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氮化装置

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氮化装置相关的资讯

  • 上海比朗公司首家推出“气体光催化装置”
    Bilon品牌自2007年推出以来,一直不断地进行着技术的改良,为科研工作者提供着高品质的检测产品。继2010年7月推出Bilon光化学发反应仪,Bilon家族再度创新,于2011年8月,上海比朗公司首家荣耀推出BILON-R-BA型&ldquo 气体光催化装置&rdquo ,该装置系统由反应系统和分析系统组成。配合我公司生产的光化学反应仪可完成气体的在线反应。气体光催化装置特征 气体光催化装置是一全密闭的反应器,其内部装有200mm*100mm大小,外部可调节高度的支撑块,测试样片放置在支撑块上。支撑块上方有一与其平行的光路窗口,反应器外部的紫外光通过此窗口照射到样片表面。通过调节支撑块的高度使得样片表面与窗口之间的距离大于5.0mm。反应气只能在样片表面和窗口之间通过。光路窗口材料可选用石英玻璃或硼玻璃。 样品的光催化性能测试是在连续流动反应装置中进行,反应装置由反应气供应、光源、光催化反应器组成。由于反应物浓度很低,因此构成装置的材料必须满足低吸附性呵抗紫外线的要求,测试装置原理图见下图。产品详情请咨询:上海比朗仪器有限公司www.sh-bilon.com地址:上海市闵行区中春路988号7号楼5楼Tel:021-52965995/52965969
  • 首套国产在线质谱仪成功应用大型石化装置
    2014年12月17日,由中国石化扬子石油化工有限公司(以下简称扬子石化)和聚光科技(杭州)股份有限公司(以下简称聚光科技)承担的“大型石油化工环氧乙烷/乙二醇装置(EO/EG)首套国产在线质谱仪系统工程应用”项目,成功通过成果鉴定,达到国际同类产品应用水平,这也是国产在线质谱仪在工业应用上战胜进口仪器,一个跨时代的飞跃。成果鉴定会现场 本次成果鉴定会由中国仪器仪表行业协会分析仪器分会和中国仪器仪表学会分析仪器学会在南京支持召开,来自行业内的多位专家和单位代表出席参加。鉴定委员会主任由中国石化工程建设有限公司副总工程师黄步余担任,副主任由中国石化集团上海工程有限公司副总工程师李冰担任,鉴定委员会成员有中国仪器仪表行业协会分析仪器分会秘书长曹乃玉,以及来自国内主流大型设计院的仪表专家,乙二醇工艺包专利商的工艺专家,还有扬子石化集团公司的专家等共计9人组成。中国石化工程建设有限公司副总工程师黄步余出席会议 会议由中国仪器仪表行业协会分析仪器分会秘书长曹乃玉主持,来自聚光科技工业事业部总经理闻晓东致辞并介绍公司发展情况,他表示聚光科技自2002年成立以来,一直注重自主创新,公司所研发的产品覆盖工业生产、环境治理、食品安全、实验室分析等多个领域。“此次应用项目也是响应中国仪器仪表行业协会和学会,实现在大型石化装置上国产化仪器的号召。”他还指出,作为公司的老牌核心事业部之一,工业事业部也一直持续地在把服务工作做好,今后部门将跟随公司,持续地开发出应用型的高端仪器产品,成为优质设备制造的研发企业和综合解决方案的服务商,最大限度降低客户大型装置生产的运营成本,打破进口仪器的垄断。中国仪器仪表行业协会分析仪器分会秘书长曹乃玉出席会议 聚光科技工业事业部总经理闻晓东致辞 曹秘书长在讲话中强调了国产仪器研发制造企业的“信任”和“责任”。她首先将“信任”二字送给扬子石化公司,感谢其对聚光科技生产的在线质谱仪的信任, “今天成果鉴定会的召开,实际上是对我国分析仪器行业和民族企业最有力的一个支持。”然后,她再代表行业协会和企业,将“责任”二字送给聚光科技,“我们的企业在仪器产品选择上,看重的是品质,而聚光科技在企业发展中,背负的巨大责任感和梦想,让他们赢得了成功。” 在成果鉴定会上,中石化扬子分公司烯烃厂总工杨金城作为该应用课题的组长,作课题设立背景介绍。他表示,在进口仪器供应商未能有效地解决问题,导致生产所需催化剂将失效,企业将面临巨大损失的情况下,考虑到了国产在线质谱仪。“我们公司考察了聚光科技Mars-550在线质谱仪,认为其品质符合生产所需,决定将其应用在大型石化装置上。经过课题组的大力支持和通力合作,以及聚光科技研发人员的现场测试协助,该项目取得了极大的成功。” 中石化扬子分公司烯烃厂总工杨金城作报告 他对分析仪器领域的研发商提出了三点建议,首先企业在工业仪器研发上仍需继续努力,形成优势产品,这样才能获得制造业领域的企业信任;第二,能够提出综合性解决方案,在现场能够攻关各类复杂问题;第三,做好工程化应用开发和服务。 在课题工作报告中,杨总工解释了环氧乙烷/乙二醇装置(EO/EG)为何需要在线质谱仪的7大原因,展示了采用质谱仪的CAO闭环控制流程图,详细阐述了乙二醇在线质谱分析系统应用情况和5大特点,以及效果分析等几方面的内容。紧接着,聚光科技质谱仪产品经理张进伟向鉴定委员会作技术报告,介绍了 Mars-550在线质谱仪的几大性能优势特点和应用领域,几大零部件特点,以及获得的荣誉资质和专利等。 聚光科技质谱仪产品经理张进伟作报告Mars-550在线质谱仪优势特点:1、独特的一级减压系统,降低样品传输时间;2、独特的电离方式,保证样品离子化稳定性;3、全自动程序温控,保证进样稳定性;4、高精度电子压力控制技术,保证进样稳定性;5、正压防爆,安全应用于各类危险环境;6、高稳定性和重复性;7、准确度高等。 Mars-550过程气体质谱分析仪 鉴定委员会专家在认真听取了项目组所作的国产在线质谱仪(Mars-550)系统工程应用的工作报告、技术报告、用户报告、查新报告,仔细审查了相关技术文件和资料,实地考察了质谱仪EO/EG装置应用现场后,经讨论和评议,一致认为“大型石油化工环氧乙烷/乙二醇装置(EO/EG)首套国产在线质谱仪系统工程应用”项目达到国际同类产品应用水平,通过成果鉴定。 成果鉴定报告 随着我国科学仪器行业的快速发展,以及国产高端科学仪器不断研制成功并推向市场,工业在线质谱仪的应用需求在不断扩大。作为国产化防爆在线质谱仪在国内大型石化装置上的首套成功应用案例,聚光科技研发的Mars-550,打破了该领域进口仪器的垄断,为国产高端分析仪在复杂工业过程分析解决方案中的应用提供了有力支撑。
