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β-FeSi2型多元非晶合金的设计及表征

β-FeSi2型多元非晶合金的设计及表征

作者：郑月红大连理工大学

学位级别：硕士

非晶FeSi2与晶态β-FeSi2相似,具有半导体性能,室温下有0.890.90eV的自接带隙,且长程无序状态的非晶态β-FeSi2能有效回避品格失配、缺陷以及多相掺杂等问题,易于大面积生长,制备工艺简单。所以非晶FeSi2有望替代品态β-FeSi2,实现铁硅... 详细信息

非晶FeSi2与晶态β-FeSi2相似,具有半导体性能,室温下有0.890.90eV的自接带隙,且长程无序状态的非晶态β-FeSi2能有效回避品格失配、缺陷以及多相掺杂等问题,易于大面积生长,制备工艺简单。所以非晶FeSi2有望替代品态β-FeSi2,实现铁硅化物在能源领域的大规模应用。由于非品FeSi2光电性能强烈依赖于非晶态中的短程有序,本文从β-FeSi2相的基本团簇出发,利用“团簇+连接原子”结构模型设计成分,采用吸铸法制备了Fe4Si8-xMx（M=Sn、C、Al）合金棒样品,还用磁控溅射的方法在Si（100）和Al2O3（0001）制备了Fe3M1Six（M=B、Cr、Ni、Co）和Fe-Si-Al系薄膜样品。旨在选择合适的第三组元进行合金化,考察合金化对非晶形成能力和光电性能的影响,寻找提高非配,形成能力和非晶相稳定性的有效途径,为非晶FeSi2的合成和应用打下良好基础。通过分析主要结论如下：（1）由于冷却速度不够,铸态合金棒样品均为晶体多相共存的状态,添加C和Sn的样品还出现了不同程度的偏析现象。在850℃/12h退火后,各合金棒中有较多的β相生成;且偏析的SiC有熔解迹象,如果进一步退火,有望得到较为均匀的组织;但偏析的Sn在退火后仍团聚在一起,说明添加Sn来制备β相是不可行的。（2）溅射态薄膜样品均为非晶态,并且当B、Cr和Al作为第三组元时,制备出了具有半导体性能的非晶薄膜,且第三组元不同,制备的非晶薄膜其带隙变化范围不同。在Fe3Cr1Six（3.8≤x≤17.3）系薄膜中,随着x含量的增加,即Cr含量的减少,带隙宽度从0增加到0.65eV;在Fe3B1Six（5.4≤x≤9.9）系薄膜中,随着x含量的增加,带隙在0.65～0.60eV小范围内变化;添加Al时,带隙在0～0.60eV之间。霍尔效果表明,当B和Al作为第三组元时,迁移率（101量级）和载流子浓度（1019～1020量级）可达到与二元β-FeSi2薄膜相近。（3）对Fe3M1Six（M=B、Cr、Ni、Co）系列中部分样品进行850℃/4h退火处理后,结构分析B、Cr、Ni、Co四种元素对于退火后晶化过程的作用是不同的。相比较而言,Fe2.7Si8.4B0.9薄膜具有单一的β相且半导体性能较为明显,其电阻率为0.17Q·cm、载流子浓度为2.8×1020cm-3,迁移率为0.13cm2/V·s,带隙宽度约为0.65eV。所以引入合适的第三组元可以扩展β相相区,并实现晶态三元β型硅化物薄膜与二元β-FeSi2薄膜的平导体性能相近。

关键词：非晶薄膜磁控溅射 β-FeSi2 光电性能半导体

过量Fe_(2)O_(3)对铝热法制备微纳结构316L奥氏体不锈钢组织和拉伸性能的影响

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稀有金属材料与工程 2021年第2期50卷 443-450页

作者：郑月红王娇魏莹喇培清袁觅文石玉兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050

不锈钢结构和成分的调节对获得良好综合性能至关重要。为了使铝热反应完全、降低316L奥氏体不锈钢(ASSs)中残余Al的含量,在反应粉体中加入了不同过量分数的Fe2O3粉末,详细分析了过量Fe_(2)O_(3)对316L ASSs微纳米组织和拉伸性能的影响... 详细信息

