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江苏省自然科学基金(BK2006189)
江苏省自然科学基金(BK2006189) 作品数:5 被引量:19 H指数:2 相关作者: 卢文壮 左敦稳 徐锋 王珉 钟磊 更多>> 相关机构: 南京航空航天大学 更多>> 发文基金: 江苏省自然科学基金 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 化学工程 金属学及工艺 一般工业技术 更多>>
小型化CVD金刚石膜沉积设备控制系统研究 被引量:1 2007年 以新型的小型化CVD金刚石膜沉积设备为对象,设计了基于微控制器的集成控制系统,实现了对小型化设备无人看守状态下CVD金刚石膜的制备。阐述了采用混合信号SOC单片机C8051F020的系统硬件结构,实现了制备过程中各种物理量的实时采集。建立了基于模糊PID控制器混合算法的控制策略并对其进行优化。系统运用表明:该系统对沉积CVD金刚石的工艺参数控制精确,数据记录可靠,人机界面完善,系统能够长时间稳定运行,可以制备出高质量的CVD金刚石涂层。 钟磊 卢文壮 王鸿翔 徐锋 左敦稳关键词:CVD金刚石 控制系统 小型化 C8051F020 模糊PID EACVD金刚石膜沉积设备衬底温度的测量 2008年 为了完善金刚石膜生长工艺,对衬底温度进行测量和控制,采用基于C8051F020单片机的热电偶多区域测量系统来收集EACVD设备的衬底温度。对测温的机械机构、电路方案及软件流程进行了详细的设计。经过验证该系统测温准确,效果良好。 钟磊 卢文壮 左敦稳 林欢庆关键词:化学气相沉积法 衬底温度 热电偶 Si_3N_4陶瓷轴承NCD涂层制备中的温度场模拟 2009年 纳米金刚石(NCD)薄膜涂层由于优异的力学和摩擦学性能,是一种理想的轴承涂层材料。在用HFCVD方法制备NCD涂层的过程中,衬底温度是重要参数之一。首先设计了一种适合轴承内外圈NCD涂层制备的热丝夹持装置,其次分析了HFCVD系统的热交换过程,并建立了相应的衬底温度场的三维有限元模型。在此模型基础上具体讨论了热丝数目、温度、热丝到衬底距离等因素对衬底温度大小及均匀性的影响。结果表明,由于衬底相对尺寸较小并且考虑了衬底内部的热传导,各参数的变化对衬底温度大小有明显影响,但对衬底温度均匀性影响不大。结果为轴承NCD涂层的制备提供了理论基础。 杨春 卢文壮 左敦稳 徐锋 任卫涛关键词:陶瓷轴承 热丝法 温度场 B掺杂CVD金刚石厚膜的应力研究 被引量:3 2008年 在HFCVD系统中采用B2O3作为掺杂源制备了B掺杂CVD金刚石厚膜,利用X-射线衍射仪研究了B掺杂对CVD金刚石厚膜应力的影响。结果显示,B元素的掺杂改变了金刚石膜的成分和结构,膜中非晶态碳含量随着掺杂浓度的增加而增加。在低掺杂时CVD金刚石厚膜成核面上的应力状态为压应力,在高掺杂时应力状态为张应力,张应力值随着掺杂浓度的增加而增加。掺杂CVD金刚石厚膜生长面的应力为张应力,在高掺杂时的张应力值较高。 卢文壮 左敦稳 徐锋 王珉关键词:应力 B掺杂 XRD HFCVD衬底三维温度场有限元法模拟 被引量:16 2007年 热丝化学气相沉积(Hot filament chemical vapor deposition,HFCVD)方法制备金刚石薄膜设备简单,成本低廉,适合大面积金刚石膜的产业化生产,其中衬底温度是沉积高质量CVD金刚石膜的重要参数之一。基于此,首先分析大面积HFCVD系统的热交换过程,建立大面积HFCVD系统衬底温度场的三维有限元模型。与传统纯热辐射模型相比,本模型更加接近实际系统,并较好符合试验测定的结果。根据三维有限元模型开展对大面积HFCVD系统衬底温度场的有限元仿真研究,得到HFCVD系统衬底温度场的三维分布规律,并讨论热丝直径、热丝温度、热丝根数、热丝-衬底距离和水冷散热系数等对衬底温度大小及均匀性的影响。仿真结果表明,在适宜金刚石膜生长的参数范围内,热丝参数和衬底接触热阻对衬底温度大小有显著影响,由于衬底内部的三维热传导使得衬底温度场更加均匀,各参数对衬底温度场的均匀性影响不大。研究结果为高质量制备金刚石膜提供理论基础。 徐锋 左敦稳 卢文壮 李磊 王珉关键词:热丝化学气相沉积 金刚石膜 温度场 有限元法