  • 国产5吨/天大型氢液化装置研制成功
    近日,国产首套具有自主知识产权的5吨/天大型氢液化装置通过测试验收。该装置由中国科学院理化技术研究所联合产业化公司中科富海共同研发、设计并集成制造,实现了大型氢液化装置国产化。▲理化所研制的全国产5吨/天氢液化器中科富海相关负责人介绍,该装置采用氦制冷循环工艺流程,由3台气体轴承低温透平膨胀机提供冷量,配置了先进的催化剂填充型高效低温换热器,同步完成氢气的降温与正-仲氢连续催化转化。按照任务书指标要求,该装置系统满负荷稳定运行时间8.5小时、低负荷稳定运行时间73小时。在满负荷运行条件下,氢气液化率为3070.2 升/小时(约5.17吨/天),液氢产品的仲氢含量达98.66%,透平膨胀机绝热效率均超过80%,装置总体性能达到国际先进水平。据了解,液氢是氢能大规模储存运输的重要手段,能够大幅降低氢的运输成本和综合成本。
  • 中仪宇盛发布HTB-3420B解吸管活化装置中仪宇盛新品
    HTB-3420B型解吸管活化装置一、仪器简介HTB-3420B型解吸管活化装置是由北京中仪宇盛科技有限公司自主研发,可同时活化1-24位采样管的高端智能解吸管活化装置。带有标样模拟采样功能,将解吸管活化和标样(苯系物、TVOC等)模拟采样设计为一体,分别独立工作,工作效率更高。二、工作原理及特点1.HTB-3420B型解吸管活化装置主要由七寸电容触摸屏控制部件、解吸管活化恒温炉、解吸管自动降温部件、过滤器活化部件、废气回收部件、标样模拟采样部件等几大部分组成。2.解吸管活化和标样模拟采样一体化设计,一机多用,减少运行成本的同时大大提高了本装置的性价比;3.模拟采样可用于气体标样和液体标样;4.活化程序分为可选式1-4路单独温度控制,每路可活化1-6根解吸管,可满足国产、进口解吸管(φ6*90、φ6*140、φ6*150、φ6.35*89等)活化需求;5.可选用二级温度梯度设置,满足更多活化需求;6.解吸管自动降温功能,加快冷却速度,提高活化效率;7.活化完成设有智能提醒功能,设计人性化,给用户更好使用体验;8.解吸管活化和标样模拟采样均可自动执行程序;9.自带过滤器活化功能,减少耗材更换,节省时间、人力,使用更加方便。四、主要技术性能指标1. 四路恒温炉: 控温范围:室温~400℃,以增量1℃任设; 控温精度:±1℃;2. 活化(再生)吹扫氮气流量:此处为四路流量控制,每路流量为0~1000mL/min连续可调;3. 模拟采样吹扫氮气流量:0-500ml/min连续可调;4. 热解吸管尺寸:φ6*90、φ6*140、φ6*150、φ6.35*89等;5. 智能控制:设定好活化方法后,自动完成活化过程;6. 满载峰值功率:2 KW;7. 仪器尺寸:540*420*634mm3;创新点:HTB-3420B型解吸管活化装置是由北京中仪宇盛科技有限公司自主研发,可同时活化1-24位采样管的高端智能解吸管活化装置。带有标样模拟采样功能,将解吸管活化和标样(苯系物、TVOC等)模拟采样设计为一体,分别独立工作,工作效率更高。HTB-3420B解吸管活化装置中仪宇盛
  • 海水淡化“十二五”规划发布,机遇与挑战并存
    科技部网站消息,2012年8月29日,科技部发展改革委发布“关于印发海水淡化科技发展‘十二五’专项规划的通知”。“十二五”期间,海水淡化装备制造的产值将达到375~500亿元,但依然面临核心设备国产化问题。  “规划”中显示,到2030年我国沿海地区年缺水量将达到214亿立方米。依靠科技支撑,海水淡化是解决我国水资源短缺的重要途径和战略选择。“十一五”时期,我国的海水淡化能力以每年近70%的速度增长,截止2011年9月,全国海水淡化总规模已达日产66万吨规模。预计到2015年,我国海水淡化能力可望达到每日220~260万吨,较目前增加3-4倍。  随着淡化能力的增加,“十二五”期间,海水淡化装备制造的产值将达到每年75~100亿元,如果将淡化工程运营、供水管网建设等相关产值一并计算,总产值还将成倍增加,产业规模十分显著。  海水淡化科技发展“十二五”专项规划明确列出我国面临的机遇和挑战。我国海水淡化整体技术水平与世界先进水平还有较大差距。据统计,我国已经建成的16个万吨级以上的海水淡化工程中,自行建设的仅占25%(4个)。在“十一五”期间取得了部分关键设备国产化成果,但在我国自行建设的工程中,核心设备有相当比例来自国外,如能量回收装置关键设备、反渗透海水淡化膜产品、低温多效蒸馏海水淡化技术等均与国际先进水平有较大差距,存在竞争力明显不足的情况。并且国外公司凭借低价销售、与国内合资建厂等方式,继续抢占我国未来海水淡化市场份额,以期长期保持垄断之势。  关键设备制造工艺集成度不高,装备成套化不够,国产化率低,也是目前面临的问题之一。我国从事海水淡化设备制造和工程成套的企业普遍存在创新能力不强,产业规模较小的问题,海水膜组器、能量回收装置和海水高压泵等反渗透关键设备仍需要国外进口;热法海水淡化的核心材料和关键设备,如海水蒸发器、冷凝器及蒸汽喷射器等于世界先进水平也存在较大差距。这些因素严重制约了我国海水淡化技术的产业化过程。  此外,大型海水淡化装置加工制造及运行维护的工程实践的缺乏、海水淡化标准体系及政策法规建设相对滞后、巨大的国际竞争压力都成为目前面临的挑战。  针对目前取得的面临的挑战以及已经取得的成果,“规划”中明确指出“十二五”期间的海水淡化科技发展指标:  此外,“规划”中显示,“十二五”期间,膜法和蒸馏法在未来较长时间内仍将是海水淡化的两个主流工艺,提高单机规模和降低淡化成本是其重要的发展方向。未来海水淡化产业规模在较长时间内仍将处于快速增长期,预计到2015年全球海水淡化市场规模将会达到700~900亿美元,中东地区将是未来20年国际海水淡化市场增长最快的地区。科技部发展改革委关于印发海水淡化科技发展“十二五”专项规划的通知  各省、自治区、直辖市、计划单列市科技厅(委、局)、发展改革委,新疆生产建设兵团科技局、发展改革委,各有关单位:  为进一步贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,指导和推进全国海水淡化科技发展与创新,支撑海水淡化产业发展,科技部、发展改革委组织编制了《海水淡化科技发展“十二五”专项规划》。现印发你们,请结合本地区、本行业实际情况,做好落实工作。  附件:海水淡化科技发展“十二五”专项规划.pdf  科学技术部 国家发展和改革委员会  2012年8月14日