不锈钢结构和成分的调节对获得良好综合性能至关重要。为了使铝热反应完全、降低316L奥氏体不锈钢(ASSs)中残余Al的含量,在反应粉体中加入了不同过量分数的Fe2O3粉末,详细分析了过量Fe_(2)O_(3)对316L ASSs微纳米组织和拉伸性能的影响。结果表明,随着Fe2O3过量分数的增加,铁素体相的体积分数显著降低,而纳米晶的体积分数由87.4%提高到了93.4%,平均晶粒尺寸由32 nm降低到了22 nm。对比分析表明,铝热法制备316L ASSs的最佳工艺参数为添加过量分数5.0%的Fe_(2)O_(3),在该条件下制备的单相奥氏体钢,其抗拉强度为573.92 MPa,屈服强度为340.12 MPa,延伸率为4.68%。

关键词：铝热反应微纳结构 316L奥氏体不锈钢拉伸性能

地理教学中渗透数学思想方法的探究——以人教版高中地理必修1为例

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地理教学中渗透数学思想方法的探究——以人教版高中地理必修1为例

作者：郑月红福建师范大学

学位级别：硕士

在新一轮的课改中,课改的主要目标是培养具有综合能力的人才队伍,并且培养具有创新、创造能力的新型人才。因此,在设置课程时,综合的课程成为了课程改革的方向之一。其中,地理学科综合了人文科学与自然科学两项内容,可以帮助提高学生的... 详细信息

在新一轮的课改中,课改的主要目标是培养具有综合能力的人才队伍,并且培养具有创新、创造能力的新型人才。因此,在设置课程时,综合的课程成为了课程改革的方向之一。其中,地理学科综合了人文科学与自然科学两项内容,可以帮助提高学生的自主创新能力。此外数学学科作为学生必修的基础课程,在培养学生的逻辑思维能力上作用较大,作为工具学科之一,其也是其他学科学习最为常用的工具,数学思想方法是数学学科的核心之一。将思想培养方法融入课程是教学的重点之一,地理课程在这方面本可以发挥其作用,但是实际教育中并未考虑到这一点。因此本文就这一问题进行了研究,希望能够对教学中的思想培养提供建设性的意见。本文主要由三大内容构成：其一,导论。这一部分就研究的背景做出基本的概述,并就问题的研究必要性进行分析,最后介绍了文章使用的研究方法。其二,本章构成了本文的主要核心部分。首先,查找了相关的文献、书籍资料,如《教育学》、《心理学》等资料,找到了进行学科渗透教学的理论依据,并分析了学科渗透实施的可行性。就实际调查到的情况进行分析,包括对学生以及老师的调查了解,综合采用了问卷分析和访谈了解。最后,通过对人教版高中地理必修1材料的研究,将适合进行具体实施的案例进行分析,得出基本的教学内容和方法。最后,结语。这一部分重点阐述了地理课程中融合数学思想方式方法的关键点。并提出了一些解决建议。结尾部分总结了此次研究的不足之处和未来研究的改进建议。

关键词：教学渗透地理学科数学思想方法

基于团簇模型设计的Cu-Cu_(12)-[M_(x/(12+x))Ni_(12/(12+x))]_5(M=Si,Cr,Cr+Fe)合金抗高温氧化研究

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物理学报 2014年第2期63卷 328-339页

作者：李晓娜郑月红李震王苗张坤董闯大连理工大学材料科学与工程学院三束材料改性教育部重点实验室大连116024 大连理工常州研究院有限公司常州213164 大连理工大学机械工程学院大连116024

文章在稳定固溶体团簇模型的指导下,对白铜合金进行微合金化,将Cu元素在合金中的含量固定为72.22 at.%,改变Ni与M(M为Si,Cr,Cr+Fe)的比例,设计了系列合金成分,并对其抗高温氧化性能及其机制进行了研究.同时加入基体中的Ni-Si元素可以从... 详细信息

文章在稳定固溶体团簇模型的指导下,对白铜合金进行微合金化,将Cu元素在合金中的含量固定为72.22 at.%,改变Ni与M(M为Si,Cr,Cr+Fe)的比例,设计了系列合金成分,并对其抗高温氧化性能及其机制进行了研究.同时加入基体中的Ni-Si元素可以从两方面提高合金的抗氧化性能:以团簇形式加入,形成稳定固溶体结构,可以降低Cu-Ni-Si合金的化学反应活性;Si/Ni比增大后,合金在少量固溶的基础上能析出抗氧化性能优于基体的析出相,且析出越多,抗高温氧化性能越好.所以其抗氧化能力的来源并不是形成致密Si氧化物薄膜.Ni-Cr的同时加入可以明显抑制Cu合金在800?C以下的中温氧化,但其抗高温氧化能力主要与外氧化层中是否形成连续的Cr氧化层有关,因而该系列合金的抗高温氧化能力与Cr/Ni比有密切联系,合理选择团簇内Cr/Ni比例,才能够提高Cu合金的抗高温氧化能力.第四组元Fe和第三组元Cr相比较,不能够起到优先氧化、生成保护性氧化皮的作用,所以Cr,Fe同时添加只能抑制Cu在800?C以下的中温氧化,却不能够提高Cu合金的抗高温氧化能力.

