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大面积B掺杂CVD金刚石膜的制备研究

人工晶体学报 2004年第5期33卷 726-730页

作者：卢文壮左敦稳王珉黎向锋徐锋褚向前南京航空航天大学机电学院南京210016

研究了采用B2O3作为掺杂源以EACVD法沉积大面积掺杂VCD金刚石膜,用SEM、Raman、二次离子质谱仪、四探针电阻仪等对B掺杂金刚石膜进行了分析。结果表明直径达100mm的大面积B掺杂金刚石膜的晶粒分布均匀,非金刚石碳含量较少,生长速率达到1... 详细信息

研究了采用B2O3作为掺杂源以EACVD法沉积大面积掺杂VCD金刚石膜,用SEM、Raman、二次离子质谱仪、四探针电阻仪等对B掺杂金刚石膜进行了分析。结果表明直径达100mm的大面积B掺杂金刚石膜的晶粒分布均匀,非金刚石碳含量较少,生长速率达到10μm／h以上;B掺杂改变了金刚石膜的成分和结构,高浓度掺杂可以细化晶粒,在高浓度掺杂的膜中存在一定的非晶态碳;金刚石膜中B的含量在一定范围内随着掺杂源浓度的增加而正比增加;金刚石膜的电阻率随着掺杂源B2O3的浓度的增加而下降,当掺杂达到一定浓度时,金刚石膜的电阻率逐渐趋向稳定。

关键词：硼掺杂金刚石膜制备化学气相沉积法电阻率

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EACVD掺硼金刚石膜制备及加工性研究

EACVD掺硼金刚石膜制备及加工性研究

作者：褚向前南京航空航天大学

学位级别：硕士

金刚石具有一系列独特的力学、热学、声学、电学、光学和化学性能，在高科技领域具有广阔的应用前景。未掺杂CVD金刚石膜是高度绝缘的，不能采用如电火花等加工导电聚晶金刚石(PCD)的方法和设备对其进行加工。为改善EACVD金刚石膜的可... 详细信息

金刚石具有一系列独特的力学、热学、声学、电学、光学和化学性能，在高科技领域具有广阔的应用前景。未掺杂CVD金刚石膜是高度绝缘的，不能采用如电火花等加工导电聚晶金刚石(PCD)的方法和设备对其进行加工。为改善EACVD金刚石膜的可加工性，实现金刚石厚膜的电火花加工，对金刚石膜进行了掺硼。本文所做的工作主要包括以下几个方面： 1．研究了掺硼金刚石膜设备及其原理，研究了机械系统，设计了电气系统和控制系统，系统运行表明该设备在控制系统监控下沉积出高质量大面积的掺硼金刚石膜。 2．阐述了掺硼金刚石膜的制备工艺，研究了掺硼金刚石膜成核和生长的影响因素，初步优化了沉积掺硼金刚石膜工艺参数，同时对掺硼金刚石膜进行了扫描分析、拉曼分析、二次离子质谱分析和电阻率测试。 3．研究了电火花加工、电火花抛光和线切割加工掺硼金刚石膜工艺，对加工后的膜进行了SEM分析、Raman分析和已加工表面粗糙度分析。 4．研究了电火花加工掺硼金刚石膜的去除机理，它是熔化、汽化、氧化、表面石墨化等综合作用的结果。证实了掺硼金刚石膜是可以电加工的。

关键词： CVD金刚石膜掺硼制备电火花加工机理

螺栓联接结构接触应力及结合面刚度影响因素研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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机械强度 2015年第1期37卷 128-132页

作者：杨辉韩江褚向前阜阳职业技术学院工程科技学院阜阳236031 合肥工业大学CIMS研究所合肥230009

在考虑板与板以及螺栓与板间非线性接触、摩擦和螺栓预紧力等影响因素基础上,构建螺栓联接结构的三维有限元分析模型。基于被联接件压应力呈圆锥体分布假设,推导出接触应力分布三次数学表达式,计算结果与有限元数值模拟结果相比最大偏差... 详细信息

在考虑板与板以及螺栓与板间非线性接触、摩擦和螺栓预紧力等影响因素基础上,构建螺栓联接结构的三维有限元分析模型。基于被联接件压应力呈圆锥体分布假设,推导出接触应力分布三次数学表达式,计算结果与有限元数值模拟结果相比最大偏差为9.2%;基于有限元计算,分析不同被联接件厚度、不同螺孔间隙以及不同螺母直径对结合面刚度影响规律,获得结合面刚度计算经验公式,与有限元分析结果相比,公式计算最大偏差为5.24%。

关键词：螺栓联接螺栓预紧力接触应力结合面刚度

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温室温度多传感器数据融合

农机化研究 2008年第4期30卷 180-181,185页

作者：褚向前朱武合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009

针对目前温室面积不断增大、温室内传感器种类和数量不断增多等情况,以及为解决温室温度检测的测量误差大等问题,提出了温度检测疏失误差剔除方法和多传感器数据融合方法。实验结果表明,通过有限次温度测量和数据融合得到的测量结果比... 详细信息

针对目前温室面积不断增大、温室内传感器种类和数量不断增多等情况,以及为解决温室温度检测的测量误差大等问题,提出了温度检测疏失误差剔除方法和多传感器数据融合方法。实验结果表明,通过有限次温度测量和数据融合得到的测量结果比算术平均值结果更接近真实值,大大提高了测量的可靠性。

关键词：园艺学温室温度设计多传感器数据融合

大气压宽径向空气等离子体射流装置的设计、实验和仿真研究

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真空科学与技术学报 2019年第5期39卷 420-428页