  • 迈向标准化的一大步:《直接电离质谱离子化装置》行业标准正式发布实施
    仪器信息网讯 2021年3月,《直接电离质谱离子化装置》行业标准经中国仪器仪表学会标准化工作委员会专家组最终审定后正式发布实施。该标准2019年1月在中国仪器仪表学会立项,由宁波大学闻路红教授、东华理工大学陈焕文教授共同牵头,联合国内从事直接电离质谱技术研究和应用的张峰、赵会安等专家,成立了标准起草工作组。在制订过程中,标准工作组广泛征求了我国公共安全、食品药品检验、药物分析、环境监测、科学研究等应用领域的专家学者和用户意见。标准制订单位除了宁波大学、东华理工大学,还有宁波华仪宁创智能科技有限公司、中国检验检疫科学研究院、山东食品药品检验研究院、江西省公安厅刑事科学技术研究所、青岛理工大学等单位。《直接电离质谱离子化装置》标准的正式发布实施,将极大地推动我国敞开式大气压直接电离质谱相关技术的研究、核心关键部件和仪器产业化,加快直接电离质谱技术在毒品检测、食品安全、药物分析、环境应急、危爆品检测、中毒救治、体外诊断(POCT)等应用市场的应用推广。  敞开式大气压直接电离质谱技术最早于2004年由美国普渡大学R. G. Cooks教授首次提出并发表在国际著名学术期刊《Science》上。直接电离质谱技术可在大气压环境下,对被分析样品直接电离后进行质谱分析,分析样品无需前处理或简单处理即可检测。直接电离质谱技术解决了传统质谱技术需要复杂样品处理、色谱分离、真空电离环境,检测时间长、检测成本高、对使用环境和操作人员要求高的不足,非常适合公安禁毒、食品安全快检、环境事故应急、危爆品检测、药物质量监测、中毒救治、体外诊断(POCT)等行业对定量要求不太高,但需要现场、实时、高通量快速定性检测,检出限高于0.05ppb的应用场合。该质谱技术出现以来,引起全世界质谱分析领域的高度关注,很多分析化学家认为它是质谱分析技术领域的一次重大革命,成为过去17年来质谱技术研究的热点和前沿之一。  根据文献调研统计,从2004年至今有超过40中敞开式大气压直接电离质谱分析技术方法被世界各个国家的科学家提出。目前,有10余种直接电离质谱技术已突破了关键核心技术,经过大量应用研究找到了适合的应用场景、证明了技术的应用价值,并成果转化研制出了商品化的质谱电离质谱产品,代表性的有:DESI、DART、DBDI、PSI、EESI等。这些直接电离质谱技术已经被科学研究、公共安全、食品检验、药物分析、中毒救治等应用领域的尝鲜者采用并获得认可,越来越多的用户对使用直接电离质谱技术用于快速检测有兴趣。而要实现直接电离质谱技术在应用端的大量使用,直接电离质谱离子化装置和应用方法的标准化迫在眉睫。  直接电离质谱离子化装置标准的正式发布实施,其规范了直接质谱离子化装置产品需要满足的技术要求,构建了保证产品适用性的统一判定和验证方法,制定了研究、生产或应用机构开展对国内外各类直接质谱离子化装置的质量评价,解决了直接电离质谱离子化装置产业化推广的标准化问题,扫除了后续应用方法标准制订时仪器装置产品标准缺失的问题,有助于推进并实现直接电离质谱离子化技术体系化标准建设。  宁波大学科学仪器创新团队及成果转化企业宁波华仪宁创智能科技有限公司是我国专业从事直接电离质谱仪及核心部件自主创新和产业化的科研团队和企业。2016年,华仪宁创作为牵头单位联合清华大学、北京大学、哈尔滨工业大学、中国医学科学研究院等国内从事直接电离质谱技术研究的团队共同申报承担了国家“重大科学仪器设备开发”重点研发计划专项“新型敞开式质谱离子源研制与产业化”项目。在国家重大科学仪器项目的支持下,团队成功研制了6款不同的新型敞开式直接电离质谱离子化装置。其中团队与清华大学张新荣教授团队合作,实现了DBDI直接电离质谱离子化装置的成果转化,成果被鉴定为“国际首创”,荣获国内装备制造业首台套产品、中国仪器仪表行业协会自主创新金奖、首届分析仪器创新成果奖、中国仪器仪表学会科学技术奖等荣誉。过去5年,华仪宁创依托国家公共安全、食品安全重大专项支持,基于自主创新的敞开式大气压直接电离质谱技术研制了直接电离便携式质谱仪产品,与国内公安禁毒、法医毒物、食品检验、药物分析、中毒救治等领域的代表性用户单位合作,已开发了大量的应用方法,证明了直接电离便携式质谱仪在各种现场快检领域的实用价值。  从2020年开始,团队已联合国内公安禁毒、法医毒物、食品检验、药物分析、中毒救治等领域科研团队和检测机构申请直接电离质谱技术应用方法标准制订工作,加快推动直接电离质谱技术在各行各业的应用推广,欢迎感兴趣的科研团队和用户合作制订应用方法标准,共同推动我国质谱电离质谱技术及仪器的发展。笔者:宁波华仪宁创智能科技有限公司/宁波大学 闻路红教授
  • MULTI-CLEANER M12二恶英净化装置成功落户台湾
    续2012年美华科技旗下的广州美森自动化技术有限公司的第一台二恶英样品净化装置成功落户台湾环境检测所后,根据台湾客户的要求,公司又设计生产了符合台湾地区使用要求的12通道二噁英净化装置--MULTI-CLEANER M12 柱层析净化系统并于今年六月将两台该型号仪器交付台湾相关检测单位。 MULTI-CLEANER M12是采用公司专利技术设计开发生产的一款价格低廉、简单实用、高通量、高效率的二恶英样品净化系统。相比于动则几十万至上百万的自动化二噁英净化仪,该系统具有明显的实用性,很高的性价比,能够大大降低检测单位开展二恶英检测项目的门槛。除此之外,MULTI-CLEANER M12还可以用于其它的柱层析净化及固相萃取。 中国制造的产品走向台湾再次证明我们有能力生产为市场接受的仪器,中国制造一定能够走向世界!工作中的二噁英净化系统
