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关键词： 钢渣   碱激发   粉煤灰   水玻璃   砂浆   混凝士  

摘要： 能源和资源问题是当今的热点问题,建筑节能更是我国可持续发展中亟待解决的问题。水泥的生产过程,不仅消耗大量的矿物资源和能源,并且排放大量的C0：和其他有害气体,造成严重的环境污染和资源的浪费。碱激发胶凝材料不仅能够降低能源、资源消耗,而且有效利用工业废渣,减少环境污染和碳的排放。随着研究的深入,其原料则几乎不用熟料而全部利用工业废渣,且原料品种逐渐由矿渣和烧粘土不断扩展到钢渣、粉煤灰、磷渣、赤泥、尾矿等铝硅酸盐类工业废渣。研究胶凝材料制备的新原理,加强工业废渣的利用研究,是一项既具有科学价值,又具有实际意义的工作。粒化高炉矿渣和粉煤灰是性能比较好的矿物掺合料,而且经过几十年的科学研究和工程实践,这两种矿物掺合料在混凝土中的应用技术已比较成熟。而钢渣活性低、稳定性差,其利用率远低于矿渣、粉煤灰,大多用作回填料。利用钢渣价格低廉的优势,将钢渣、粉煤灰复合制备胶凝材料,发挥两者水化相互叠加、促进的优势,为碱激发胶凝材料的发展和应用提供理论基础。本文以活性相对较差的钢渣、粉煤灰作为胶凝材料,用氢氧化钠调整硅酸钠溶液的模数(调整至1.2)作为碱激发剂,制备胶砂、砂浆、混凝土试件。通过胶砂流动性、砂浆稠度等试验测定其工作性能,确定水灰比并进行配合比设计。通过立方体抗压、抗折等强度试验测定其基本力学性能。作为胶凝材料代替水泥,应用于抗裂抹面砂浆的制备。主要研究结果具体如下：(1)胶砂流动度试验表明,达到相同流动度值,钢渣-粉煤灰胶砂比水泥(RC32.5R)胶砂用水少,最优水胶比约为0.47。28d抗压强度为23.3MPa,抗折强度4.2MPa。钢渣水化速率慢,早期强度低,7d强度约为28d强度的25%。同时,养护条件对强度有影响,自然养护条件下的强度高于养护箱养护。(2)对钢渣的密度、比表面积等性能进行测定,研究钢渣细度对钢渣活性的影响,将青岛钢厂排放的钢渣经过筛选、球磨,与日照钢渣厂生产的Ⅱ级钢渣粉作对比。砂浆7d立方体抗压强度18.8MPa,28d强度41.2MPa,28d抗折强度为5.6MP。钢渣比表面积对强度有一定影响,随着比表面积增加,28d强度提高明显。(3)钢渣、粉煤灰作为胶凝材料,替代水泥,制备混凝土。混凝土7d立方体抗压强度13.7MPa,28d强度为22.5MPa,7d与28d的强度比为0.61,28d劈裂抗拉强度为1.6MPa。通过其基本力学性能指标,为制作混凝土构件提供理论依据。(4)钢渣和粉煤灰作为胶凝材料,替代水泥应用干制备抗裂抹面砂浆,研究胶砂比、用水量、聚羧酸减水剂、以及聚丙烯纤维和可再分散性乳胶粉的掺加对砂浆稠度等工作性能的影响：结果表明,最优胶砂比1：1.5,水胶比0.46,掺入聚丙烯纤维、可再分散性乳胶粉(VAE)能够降低压折比,对砂浆抗裂性、柔韧性有一定提高：在经济成本方面,钢渣-粉煤灰抗裂抹面砂浆比水泥抗裂砂浆降低11.7%。

关键词： 绝缘体上应变硅   绝缘体上锗硅   绝缘体上锗   减压化学气相沉积  

摘要： 微电子技术沿着摩尔定律从65nm、45nm不断推进至当前的14nm节点,不远的未来将发展至10/7nm节点,摩尔定律的发展面临着严峻的挑战。研究表明,当晶体管栅极长度小于5nm时,晶体管会因为隧穿效应而失效。因此,寻找替代硅工艺的材料,成为非常迫切的现实问题。目前,高迁移率SiGe材料已经逐步成为主要的沟道材料。根据ITRS的预测,在2016～2020年间,沟道材料将过渡到Ge/Ⅲ-Ⅴ族材料。本论文正是在上述背景下,结合承担的“极大规模集成电路制造设备及成套工艺”国家科技重大专项“新型硅基应变材料研究”和“16/14nm关键工艺研究”课题,开展广泛、深入的研究与开发工作,主要包括以下几个方面的内容：第一,8英寸sSi、SiGe和Ge材料制备技术研究；第二,基于层转移技术制备ETSOI、sSOI、SGOI和GOI材料；第三,开发了具有自主知识产权的Simsplit吸附剥离技术；第四,Simsplit技术中吸附剥离机制研究；第五,Simsplit技术中影响吸附剥离效果因素的研究。取得了如下重要研究成果：1、通过对8英寸体硅上外延SiGe材料工艺的系统研究,探索了薄膜的生长速率、Ge组分与外延温度、压强和气体流量比之间的关系,深刻研究了不同Ge组分的SiGe薄膜的生长机制。2、使用低温缓冲层与高低温外延技术相结合的方法成功制备出了8英寸高质量的Ge薄膜材料(表面粗糙度小于0.5nm,穿透位错密度为106cm-2量级,均匀分布的0.24%张应变),为后续层转移制备GOI材料奠定基础。3、利用Smart cut技术制备了高迁移率SGOI、sSOI和GOI材料系列晶圆片。大量测试结果显示,制备的SGOI、sSOI和GOI材料表现了很高的晶体质量：低的表面粗糙度(

