO2阻擋層采用X射線衍射、掃描電鏡對膜層的形貌和晶型進行了分析和表征考察了電沉積時間對膜層厚度的影響利用循環(huán)伏安研究了薄膜電化學性質(zhì)并通過ⅠⅤ曲線研究了膜層厚度與光電流密度的關系。結(jié)果表明以三氯化鈦為電解液恒電位01V電沉積2030分鐘制備得到TIO2粒徑為193NM的致密納米薄膜薄膜表面平整。在此條件下膜厚為300500NM時光電流密度最高。電化學分析顯示電沉積致密層TIO2薄膜改善了TIO2與ITO基底的附著力提高了薄膜穩(wěn)定性從而有效地抑制了暗反應。為了優(yōu)化納米晶薄膜電極微結(jié)構(gòu)和膜厚以提高染料吸附量本論文采用了添加非離子表面活性劑聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、曲拉通改性等工藝手段以制備大比表面多孔TIO2薄膜。結(jié)果表明添加聚乙烯吡咯烷酮對提高比表面積最有效其中添加25WT%~5WT%聚乙烯吡咯烷酮可以有效地抑制TIO2納米顆粒團聚。通過改變絲網(wǎng)印刷層數(shù)控制TIO2膜厚光電性質(zhì)測試表明納米晶TIO2膜厚是影響電池光電轉(zhuǎn)換效率的重要因素。將上述優(yōu)化的TIO2薄膜進行了復合形成雙層電極電池ⅠⅤ測試結(jié)果表明短路電流密度JSC由常規(guī)單層多孔TIO2薄膜的0585MA/CM2顯著地提高到119MA/CM2。這項結(jié)果說明電沉積層致密TIO2薄膜在ITO與多孔TIO2薄膜之間起著橋梁作用雙層結(jié)構(gòu)即能保證染料負載量又能有效抑制電荷復合反應從而提高電池效率。2、酞菁類染料的合成及其光譜性質(zhì)。采用固相催化合成法制備了四氨基取代酞菁TAPCMMCONICUZN四羧基取代酞菁TCPCMMZNGARU四磺酸基取代酞菁TSPCMMZNGARU等三類金屬酞菁配合物。光譜分析表明酞菁配合物近紅外600800NM區(qū)域存在著較強的吸收譜帶。取代基不同、中心金屬不同Q帶ΛMAX值變化明顯。能帶結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明所制備的酞菁類染料均滿足DSC電池對能級的匹配要求為光生電子從染料激發(fā)態(tài)注入到TIO2導帶提供了熱力學可能性。利用循環(huán)伏安曲線詳細研究了三種取代酞菁光敏劑的氧化還原過程。多次循環(huán)掃描的結(jié)果顯示峰電流隨著掃描次數(shù)的增加而升高。該結(jié)果表明沉積在TIO2表面酞菁環(huán)的排列有序度提高從而增強了電極電化學活性。光譜分析顯示將酞菁化合物作為光敏劑拓寬了敏化納米晶TIO2電極的光譜響應進一步證實染料敏化太陽能電池中酞菁具有良好的光致電荷轉(zhuǎn)移作用。3、敏化方式的優(yōu)化以恒電位沉積法制備TCPCM、TSPCM敏化TIO2電極考察了不同沉積電位對敏化電極的光電性質(zhì)的影響。對TCPCM而言低電位沉積開路電壓與短路電流都較小但是隨著沉積電位升高開路電壓、短路電流增加。ⅠⅤ曲線測試結(jié)果表明在0106V沉積電位內(nèi)04V沉積電位所制得的敏化電極的電壓最大此時對于不同中心金屬配位酞菁敏化劑的開路電壓TCPCGATCPCZNTCPCRU分別依次為是442432338MV。光電流密度在沉積電位為03V時最大其中TCPCGATCPCRUTCPCZN分別為093106140384MA/CM2。由此可以看出光電性能均以TCPCGA為最佳。在電沉積敏化過程中羧基取代酞菁光敏電極的電壓和電流均高于磺酸基和氨基取代酞菁。對于在過高電位沉積制備的敏化電極電壓反而下降表明金屬酞菁在過高電壓下酞菁大環(huán)結(jié)構(gòu)被破壞從而降低了染料對光的吸收。對自組裝吸附、電沉積、一步電沉積三種敏化方式制備的敏化電極光電性能進行了比較發(fā)現(xiàn)電沉積法制備的光敏電極表現(xiàn)出較好的電子轉(zhuǎn)移特性電壓和電流均高于自組裝與一步電沉積法制得的電極。4、薄膜電極電子傳輸過程及等效電路的探討采用交流阻抗技術(shù)對薄膜電極電子傳輸過程進行了探討建立了描述電極電子傳輸過程的等效電路模型RSRCTCPEWO。根據(jù)該等效電路模型用擬合軟件對電荷傳輸阻抗和界面電容等性質(zhì)進行了擬合。