作者：李文浩褚向前赵世奇方应翠合肥工业大学真空与过程装备系

大气压空气等离子体射流(空气APPJ)能够在开放的大气环境中产生高活性低温等离子体,在细菌灭活、材料表面处理和生物医学应用等方面有广泛应用前景,但是目前空气放电击穿电压高,放电稳定性较差,射流长度较短、径向尺寸小等限制了它的应... 详细信息

大气压空气等离子体射流(空气APPJ)能够在开放的大气环境中产生高活性低温等离子体,在细菌灭活、材料表面处理和生物医学应用等方面有广泛应用前景,但是目前空气放电击穿电压高,放电稳定性较差,射流长度较短、径向尺寸小等限制了它的应用。为了降低放电电压及维持放电稳定性,本文在高压电极上包裹一层介质,设计出一种介质包覆的针-金属喷嘴结构的空气APPJ枪,利用COMSOL的静电场模块对枪体的电学特性进行仿真,研究针尖曲率半径、电极间距以及针电极直径等参数对电势和电场的空间分布的影响,发现针尖曲率半径对于场强最大值有较大影响。据此,选择合适的参数,设计并制备了枪体。该枪在交流驱动下能够稳定放电,APPJ径向尺寸3 mm左右、长度达到17 mm。分析了射流长度、功率和气体温度随气流流速的变化,并与氮气和氩气放电进行了比较,其放电参数与氮气基本相当,与氩气相比,放电功率大,温度高,但射流长且径向尺寸宽,更适合活性反应场合的应用。

关键词：大气压等离子体等离子体射流放电特性数值模拟

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铁路列车真空厕所系统设计

真空 2011年第6期48卷 54-57页

作者：褚向前朱武何磊合肥工业大学真空科学技术与装备研究所安徽合肥230009

针对我国目前使用的铁路直接排放式厕所不雅观不文明、污染环境、浪费水等问题,设计了真空厕所系统。真空厕所基于真空运输理论,利用真空泵抽取真空室、纳污罐和输送管道内的空气,降低其中的大气压力,一般在0.03MPa～0.05MPa范围内,接... 详细信息

针对我国目前使用的铁路直接排放式厕所不雅观不文明、污染环境、浪费水等问题,设计了真空厕所系统。真空厕所基于真空运输理论,利用真空泵抽取真空室、纳污罐和输送管道内的空气,降低其中的大气压力,一般在0.03MPa～0.05MPa范围内,接入便器,利用界面阀控制便器与管道通断,将粪便吸入至纳污罐,实现了粪便污物的抽吸。由于其冲洗水少,不易堵塞管路,整套系统密封,有效控制臭气外漏,不易污染环境,故其是新一代环保产品。研究了铁路列车真空厕所系统工作原理和工作过程,设计了其控制电路。

关键词：铁路列车真空厕所控制电路系统设计

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掺硼金刚石膜的制备及其应用

真空 2011年第2期48卷 15-18页

作者：褚向前朱武左敦稳合肥工业大学真空科学技术与装备工程研究所安徽合肥230009 南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

金刚石虽然具有极为优异的性能,如具有很大的能隙,高的电子迁移率、空穴迁移率和高热导率,以及负的电子亲和势,但要将它用于半导体材料时还不能直接使用,必须要先进行金刚石的P型和n型掺杂。因此,研究金刚石的P型和n型掺杂具有很重要的... 详细信息

金刚石虽然具有极为优异的性能,如具有很大的能隙,高的电子迁移率、空穴迁移率和高热导率,以及负的电子亲和势,但要将它用于半导体材料时还不能直接使用,必须要先进行金刚石的P型和n型掺杂。因此,研究金刚石的P型和n型掺杂具有很重要的现实意义。在金刚石薄膜中掺杂时,一般是掺入硼原子以实现P型掺杂,掺入氮原子或磷原子以实现n型掺杂。然而,由于N和P在金刚石中的施主能级太深,现在n型掺杂金刚石薄膜制备尚不成功,这是金刚石实用化的障碍。本文介绍了金刚石膜掺硼目的、方法和制备,总结了掺硼金刚石膜在微电子、电化学、光电子、工具等领域应用状况以及存在问题。

关键词：掺硼金刚石膜制备应用

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真空烧结炉温度模糊控制系统仿真

真空 2011年第3期48卷 20-22页

作者：褚向前朱武黄胜峰合肥工业大学真空科学技术与装备工程研究所安徽合肥230009

针对粉末冶金真空烧结炉时变性、大滞后、非线性的特点,采用PID控制效果不理想,选用了模糊控制算法。建立了PID控制和模糊控制仿真模型,进行了对比,结果表明,采用模糊控制后,系统响应速度很快,达到稳态时间仅为3.2 s,不存在超调量,稳态... 详细信息

针对粉末冶金真空烧结炉时变性、大滞后、非线性的特点,采用PID控制效果不理想,选用了模糊控制算法。建立了PID控制和模糊控制仿真模型,进行了对比,结果表明,采用模糊控制后,系统响应速度很快,达到稳态时间仅为3.2 s,不存在超调量,稳态误差为1.2℃,稳态精度很高;系统仿真输出与给定输入波形较接近,系统调节时间短,很快进入稳定状态,且振荡很微小。模糊控制优于传统PID控制,能够满足粉末冶金真空烧结炉温度的控制要求。

关键词：真空烧结炉模糊控制系统仿真

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谷物干燥的模糊专家系统控制

中国仪器仪表 2009年第4期 80-82页

作者：褚向前合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009

针对目前谷物干燥机效率低、自动化程度不高、谷物干燥的速度和烘干品质较低等问题,设计了以知识库为基础的模糊专家系统。介绍计算机控制系统硬件组成和软件实现。实验结果表明,该控制系统运行可靠,使用方便,提高了干燥机自动化程度。

关键词：谷物干燥模糊控制专家系统