关键词： 石英砂   酸浸   除铁  

摘要： 本文是以某矿山的硅石作为原料，通过破碎后得到一定粒度的石英砂。分别研究了硫酸、盐酸和草酸的浓度及酸浸温度对石英砂中铁去除率的影响。实验结果表明，硫酸对石英砂中铁的去除效果是最好的。硫酸酸浸的最佳条件为硫酸的浓度为6%，酸浸温度为90℃，液固比为5：1，最佳的酸浸时间为60min。在最佳条件下，铁的去除率达到99.38%，石英砂中铁的含量可降低到23ppmw。

关键词： 铁基粉末冶金材料   热压烧结   增强相   原位自生  

摘要： 高温、高速和磨损等环境对材料的性能要求很高,普通的金属材料已经难以满足该环境下要求的性能,高性能的粉末冶金材料逐渐成为了研究热点之一。为了研制高性能铁基粉末冶金材料,本文在课题组前期研究基础上,采用热压烧结技术对WC或Nb C增强的纳米晶Fe-10Cr-1Cu-1Ni-1Mo-2C粉末进行烧结,并研究了烧结铁基合金材料的微观组织、增强相、力学性能以及耐磨性能。采用高能球磨技术预处理混合粉末,得到含增强相的纳米晶复合粉末,并研究了球磨时间、增强相含量对球磨后粉末的影响。进而利用制得的含WC的纳米晶复合粉末在900℃1100℃进行热压烧结,烧结得到的WC颗粒增强Fe–10Cr–1Cu–1Ni–1Mo–2C合金。烧结态合金组织主要由富Cr铁素体、WC、Fe3C以及M7C3（M=Fe、Cr、Mo）组成,对比不同温度烧结试样的组织形貌,900℃烧结合金组织还存在明显的孔隙,而1000℃和1050℃试样的组织致密且均匀细小,1100℃烧结合金的组织出现晶粒长大现象。烧结合金的萃取物尺寸细小（<1μm）,主要由M7C3、WC、Fe3C和Cr2O3这几个物相组成,其中原位自生的M7C3尺寸大概在200～500 nm之间,均匀的分布在基体上并且与基体间有良好的界面结合环境。当烧结温度由900℃提高至950℃时,烧结样孔隙率急剧降低,密度、硬度显著提高;烧结温度继续升高,试样的密度、硬度逐渐增加,但在1100℃烧结得到的合金密度、硬度出现下降现象。此外,随着烧结温度的升高,烧结态合金的抗压强度不断增大。在以上研究基础上,采用热压烧结制备Nb C颗粒增强Fe–10Cr–1Cu–1Ni–1Mo–2C合金,同时对合金组织结构以及力学性能进行分析,并进一步研究了烧结态颗粒增强高铬铁基粉末冶金材料的增强相种类、尺寸和分布。热压烧结态合金组织主要由富Cr铁素体、Nb C、Fe3C以及M7C3组成。烧结合金的萃取物尺寸细小（<1μm）,主要由M7C3、Nb C、Fe3C和Cr2O3这几个物相组成。在基体内的所有增强相中,自生M7C3相尺寸最大,可以达到500 nm以上,并且其与铁素体基体之间的界面很整洁。随着烧结温度的升高,烧结态试样的密度逐渐提高,当烧结温度为1000℃以上时,已经可以获得基本全致密的试样,其中1100℃烧结的试样致密度最高（理论密度的99.7%）。烧结态合金的抗压强度随着烧结温度的升高而增大,烧结温度在1000℃以上得到的样品抗压强度均高达2100 MPa以上。针对高性能铁基合金的实际应用条件,对制备的材料进行高温拉伸性能和摩擦磨损性能测试,研究了不同温度、不同WC含量的试样的高温拉伸性能,以及烧结温度、增强相含量对摩擦磨损性能的影响。经过高能球磨和热压烧结得到的不含WC、含5wt.%WC和含8wt.%WC的烧结合金试样在室温下均具有较高的抗拉强度（≥1160MPa）;随着拉伸试验温度的提高,各试样的抗拉强度均呈现下降的趋势,从室温到400℃区间内,各试样抗拉强度下降的不明显,在400～600℃间,试样的抗拉强度呈现直线下降;在600℃时,所有试样仍可以保持很高的高温强度值（≥780 MPa）,试样拉伸断口具有准解理断裂的特征。在摩擦磨损试验中,摩擦系数随着时间的变化均呈现很大的波动,试样的磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损;材料的耐磨性能随着烧结温度以及增强相含量的升高先增后减,其中含5wt.%WC的材料在1050℃烧结得到的合金具有最佳的耐磨性能。