  • 利用3D打印技术,中科院化学所构造出高效海水淡化结构
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "利用太阳能进行海水淡化具有重大的应用前景。为提高海水淡化速率和提高能源利用效率,研究人员提出了利用新型光热转换材料降低热损耗、构筑有效的水/蒸汽传输界面,以及提高光热转换材料的耐用性等策略。然而,目前的海水淡化装置能耗较高,海水淡化的效率、耐久性均有待提高,尤其是盐度升高后的持续淡化仍然是一个巨大挑战。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "最近,在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,中科院化学研究所绿色印刷重点实验室科研人员在前期构建的快速连续3D打印体系(a href="https://spj.sciencemag.org/research/2018/4795604/?utm_source=TrendMD&utm_medium=cpc&utm_campaign=Research_TrendMD_1" target="_self"span style="color: rgb(0, 112, 192) "Research, 2018, 2018, 4795604/span/a)基础上,研究人员与美国麻省理工学院教授Nicholas Fang课题组合作,利用3D打印技术构造了三维锥形不对称结构蒸发体系,在高盐度下实现了高效太阳能利用和高速水蒸发。为实现高效的光热转换和海水蒸发,通过有效热管理实现高效水传输和蒸发至关重要。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "研究表明:所设计的3D锥形结构表面可以束缚梯度厚度的水膜,同时3D蒸发器的不同高度对太阳光的吸收不同,导致水的蒸发存在蒸发梯度,主要的蒸发位点为3D结构的顶部,因此水膜沿3D结构的侧壁呈现温度梯度,并由于马兰戈尼效应使水流向更快的蒸发区域,从而显著提高水蒸发速率和能量的利用效率。高盐度水蒸发时,水膜厚度梯度和蒸发场梯度导致3D结构表面存在盐的浓度梯度和顶部盐结晶特征,结晶的盐很容易去除,因而可以连续工作。该系统的海水淡化速率达1.72kgmsup-2/sup hsup-1/sup,有很强的应用前景。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "该研究成果近日发表于《自然-通讯》(a href="https://www.nature.com/articles/s41467-020-14366-1" target="_self"span style="text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "Nat. Commun., 2020, 11, 521/span/a)上。/span/pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="text-indent: 2em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/8326dfaf-4e35-4564-9cd5-b40ff2c30c96.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//span/pp style="text-align: center "strong图:3D蒸发器的制备,3D蒸发梯度及顶部盐结晶性质/strong/p
  • 海水淡化项目入驻中捷
    记者从中捷产业园区了解到,&ldquo 海水淡化与膜工程技术研发中心&rdquo 项目建设即将正式启动,中科院过程工程研究所科研团队已入驻中捷产业园区,进行前期准备工作。这一项目按照国家重点实验室或国家工程中心水准的建设目标,重点开展海水淡化及浓盐水综合提取与利用、相关成套装备设计制造以及生物技术应用等方面的研究和产业化工作,优先发展高效膜法海水淡化技术研究。  据介绍,&ldquo 海水淡化与膜工程技术研发中心&rdquo 项目由渤海新区、中科院过程工程研究所、广东中科保生物科技有限公司三方共建,于2013年1月份在北京签约,标志着渤海新区与国家级科研院所的合作进入实质化阶段。新区将依托过程所在膜分离技术、海水淡化、生物技术、新材料等领域的科技成果及人才优势,开创&ldquo 海水淡化产业发展试点园区&rdquo 的新时代。  中捷产业园区相关负责人介绍,此项目推进的同时,广东中科保生物科技有限公司将在园区启动投资5亿元的日产5万吨海水淡化项目,目前已完成一期可研报告的初稿,进展顺利。投资10亿元的海水淡化装备产业示范园区也正在谋划。(孙利存刘晓春孙智超)
  • 第三代半导体专利分析——氮化镓篇
    第三代半导体材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)等为代表的宽禁带半导体材料。与第一、二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.3eV),亦被称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看,较为成熟的第三代半导体材料是碳化硅和氮化镓,而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),被行业称为第三代半导体材料的双雄。专利一般是由政府机关或者代表若干国家的区域性组织根据申请而颁发的一种文件,这种文件记载了发明创造的内容,并且在一定时期内产生这样一种法律状态,即获得专利的发明创造在一般情况下他人只有经专利权人许可才能予以实施。在我国,专利分为发明、实用新型和外观设计三种类型。