关键词：铜合金氧化团簇加连接原子模型扫描电子显微镜

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剖宫产率升高的因素分析与干预措施

中国妇幼保健 2011年第29期26卷 4488-4489页

作者：张杏敏郑月红江苏省扬州市妇幼保健院 225002

目的:了解剖宫产指征与产科质量指标的相关性,分析剖宫产率升高的原因及弊端,探讨有效的干预措施,使剖宫产率维持在合理的范围,从而减少产科并发症,提高产科质量。方法:采用回顾性调查方法,按不同时期分别统计围产儿死亡率、产后出血率... 详细信息

目的:了解剖宫产指征与产科质量指标的相关性,分析剖宫产率升高的原因及弊端,探讨有效的干预措施,使剖宫产率维持在合理的范围,从而减少产科并发症,提高产科质量。方法:采用回顾性调查方法,按不同时期分别统计围产儿死亡率、产后出血率等产科质量指标的变化。结果:2006年8月～2009年7月某医院剖宫产率为69.2%,围产儿死亡率为14.35‰,与1995年剖宫产率(38.9%)及围产儿死亡率(11.2‰)比较,剖宫产率差异有统计学意义(χ2=725.2,P0.05)。结论:剖宫产率升高未降低围产儿死亡率;医生对剖宫产适应证的掌握程度是决定剖宫产率的重要因素,正确运用辅助检查,避免过度诊断,提高产科医生对难产的诊断和处理能力,加强健康宣教和孕产期保健工作,提高产科助产技术质量和阴道分娩的安全性,将产科并发症降低到最低限度,消除产妇对自然分娩的顾虑,减少因社会因素引起的剖宫产,必将有效地降低剖宫产率。

关键词：剖宫产率因素分析干预措施

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含氢四面体非晶碳膜的制备与结构及力学性能

硅酸盐学报 2022年第10期50卷 2651-2656页

作者：许世鹏占发琦郑月红陈维铅喇培清有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州理工大学兰州730050 甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室酒泉职业技术学院甘肃酒泉735000

采用化学气相沉积法制备具有优异力学性能的含氢四面体非晶碳膜有望满足工业应用的要求。通过自主设计的等离子体增强化学气相沉积实验系统制备含氢四面体非晶碳膜,并对其微观结构与力学性能进行研究。随着偏压从-200 V增加到-500 V,薄... 详细信息

采用化学气相沉积法制备具有优异力学性能的含氢四面体非晶碳膜有望满足工业应用的要求。通过自主设计的等离子体增强化学气相沉积实验系统制备含氢四面体非晶碳膜,并对其微观结构与力学性能进行研究。随着偏压从-200 V增加到-500 V,薄膜硬度和弹性模量先增加后减少,最大达到34.0 GPa和282.0 GPa。压应力随着偏压的变化表现出相同的变化趋势。与传统等离子体增强化学气相沉积方法相比,自主设计的等离子体增强化学气相沉积系统制备的碳膜硬度和弹性模量明显提升,碳膜sp3含量(摩尔分数)超过62.3%,制备出的碳膜具有典型的含氢四面体非晶碳膜特征,而非含氢碳膜,主要是由于水冷射频双螺旋电极与平板电极结合增强了粒子的轰击和离化率,提高了薄膜sp3含量。这为在工业中应用制备高硬度和弹性模量的含氢四面体非晶碳膜提供了可能。

关键词：含氢四面体非晶碳膜力学性能等离子增强化学气相沉积微观结构

轧制与时效处理对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响

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中国有色金属学报 2020年第9期30卷 2075-2083页

作者：刘海斌郑月红喇培清盛捷丁彦龙兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050 大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室大连116024