关键词： 矿用充填材料   工艺参数   性能   应用  

摘要： 我国煤炭资源丰富,但是煤炭开采造成的环境问题和生态问题越来越突出,基于日渐突出的问题,绿色开采是我国煤炭可持续发展的的必经之路。本文从充分回收煤炭资源、减少环境污染和生态破坏的角度出发,提出了矿用充填材料用于井下充填的课题,并进行详细研究。矿用充填材料是由粉煤灰、石膏、石灰、水泥、添加剂等材料混合而成,浆体浓度为40%48%。该材料具有固水性能较大、流动性能良好、早期强度较高、膨胀性能适度、长期的稳定性等特点,是煤矿充填开采的关键技术。通过对原材料物理化学性能进行测试分析,确定了粉煤灰、水泥、石灰等原材料用于矿山充填的可行性。本文通过试验研究,探讨了影响矿用充填材料性能的工艺参数。充分分析矿用充填材料的水化机理以及原材料的必要性,在“粉煤灰-石灰-水”体系下进行了原材料不同添加量试验,确定了矿用充填材料的石膏、石灰、水泥等主要原料的最佳配合比例,使矿用充填材料的抗压强度等指标达到最佳效果,实现低成本、高效益的充填技术。其次,对矿用充填材料强度机理进行探讨,并通过X射线衍射分析、扫描电镜分析和差热分析方法确定了矿用充填材料强度产生的原因:水化产物钙矾石、硅酸钙凝胶、铝酸钙凝胶、C-A-S-H凝胶共同作用的结果。在矿用充填材料配方优化的前提下,为了探讨其用于井下充填的可行性,对矿用充填材料试件的性能:抗热、抗冻、膨胀以及抗水渗透等进行研究,试验结果表明矿用充填材料抗热抗冻和抗水渗透性能良好,符合井下充填要求;具有适度的膨胀性,能够起到了主动支撑采场顶板的作用。以粉煤灰为基料的矿用充填材料可用于井下充填,但对于粉煤灰获取难度较大的矿山如金属矿山是否可行,并且能够利用金属矿山的废料优势,最后试验进行了风积沙、尾砂、赤泥效果应用,试验表明将风积沙、尾砂、赤泥等材料部分或全部替代粉煤灰,试件龄期28d时,强度分别达到3.03MPa、2.4MPa、1.35MPa,满足矿山充填需要,扩大了矿用充填材料的应用范围。

关键词： 材料制备技术   稀土金属   北京有色金属研究总院   国家“863计划”   科学技术部   新材料领域   节能环保   超高纯  

摘要： 由北京有色金属研究总院牵头承担的国家“863计划”新材料领域课题“超高纯稀土金属及合金节能环保制备技术”通过国家科学技术部组织的专家验收。

关键词： 国际学术会议   材料制备技术   材料复合   武汉理工大学   国家重点实验室   发展趋势   专家学者   新技术  

摘要： 由武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室主办的材料先进制备技术国际学术会议于2013年12月10-11日在武汉理工大学举行。来自中国、美国、日本、韩国、墨西哥、英国、德国、法国等10余个国家的100余名注册代表参加了会议。众多国际知名专家学者就当前新材料制备技术领域的研究热点以及今后的研究目标和发展趋势进行了深入、热烈的讨论和广泛的交流。

关键词： 紫外探测器件   碳化硅   材料制备技术   光电探测技术   波段   日盲   半导体  

摘要： 一、紫外日盲波段 近年来随着碳化硅（SiC）材料制备技术的日趋成熟和成本的不断下降,利用这种新兴半导体材料制成的紫外探测器件得到了广泛关注。其中尤其引人注目的是应用于紫外日盲波段（简称＂日盲波段＂,波长200-300nm左右）的光电探测技术和器件。

关键词： 镁基   复合材料   制备方法  

摘要： 综述了目前镁基复合材料研究中常用的制备方法，介绍了目前常用的搅拌铸造法、熔体浸渍法、粉末冶金法、原位反应自生法和喷射沉积法等制备方法的原理和制备技术。

关键词： 金属-块行复合遮弹材料   成型工艺   抗侵彻性能  

摘要： 研究了宏观组合型金属-块石复合遮弹材料的结构组成,并探讨分析了浇注成型工艺和粘结成型工艺,通过抗侵彻试验研究了金属-块石复合遮弹材料的抗侵彻性能,分析了芯材强度和弹速对抗侵彻性能的影响,并与高性能混凝土的抗侵彻性能作了对比分析,结果表明,宏观组合型金属-块石复合遮弹材料具有优异的抗侵彻性能。