专利文献作为技术信息最有效的载体,囊括了全球90%以上的最新技术情报,相比一般技术刊物所提供的信息早5~6年,而且70%~80%发明创造只通过专利文献公开,并不见诸于其他科技文献,相对于其他文献形式,专利更具有新颖、实用的特征。可见,专利文献是世界上最大的技术信息源,另据实证统计分析,专利文献包含了世界科技技术信息的90%~95%。如此巨大的信息资源远未被人们充分地加以利用。事实上,对企业组织而言,专利是企业的竞争者之间惟一不得不向公众透露而在其他地方都不会透露的某些关键信息的地方。因此,通过对专利信息细致、严密、综合、相关的分析,可以从其中得到大量有用信息。基于此,仪器信息网特统计分析了第三代半导体中氮化镓的专利信息,以期为从业者提供参考。(本文搜集信息源自网络,不完全统计分析仅供读者参考,时间以专利申请日为准)专利申请趋势分析(1994-2020)申请人数量趋势分析(1994-2020)发明人数量趋势分析(1994-2020)本次统计,以“氮化镓”为关键词进行检索,共涉及专利总数量为9740条(含世界知识产权组织254条专利),其中发明专利8270条、实用新型专利1169条和外观专利47条。从统计结果可以看出可以看出,从1994年开始,氮化镓专利数量和专利申请人数量整体呈增长趋势,只在2012-2014年之间和2020年呈下降趋势。这表明氮化镓的研发投入不断增加,相关企业和科研院所数量也在不断增加。从专利发明人数量趋势可以看出,从事氮化镓相关研究的人数也在逐年增加,氮化镓已成为研究热点。申请人专利排行发明人专利量排行那么从事相关研发工作的主要有哪些单位呢?从申请人专利量排行可以看出,在专利申请人申请量排名中,中国科学院半导体研究所的表现最为突出共申请专利314件,三菱电机株式会社(排名第二)与电子科技大学(排名第三)也不甘示弱,分列第二与第三位。具体来看,半导体所的专利主要集中于材料生长、加工工艺等方面;三菱电机的专利主要集中于功率器件制造、半导体装置等方面。在发明人专利量排行中,李鹏的专利量最多,其次为胡加辉、李晋闽等人。李鹏发明的专利主要归华灿光电所属,专利集中于氮化镓发光二极管领域的研究。据了解,华灿光电成立于2005年的华灿光电股份有限公司,是我国领先的半导体技术型企业。目前有张家港、义乌、玉溪三大生产基地。历经十几年的发展,华灿光电已成为国内第二大LED芯片供应商,国内第一大显示屏用LED芯片供应商。2015年收购云南蓝晶,整合LED上游产业资源。专利申请区域统计通过对专利申请区域进行统计能够了解到目前专利技术的布局范围以及技术创新的活跃度,进而分析各区域的竞争激烈程度。从专利申请区域可以看出,氮化镓专利申请主要集中于广东省、江苏省等,这些地区都是半导体产业发达的地区,其在第三代半导体方面的布局也快人一步。值得注意的是,日本企业在国内也有很多专利布局。专利技术分类统计从专利技术分类来看,大部分氮化镓的专利都集中于电学领域。这主要是因为氮化镓是功率器件和射频器件的重要半导体材料,在电力电子、射频芯片等领域都要重要的应用。具体来看,相关研究主要集中于光发射的半导体器件、半导体装置或设备、半导体材料在基片上的沉积等方面。
  • 海水淡化规划要求关键设备国产率达75%
    海水淡化规划出炉  关键设备国产率达75%  科技部、国家发改委日前正式印发《海水淡化科技发展“十二五”专项规划》,“十二五”期间,通过本专项5年的实施,初步形成我国海水淡化技术创新体系。尤其值得注意的是,规划将“关键设备国产化率达75%以上”纳入约束性指标,这也就意味着在目前海水淡化关键设备国产化率低于50%的情况下,未来国内海水淡化关键设备市场拥有很大发展空间。  预计到2015年,我国海水淡化能力可望达到每日220-260万吨,较目前增加3倍~4倍。海水淡化装备制造的产值将达到每年75亿~100亿元,如果将淡化工程运营、供水管网建设等相关产值一并计算,总产值还将成倍增加。  《规划》提出,“十二五”期间,通过本专项5年的实施,初步形成我国海水淡化技术创新体系。培育10家以上具有国际竞争力的海水淡化核心部件和设备制造企业,形成较为完善的海水淡化产业链。  上述目标中,最值得注意的是,《规划》明确将“关键设备国产化率达75%以上”纳入约束性指标。关键设备国产化率上升为约束性指标,就意味着今后将加大对关键设备和技术国产化的扶持力度,而掌握关键技术的企业无疑将拥有明显的竞争优势。  目前,国内海水淡化概念相关上市公司有南方汇通、碧水源、海亮股份、亚太科技。在膜技术方面,碧水源是世界上同时拥有全套膜材料制造技术、膜组器设备制造技术和膜生物反应器水处理工艺技术与自主知识产权的少数公司之一。
  • 半导体所等在氮化物外延方法及新型器件研究中取得系列进展
    中国科学院半导体研究所研究员刘志强等与北京大学、北京石墨烯研究院等单位合作,在氮化物外延及热电能源器件领域取得系列研究进展,验证了氮化物异质异构单晶外延的可行性,提出了氮化物位错控制新思路,拓展了氮化物在高温热电领域的应用。相关成果分别以Continuous Single-Crystalline GaN Film Grown on WS2-Glass Wafer、Atomic Mechanism of Strain Alleviation and Dislocation Reduction in Highly Mismatched Remote Heteroepitaxy Using a Graphene Interlayer、Graphene-Assisted Epitaxy of High-Quality GaN Films on GaN Templates、High Power Efficiency Nitrides Thermoelectric Device为题,在线发表在Small、Nano Letters、Advanced Optical Materials、Nano Energy上。   实现不依赖于衬底晶格的氮化物材料外延,有望突破衬底限制,融合宽禁带半导体材料与其他半导体材料的性能优势,为器件设计提供新的自由度。研究团队于2021年利用石墨烯二维晶体作为缓冲层,借助纳米柱等底层微纳结构,实现了非晶衬底上的氮化物准单晶薄膜的异质异构外延。