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氟化钙晶体生长的研究进展

随着深紫外光刻技术的发展,透光范围宽、透过率高的CaF_2晶体成了人们关注的焦点,其尺寸和质量得到了不断的提高。  (本文共7页) 阅读全文>>

南昌航空大学
南昌航空大学

氟化钙反应结晶热力学和动力学研究

工业含氟废水是工业生产过程中产生的氟浓度大大超过排放标准限值的废水。含氟废水对人类和动物的健康以及生态的平衡具有严重的威胁,因此对含氟废水处理技术的研究显得尤为重要。在废水除氟过程中,通常采用成本低廉的钙盐沉淀除氟法,但是钙盐沉淀法不单是一个化学反应过程,其中还涉及到氟化钙晶体的成核、生长等结晶热力学和动力学过程。如果能够掌握钙氟反应结晶过程中氟化钙的热力学和动力学相关数据,就能很好的控制整个钙盐沉淀除氟的过程,从而实现对废水中氟离子的高效去除,具有重要的科学价值和经济效益。本文从结晶热力学和动力学两方面深入研究钙氟反应结晶的过程。1、研究了钙氟反应结晶的热力学过程,并测定了相关热力学参数。采用氟离子计和激光测量法测量了氟化钙在纯水中的溶解度和超溶解度;发现在纯水中氟化钙的溶解度和超溶解度是两条随着温度升高不断减小的曲线。并研究了模拟工业含氟废水处理中废水的酸碱性、杂质粒子、添加剂以及晶种等条件下钙氟反应结晶过程中氟化钙的热力学...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

《无机材料学报》2004年03期
无机材料学报

光刻系统用氟化钙晶体的研究进展

解释了氟化钙晶体能被应用在光刻系统和掀起研究热潮的原因,概述了氟化钙晶体的研究和...  (本文共7页) 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

超声振动辅助固结磨料加工氟化钙晶体研究

氟化钙晶体具有良好的光学性能、机械性能及物化稳定性,广泛应用于激光、光刻、天文、航测等领域中。深紫外光刻及高能激光系统对氟化钙的晶体纯度、结构缺陷、表面质量等都有严格的要求。氟化钙晶体为软脆材料,固结磨料加工时工件表面会产生微划痕影响表面质量。为改善表面质量,提高材料去除率,本文提出了超声振动辅助固结磨料加工的方法。本文的主要工作和研究成果如下:(1)单颗磨粒振动辅助固结磨料加工仿真。研究了振动方向、频率和幅值对表面形貌的影响,结果显示与径向振动及椭圆振动相比,轴向振动加工后变形量最大、振动对加工过程作用明显,能够对工件表面起到很好的强化作用。椭圆振动的受力状态和均匀性要优于径向振动。对于轴向振动,随着频率的增大,剖面深度逐渐变小,频率为40 kHz时工件表面形貌最优;随着振动幅值的增大,工件表面形貌及均匀性变差。(2)超声振动辅助固结磨料加工方式优化。提出了超声振动辅助固结磨料加工方法,采用单因素实验研究了两种工艺参数对材料去...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

安徽大学
安徽大学

氟化钙晶体的紫外激光损伤平台搭建及损伤特性研究

随着激光技术的发展,强激光损伤光学系统中光学元器件的问题逐渐受到关注。紫外激光单光子能量高、分辨率高、热效应小,在工业、医疗、科研、军事等领域被广泛应用。紫外强激光对于材料的诱导损伤日益被重视。氟化物晶体作为性能优良的紫外窗口材料,即使在深紫外波段也有良好的透过率,且抗氟气反应,可用于氟气环境,有着其它紫外窗口材料无法比拟的优势。目前对于紫外波段的激光诱导损伤研究报道较红外与可见光波段少,且以紫外熔石英为主。研究氟化物晶体在紫外激光作用下的诱导损伤不仅利于深入理解紫外激光与物质相互作用的过程,而且可以为激光加工和激光攻防领域提供重要参考依据。准分子激光单脉冲能量大,波长范围广、峰值功率高,是典型的紫外激光光源。本文以193 nm ArF和248 nm KrF准分子激光为光源,搭建完成紫外激光损伤平台,选取氟化物晶体中典型的氟化钙作为研究对象,探究氟化钙晶体在193 nm、248 nm激光辐照下的初始损伤、损伤增长特性,从损伤形貌...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

晶体各向异性对氟化钙材料机械去除的影响

氟化钙晶体基于其高透光率和高抗激光损伤阈值等优异的光学性能,已成为目前紫外光刻物镜系统中不可替代的透镜材料。随着紫外光刻进入曝光波长为13.5 nm的极紫外工艺,对氟化钙透镜的表面质量提出了更为苛刻的要求,如纳米级的面形精度和亚纳米级的表面粗糙度,以及近零损伤的超精密表面。针对不同晶面和晶向上晶体力学性能和材料去除的差异,如何准确构建氟化钙材料的各向异性去除函数,实现其在抛光过程中的一致、可控去除,已成为制约高精度、超精密氟化钙非球面加工的关键。基于此,本文借助纳米划痕仪以及原子力显微镜,首先开展了单点接触模式下晶体取向对氟化钙材料各向异性机械去除的机理研究,进一步探究了不同滑动速度对氟化钙材料各向异性磨损的作用机制。最后,在大气和纯水环境下对比研究了氟化钙晶体的压痕损伤,探究了水分子对材料各向异性压痕损伤的作用机制。本文主要的研究内容和创新成果总结如下:(1)研究了晶体取向对于氟化钙晶体机械去除的影响规律,提出了适用于不同晶面...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

氟化钙晶体纳米切削加工多尺度仿真研究

氟化钙晶体是一种光学性能十分优良的材料,在民用领域是制作深紫外激光光刻系统镜头最理想的材料,在军事领域是制造三光合一光电探测系统和深紫外强激光武器光学元件的理想材料。传统的机械抛光工艺容易在氟化钙晶体表面嵌入颗粒等杂质而使得其激光损伤阈值降低。因而氟化钙晶体的单点金刚石切削加工引起了人们的广泛兴趣。本文依照串行多尺度耦合的思想,研究了氟化钙晶体的纳米切削加工过程。首先使用分子动力学模拟研究了氟化钙晶体纳米切削加工过程中切屑形成的机理;然后用分子动力学计算了氟化钙晶体在高应变率下的力学特性,并结合文献中低应变率下的应力应变关系进行拟合,得到了氟化钙晶体的应变率相关本构关系;再利用该本构关系进行氟化钙晶体塑性域切削加工有限元仿真,研究了加工参数对其切削加工过程的影响;最后进行氟化钙晶体飞刀车削加工实验,分析了切削速度对其加工表面粗糙度的影响。分子动力学模拟表明切削方向与主滑移系{100}之间的位置关系对切屑形成的机理有重要影响。当两...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>