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、万能材料试验机、涡流金属电导仪等分析技术研究了30%、60%、90%变形量轧制与(450℃,1 h)时效处理对Cu-1.0Cr-0.1Zr合金组织和性能的影响。结果表明:Cu-1.0Cr-0.1Zr合金经适当的冷变形和时效... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、万能材料试验机、涡流金属电导仪等分析技术研究了30%、60%、90%变形量轧制与(450℃,1 h)时效处理对Cu-1.0Cr-0.1Zr合金组织和性能的影响。结果表明:Cu-1.0Cr-0.1Zr合金经适当的冷变形和时效处理,其力学性能和导电性能都显著提高,在90%冷变形+(450℃,1 h)时效后的综合性能最好,其抗拉强度、屈服强度、硬度、伸长率和导电率分别达到411.7 MPa、364.69 MPa、127.6 HV、25.72%和63.7%IACS。通过显微组织分析和理论计算可知,时效处理后,第二相的弥散析出是该合金获得高强度的重要原因,同时合金元素大量析出,使导电主体(Cu基体)中固溶原子减少,进而获得了较高的导电率。

关键词： Cu-Cr-Zr合金轧制时效微观组织力学性能导电性能

盐助燃烧合成法大规模制备超细LaB_(6)粉体及其烧结性能

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材料导报 2022年第11期36卷 54-60页

作者：安宁吴浩恺朱敏郑月红占发奇喇培清兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050

LaB_(6)是一种优异的阴极发射材料,抗辐射能力和抗中毒污染能力强,被广泛应用于航空航天、电子工业、仪表仪器、医疗器械等军事和高科技领域。采用盐助燃烧合成法一次性成功制备了公斤级的LaB_(6)粉体,通过X射线衍射(XRD)、冷场发射型... 详细信息

LaB_(6)是一种优异的阴极发射材料,抗辐射能力和抗中毒污染能力强,被广泛应用于航空航天、电子工业、仪表仪器、医疗器械等军事和高科技领域。采用盐助燃烧合成法一次性成功制备了公斤级的LaB_(6)粉体,通过X射线衍射(XRD)、冷场发射型扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等对其进行表征,结果表明,LaB_(6)颗粒为立方晶型,平均粒径为345~890 nm、纯度高于99.9%。然后采用放电等离子烧结(SPS)和热压烧结两种方式,在相同的烧结压力(35 MPa)及不同的烧结温度(1600~1800℃、1800~1900℃)下获得LaB_(6)块体材料。对SPS和热压烧结的块体材料的致密化行为进行分析,获得相对密度达93.50%和95.75%的烧结材料。用HBRVU-187.5型布洛维氏光学硬度计测得1900℃热压烧结样品的维氏硬度为(14.83±1)GPa,采用三点弯曲法计算得到此温度下样品的抗弯强度为137.04 MPa。

关键词：盐助燃烧合成法 LaB_(6)粉体 SPS 热压烧结相对致密度

磁控溅射法制备β型Fe_3Si_8M系三元薄膜

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物理学报 2012年第24期61卷 496-504页

作者：李晓娜郑月红李胜斌董闯大连理工大学材料科学与工程学院三束材料改性教育部重点实验室大连116024

二元β-FeSi2是一种非常有潜力的环境友好型半导体,但由于是线性化合物,所以很难制备较高质量的β单相.本文从β-FeSi2相的基本团簇出发,利用"团簇+连接原子"结构模型,设计制备了Fe3Si8M(M=B,Cr,Ni,Co)系三元薄膜.研究了Fe3Si8M系三元... 详细信息

二元β-FeSi2是一种非常有潜力的环境友好型半导体,但由于是线性化合物,所以很难制备较高质量的β单相.本文从β-FeSi2相的基本团簇出发,利用"团簇+连接原子"结构模型,设计制备了Fe3Si8M(M=B,Cr,Ni,Co)系三元薄膜.研究了Fe3Si8M系三元薄膜的结构、成分和光电特性.结果表明,溅射态薄膜都为非晶态,经850C/4h退火后可全部转换为晶态,引入的第三组元M不同会影响退火后的相转变和结晶质量,Cr和B为第三组元时可实现单一β相,Co作为第三组元时,薄膜以α相为主表现为金属特性.B,Cr和Ni作为第三组元的样品中半导体性质都有不同程度的体现,但相比较而言,Fe2.7Si8.4B0.9薄膜的半导体性能最为明显,其电阻率为0.17·cm、载流子浓度为2.8×1020cm3、迁移率为0.13cm2/V·s,带隙宽度约为0.65eV.所以引入合适的第三组元可以扩展β相相区,并实现晶态三元β型硅化物薄膜与二元β-FeSi2薄膜的半导体性能相近.

关键词： β-FeSi2 磁控溅射非晶薄膜半导体