近期,研究团队在该领域取得进展,利用与氮化物晶格匹配的过渡金属硫化物为缓冲层,构筑人工生长界面,实现了非晶玻璃晶圆上的单晶薄膜制备,并实现了紫外发光器件的制备。该项工作以非晶衬底这一极端情况,验证了氮化物异质异构单晶外延的可行性。   刃位错是氮化物材料中的代表性缺陷类型,与另外一种典型缺陷——螺位错相比,通常情况下其浓度要高一个数量级。刃位错对氮化物发光、电子器件的性能均会产生重要影响。由于氮化物与异质衬底之间固有的晶格失配,刃位错的有效抑制手段非常有限。近期,研究团队采用远程外延,实现了氮化物外延层中刃位错的有效降低,在原子尺度上研究了应力释放和位错密度降低的物理机制。研究发现无极性的石墨烯缓冲层可以削弱源于衬底的晶格势场,使得外延层能够在晶体取向得到控制的同时,其晶格也能相对自由地生长。因此,异质外延中晶格失配引起的应力得到了释放,外延层刃位错密度降低近一个数量级。在这种低应力的GaN模板上,研究人员成功制备了高In组份的InGaN/GaN量子阱,实现了黄光波段LED器件。   氮化物材料由于生长方法的限制具有高密度的穿透位错,这些穿透位错会充当非辐射复合中心和漏电通道,对氮化物基光电器件和电力电子器件的性能有严重的负面影响。近期,研究团队采用二维材料石墨烯辅助外延的方法,实现了低应力、低位错密度的高质量GaN薄膜的外延生长,并揭示了石墨烯在界面处降低外延层中穿透位错密度的机制。研究发现石墨烯可以部分屏蔽衬底势场,衬底势场实现界面晶格调控的同时,其表面势场波动一定程度被削弱。因此外延层可以通过原子滑移释放部分应力,实现应力的自发驰豫。引入石墨烯二维晶体后,GaN模板中因穿透位错导致的晶格畸变在外延界面得以恢复,表现为石墨烯在界面处阻挡了穿透位错向上的扩散,因此获得了比相同衬底同质外延位错密度更低的GaN薄膜。   能源是社会经济发展永恒的主题,工业生产中消耗化石燃料产生能量的约70%以废热的形式被排放。热电转换技术能够可逆地将废热转换成电能,在提高能源利用效率和回收废弃能源方面具有重要的意义。与此同时,热电器件在太空等极端环境下具有重要的应用,热电发电机是旅行者2号的唯一能量来源,目前已经连续工作40余年。然而,传统的窄禁带半导体材料存在高温下少数载流子激发导致的温差电动势抑制效应,工作温度较低。以GaN为代表的III族氮化物具有较大的禁带宽度、优异的热稳定性、高的抗辐射强度,同时易实现可控调制的合金和异质结结构,在高温热电方面展现出巨大的应用潜力。由于决定热电性能的塞贝克系数S、电导率σ、热导率k之间相互耦合和制约的关系,合理设计材料结构、采取最优化方案提高ZT值,一直是热电研究的重要课题。研究团队探索了合金化和低维超晶格结构对载流子和声子输运的调控作用,实现了电子、声子输运的有效解耦,成功制备了热电器件。ZT值优于同类器件的文献报道。该工作拓展了III族氮化物在热电方面的应用,提供了一种非常有前途的高温热电器件解决方案。图1 WS2-玻璃晶圆上单晶GaN薄膜的生长图2 WS2-玻璃晶圆上的AlxGa1-xN成核及单晶GaN薄膜生长。(a) 低温AlxGa1-xN成核后WS2的拉曼光谱;(b) 拉曼测试点的示意图;(c) 成核生长后AlxGa1-xN/WS2/玻璃界面的HADDF图像;(d) AlxGa1-xN/WS2/玻璃界面的HADDF图像及对应的Ga、O、S和W元素的EDS面扫图像;(e) 薄膜生长后AlxGa1-xN/WS2/玻璃界面的高分辨TEM图像;(f) 薄膜生长后AlxGa1-xN/WS2/玻璃界面的HADDF图像;(g) 界面附近GaN的iDPC图像图3 基于石墨烯的远程异质外延与传统异质外延的界面对比。(a) AlGaN/蓝宝石界面的原子结构和GPA exx图像;(b) AlGaN/石墨烯/蓝宝石界面的原子结构和GPA exx图像;(c) 有无石墨烯时界面处氮化物与蓝宝石衬底的面内晶格失配对比;(d) 有无石墨烯时界面处氮化物与蓝宝石衬底的面外晶格失配对比;(e) 无石墨烯时氮化物在蓝宝石台阶上的原子排列;(f) 有石墨烯时氮化物在蓝宝石台阶上的原子排列;(g) 无石墨烯时靠近台阶处沿面外方向的氮化物原子偏移;(h) 有石墨烯时靠近台阶处沿面外方向的氮化物原子偏移;(i) 界面附近两个原子层面外方向原子偏移的线轮廓图4 石墨烯辅助外延中的应力驰豫和位错演化机制。石墨烯辅助外延生长和直接外延生长的GaN薄膜的(a) XRD摇摆曲线对比,(b) 刃位错和螺位错密度对比,(c) 应力对比;GaN/石墨烯/GaN界面处的(d) 暗场像图像,(e) GPA exx图像;(f) 石墨烯在界面处阻挡穿透位错向上扩散的示意图;(g) 空白GaN表面的电势场波动;(h) 石墨烯/GaN复合衬底表面的电势场波动;(i) 空白GaN表面和石墨烯/GaN复合衬底表面沿特定方向的电势波动对比图5 氮化物器件的热电性能。(a) 塞贝克测量装置示意图;(b) 不同温度梯度下的红外热成像图;(c) 开路电压随温差时间变化曲线;(d) 塞贝克系数拟合曲线
  • 全球首套酯化法环己酮工业装置运行平稳
    截至2月15日,中国石化具有自主知识产权、全球首套采用环己烯酯化加氢制环己酮成套新技术的工业化装置,在湖南石化建成投产两个月,运行平稳,产出合格环己醇、环己酮、环己烷、粗乙醇等,累计生产环己酮近2.6万吨,目前日产环己酮400吨左右。湖南石化年产60万吨己内酰胺产业链搬迁与升级转型项目新建酯化法环己酮装置,是该项目的核心装置之一,共有两条生产线,年产能均为20万吨,包含6个生产单元。2023年12月15日,酯化法环己酮装置A线一次开车成功。两个月来,湖南石化新区己内酰胺部和中石化石科院等单位加强协作,持续优化新装置生产运行,在稳定提高负荷上下功夫。图为湖南石化新区己内酰胺部酯化法环己酮装置
  • 综述|高导热氮化硅陶瓷基板研究现状