計算出空白ITO電極參數(shù)分別為溶液電阻約為1745Ω電荷傳輸阻抗為1714Ω電容444ΜF(xiàn)與實驗結(jié)果相符。對于TIO2/ITO電極用該模型分析了它們的界面組成發(fā)現(xiàn)TIO2/ITO薄膜電極含有三個界面即ITO薄層、ITO|TIO2膜層以及TIO2表面電解液NERNST擴散薄液膜層。進一步對電子在STIO2/ITOETIO2/ITOTTIO2/ITO三種電極上傳輸過程進行模型分析顯示三種電極阻抗譜的主要差別在于電子在TIO2層傳輸?shù)牟煌枇?。與空白ITO電極阻抗1714Ω比較STIO2/ITO與ETIO2/ITO電極的阻抗分別為476Ω、5914Ω暗示提高光電性能的關鍵在于減小TIO2層的電子傳輸阻力。這些結(jié)果表明該模型可以很好地描述電子在TIO2電極中的傳輸過程。染料敏化TIO2/DYE薄膜電極的分析結(jié)果表明敏化TIO2電極阻抗譜為兩個相連的半圓形分別對應于TIO2薄膜|染料|電解質(zhì)界面的電子傳輸阻力以及電極內(nèi)表面電解液薄液膜NERNST擴散傳質(zhì)。一步電沉積敏化的TIO2/DYE薄膜電極的總阻抗較電沉積敏化、自組裝吸附敏化要小一些有助光生電子在染料、TIO2納米顆粒間有效傳遞。
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上傳時間:2024-03-09
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簡介:鎂合金具有密度低、比強度高、散熱性能好等特點使其在汽車、通訊電子、航空航天上廣泛使用。但鎂合金耐蝕性差制約了其在實際領域中的應用。通過化學鍍鎳形成的鍍層具有耐蝕耐磨的特點使其成為鎂合金表面處理研究中的熱點。本文以AZ91D鎂合金壓鑄件為實驗材料系統(tǒng)地研究了浸蝕、酸洗活化堿性預鍍、化學鍍鎳液組成及工藝、鍍液補加周期等對鍍層質(zhì)量的影響。利用三維視頻顯微系統(tǒng)、掃描電子顯微鏡SEM、能譜分析儀EDX、X射線衍射儀XRD、電化學工作站等儀器分析了鎂合金化學鍍層的表面形貌與性能初步探討了本實驗工藝的市場可行性。主要研究結(jié)果如下在浸蝕過程中磷酸起到腐蝕與粘性成膜的作用磷酸濃度為650MLL浸蝕時間24MIN浸蝕溫度3040℃得到的浸蝕表面良好。通過單因素和正交實驗發(fā)現(xiàn)磷酸鹽4GL、水50MLL、乳酸50MLL、磷酸10MLL、硝酸16MLL、酸洗時間120S、酸洗溫度1530℃時得到的鍍鎳層外觀良好。分析了優(yōu)化后酸洗膜層與化學鍍層的性能發(fā)現(xiàn)酸洗后鎂合金Α相衍射峰減弱Β相衍射峰增強鎳鍍層由非晶態(tài)NIP合金相構(gòu)成鍍層表面由不同大小胞狀結(jié)構(gòu)緊密排列構(gòu)成磷含量為1031%質(zhì)量分數(shù)化學鍍90MIN鍍層厚度可達到25ΜM以上鍍層硬度為41620HV比鎂基體提高三倍鍍層的自腐蝕電位比鎂基體正移1V腐蝕電流比鎂基體降低3個數(shù)量級。研究發(fā)現(xiàn)堿性鍍層表面凸凹不平磷含量566質(zhì)量分數(shù)自腐蝕電位比鎂基體提高085V腐蝕電流比鎂基體低一個數(shù)量級堿性預鍍與中性加厚的方式可以提高鍍層的表面平整度提高鍍層耐蝕性通過單因素實驗以沉積速率、孔隙率與表面形貌優(yōu)化了化學鍍鎳液組成和工藝硫酸鎳1830GL、次磷酸鈉1624GL配位劑612GL乙酸鈉69GL氫氟酸1218MLL穩(wěn)定劑24MGL鍍鎳溫度8085℃鍍鎳時間1H裝載量60100CM2L。長周期研究發(fā)現(xiàn)不同周期的沉積速率在1724ΜMH變化穩(wěn)定常數(shù)隨周期的增加而下降但依然在50以上說明鍍液可以長周期使用。隨鍍鎳周期的增加鍍層中鎂的特征衍射峰增強NIP合金非晶態(tài)衍射峰減弱鍍層中磷含量下降。通過對本工藝與DOW浸鋅工藝的成本核算發(fā)現(xiàn)本實驗工藝單位面積成本比DOW浸鋅工藝單位面積成本低三分之二以上并且使用無毒環(huán)保的前處理工藝減少了有毒物質(zhì)對操作人員及環(huán)境的危害。
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