    摘要:为了减少环境污染、打造绿色经济,高效地利用电力变得越来越重要。电力电子设备是实现这一目标的关键技术,已被广泛用于风力发电、混合动力汽车、LED 照明等领域。这也对电子器件中的散热基板提出了更高的要求,传统的陶瓷基板如 AlN、Al2O3、BeO 等的缺点也日益突出,如较低的理论热导率和较差的力学性能等,严重阻碍了其发展。相比于传统陶瓷基板材料,氮化硅陶瓷由于其优异的理论热导率和良好的力学性能而逐渐成为电子器件的主要散热材料。关键词:半导体 陶瓷基板 氮化硅 热导率然而,目前氮化硅陶瓷实际热导率还远远低于理论热导率的值,而且一些高热导率氮化硅陶瓷(>150 W/(mK))还处于实验室阶段。影响氮化硅陶瓷热导率的因素有晶格氧、晶相、晶界相等,其中氧原子因为在晶格中会发生固溶反应生成硅空位和造成晶格畸变,从而引起声子散射,降低氮化硅陶瓷热导率而成为主要因素。此外,晶型转变和晶轴取向也能在一定程度上影响氮化硅的热导率。如何实现氮化硅陶瓷基板的大规模生产也是一个不小的难题。现阶段,随着制备工艺的不断优化,氮化硅陶瓷实际热导率也在不断提高。为了降低晶格氧含量,首先在原料的选择上降低氧含量,一方面可选用含氧量比较少的 Si 粉作为起始原料,但是要避免在球磨的过程中引入氧杂质 另一方面,选用高纯度的 α-Si3N4 或者 β-Si3N4作为起始原料也能减少氧含量。其次选用适当的烧结助剂也能通过减少氧含量的方式提高热导率。目前使用较多的烧结助剂是 Y2O3-MgO,但是仍不可避免地引入了氧杂质,因此可以选用非氧化物烧结助剂来替换氧化物烧结助剂,如 YF3-MgO、MgF2-Y2O3、Y2Si4N6C-MgO、MgSiN2-YbF3 等在提高热导率方面也取得了非常不错的效果。研究发现通过加入碳来降低氧含量也能达到很好的效果,通过在原料粉体中掺杂一部分碳,使原料粉体在氮化、烧结时处于还原性较强的环境中,从而促进了氧的消除。此外,通过加入晶种和提高烧结温度等方式来促进晶型转变及通过外加磁场等方法使晶粒定向生长,都能在一定程度上提高热导率。为了满足电子器件的尺寸要求,流延成型成为大规模制备氮化硅陶瓷基板的关键技术。本文从影响热导率的主要因素入手,重点介绍了降低晶格氧含量、促进晶型转变及实现晶轴定向生长三种提高实际热导率的方法 然后,指出了流延成型是大规模制备高导热氮化硅陶瓷的关键,并分别从流延浆料的流动性、流延片和浆料的润湿性及稳定性等三方面进行了叙述 概述了目前常用的制备高导热氮化硅陶瓷的烧结工艺现状 最后,对未来氮化硅高导热陶瓷的研究方向进行了展望。关键词:半导体 陶瓷基板 氮化硅 热导率00引言随着集成电路工业的发展,电力电子器件技术正朝着高电压、大电流、大功率密度、小尺寸的方向发展。因此,高效的散热系统是高集成电路必不可少的一部分。这就使得基板材料既需要良好的机械可靠性,又需要较高的热导率。图 1 为电力电子模块基板及其开裂方式。研究人员对高导热系数陶瓷进行了大量的研究,其中具有高热导率的氮化铝(AlN)陶瓷(本征热导率约为320 W/(mK))被广泛用作电子器件的主要陶瓷基材。图 1 电力电子模块基板及其开裂方式但是,AlN 陶瓷的力学性能较差,如弯曲强度为 300~400 MPa,断裂韧性为 3~4 MPam1/2,导致氮化铝基板的使用寿命较短,使得它作为结构基板材料使用受到了限制。另外,Al2O3 陶瓷的理论热导率与实际热导率都很低,不适合应用于大规模集成电路。电子工业迫切希望找到具有良好力学性能的高导热基片材料,图 2 是几种陶瓷基板的强度与热导率的比较,因此,Si3N4 陶瓷成为人们关注的焦点。图 2 几种陶瓷基板的强度与热导率的比较与 AlN 和 Al2O3 陶瓷基板材料相比,Si3N4 具有一系列独特的优势。Si3N4 属于六方晶系,有 α、β 和 γ 三种晶相。Lightfoot 和 Haggerty 根据 Si3N4 结构提出氮化硅的理论热导率在200~300 W/(mK)。Hirosaki 等通过分子动力学的方法计算出 α-Si3N4 和 β-Si3N4 的理论热导率,发现Si3N4 的热导率沿 a 轴和 c 轴具有取向性,其中 α-Si3N4 单晶体沿 a轴和 c轴的理论热导率分别为105 W/(mK)、225W/(mK);β-Si3N4 单晶体沿a轴和c轴方向的理论热导率分别是 170 W/(mK)、450 W/(mK)。Xiang 等结合密度泛函理论和修正的 Debye-Callaway 模型预测了 γ-Si3N4 陶瓷也具有较高的热导率。同时 Si3N4 具有高强度、高硬度、高电阻率、良好的抗热震性、低介电损耗和低膨胀系数等特点,是一种理想的散热和封装材料。现阶段,将高热导率氮化硅陶瓷用于电子器件的基板材料仍是一大难题。目前,国外只有东芝、京瓷等少数公司能将氮化硅陶瓷基板商用化(如东芝的氮化硅基片(TSN-90)的热导率为 90 W/(mK))。近年来国内的一些研究机构和高校相继有了成果,北京中材人工晶体研究院成功研制出热导率为 80 W/(mK)、抗弯强度为 750 MPa、断裂韧性为 7.5MPam1/2 的 Si3N4 陶瓷基片材料,其已与东芝公司的商用氮化硅产品性能相近。中科院上硅所曾宇平研究员团队成功研制出平均热导率为 95 W/(mK),最高可达 120 W/(mK)且稳定性良好的氮化硅陶瓷。其尺寸为 120 mm×120 mm,厚度为 0.32 mm,而且外形尺寸能根据实际要求调整。目前我国的商用高导热 Si3N4 陶瓷基片与国外还是存在差距。因此,研发高导热的 Si3N4 陶瓷基片必将促进我国 IGBT(Insula-ted gate bipolar transistor)技术的大跨步发展,为步入新能源等高端领域实现点的突破。近年来氮化硅陶瓷基板材料的实际热导率不断提高,但与理论热导率仍有较大差距。目前,文献报道了提高氮化硅陶瓷热导率的方法,如降低晶格氧含量、促进晶型转变、实现晶粒定向生长等。本文阐述了如何提高氮化硅陶瓷的热导率和实现大规模生产的成型技术,重点概述了国内外高导热氮化硅陶瓷的研究进展。01晶格氧的影响氮化硅的主要传热机制是晶格振动,通过声子来传导热量。晶格振动并非是线性的,晶格间有着一定的耦合作用,声子间会发生碰撞,使声子的平均自由程减小。另外,Si3N4 晶体中的各种缺陷、杂质以及晶粒界面都会引起声子的散射,也等效于声子平均自由程减小,从而降低热导率。图 3 为氮化硅的微观结构。图 3 氮化硅烧结体的典型微观结构研究表明,在诸多晶格缺陷中,晶格氧是影响氮化硅陶瓷热导率的主要缺陷之一。氧原子在烧结的过程中会发生如下的固溶反应:2SiO2→ 2SiSi +4ON+VSi (1)反应中生成了硅空位,并且原子取代会使晶体产生一定的畸变,这些都会引起声子的散射,从而降低 Si3N4 晶体的热导率。Kitayama 等在晶格氧和晶界相两个方面对影响 Si3N4晶体热导率的因素进行了系统的研究,发现 Si3N4晶粒的尺寸会改变上述因素的影响程度,当晶粒尺寸小于 1μm时,晶格氧和晶界相的厚度都会成为影响热导率的主要因素 当晶粒尺寸大于 1μm 时,晶格氧是影响热导率的主要因素。而制备具有高热导率的氮化硅陶瓷,需要其具有大尺寸的晶粒,因此通过降低晶格氧含量来制得高热导率的氮化硅显得尤为关键。下面从原料的选择、烧结助剂的选择和制备过程中碳的还原等方面阐述降低晶格氧含量的有效方法。1.1 原料粉体选择为了降低氮化硅晶格中的氧含量,要先得从原料粉体上降低杂质氧的含量。目前有两种方法:一种是使用低含氧量的 Si 粉为原料,经过 Si 粉的氮化和重烧结两步工艺获得高致密、高导热的 Si3N4 陶瓷。将由 Si 粉和烧结助剂组成的 Si的致密体在氮气气氛中加热到 Si熔点(1414℃)附近的温度,使 Si 氮化后转变为多孔的 Si3N4 烧结体,再将氮化硅烧结体进一步加热到较高温度,使多孔的 Si3N4 烧结成致密的 Si3N4 陶瓷。另外一种是使用氧含量更低的高纯 α-Si3N4 粉进行烧结,或者直接用 β-Si3N4 进行烧结。日本的 Zhou、Zhu等以 Si 粉为原料,经过 SRBSN 工艺制备了一系列热导率超过 150W/(mK)的氮化硅陶瓷。高热导率的主要原因是相比于普通商用 α-Si3N4 粉末,Si 粉经氮化后具有较少的氧含量和杂质。Park 等研究了原料Si 粉的颗粒尺寸对氮化硅陶瓷热导率的影响,发现 Si 颗粒尺寸的减小能使氮化硅孔道变窄,有利于烧结过程中气孔的消除,进而得到致密度高的氮化硅陶瓷。研究表明,当 Si 粉减小到 1μm 后,氮化硅陶瓷的相对密度能达到 98%以上。但是在 SRBSN 这一工艺减小原料颗粒尺寸的过程中容易使原料表面发生氧化,增加了原料中晶格氧的含量。Guo等分别用 Si 粉和 α-Si3N4 为原料进行了对比试验。研究发现,以 Si 粉为原料经过氮化后能得到含氧量较低(0.36%,质量分数)的 Si3N4 粉末,通过无压烧结制得热导率为 66.5W/(mK)的氮化硅陶瓷。而在同样的条件下,以 α-Si3N4 为原料制备的氮化硅陶瓷,其热导率只有 56.8 W/(mK)。用高纯度的 α-Si3N4 粉末为原料,也能制得高热导率的氮化硅陶瓷。Duan 等以 α-Si3N4 为原料,制备了密度、导热系数、抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度分别为 3.20 gcm-3 、60 W/(mK)、668 MPa、5.13 MPam1/2 和 15.06 GPa的Si3N4 陶瓷。Kim 等以 α-Si3N4为原料制备了热导率为78.8 W/(mK)的氮化硅陶瓷。刘幸丽等以不同配比的 β-Si3N4/α-Si3N4 粉末为起始原料,制备了热导率为108 W/(mK)、抗弯强度为 626 MPa的氮化硅陶瓷。结果表明:随着 β-Si3N4 粉末含量的增加,β-Si3N4柱状晶粒平均长径比的减小使得晶粒堆积密度减小,柱状晶体积分数相应增加,晶间相含量减少,热导率提高。彭萌萌等研究了粉体种类(β-Si3N4或 α-Si3N4)及 SPS 保温时间对氮化硅陶瓷热导率的影响。研究发现,采用 β-Si3N4粉体制备的氮化硅陶瓷的热导率比采用相同工艺以 α-Si3N4为粉体制备的氮化硅陶瓷高 15% 以上,达到了 105W/(mK)。不同原料制备的Si3N4材料的热导率比较见表1。表 1 不同原料制备的 Si3N4材料的热导率比较综合以上研究可发现,采用 Si 粉为原料制得的样品能达到很高的热导率,但是在研磨的过程中容易发生氧化,而且实验过程繁琐,耗时较长,不利于工业化生产 使用高纯度、低含氧量的 α-Si3N4粉末为原料时,由于原料本身纯度高,能制备出性能优异的氮化硅陶瓷,但是这样会导致成本增加,不利于大规模生产 虽然可以用 β-Si3N4 取代 α-Si3N4为原料,得到高热导率的氮化硅陶瓷,但是 β-Si3N4的棒状晶粒会阻碍晶粒重排,导致烧结物难以致密。1.2 烧结助剂选择Si3N4属于共价化合物,有着很小的自扩散系数,在烧结过程中依靠自身扩散很难形成致密化的晶体结构,因此添加合适的烧结助剂和优化烧结助剂配比能得到高热导率的氮化硅陶瓷。在高温时烧结助剂与Si3N4表面的 SiO2反应形成液相,最后形成晶界相。然而晶界相的热导率只有 0.7~1 W/(mK),这些晶界相极大地降低了氮化硅的热导率,而且一些氧化物烧结添加剂的引入会导致 Si3N4晶格氧含量增加,也会导致热导率降低。目前氮化硅陶瓷的烧结助剂种类繁多,包括各种稀土氧化物、镁化物、氟化物和它们所组成的复合烧结助剂。稀土元素由于具有很高的氧亲和力而常被用于从 Si3N4晶格中吸附氧。目前比较常用的是镁的氧化物和稀土元素的氧化物组成的混合烧结助剂。Jia 等在氮化硅陶瓷的烧结过程中添加复合烧结助剂 Y2O3-MgO,制备了热导率达到 64.4W/(mK)的氮化硅陶瓷。Go 等同样采用 Y2O3-MgO为烧结助剂,研究了烧结助剂 MgO 的粒度对氮化硅微观结构和热导率的影响。研究发现,加入较粗的 MgO 颗粒会导致烧结过程中液相成分分布不均匀,使富 MgO 区周围的 Si3N4晶粒优先长大,从而导致最终的 Si3N4陶瓷中大颗粒的 Si3N4晶粒的比例增大,热导率提高。然而,加入氧化物烧结助剂会不可避免地引入氧原子,因此为了降低晶格中的氧杂质,可以采用氧化物 + 非氧化物作为烧结助剂。Yang 等以 MgF2-Y2O3为烧结添加剂制备出性能良好的高导热氮化硅陶瓷,发现用 MgF2可以降低烧结过程中液相的粘度,加速颗粒重排,使粉料混合物能够在较低温度(1600℃)和较短时间(3 min)内实现致密化,而且低的液相粘度与高的 Si、N 原子比例有助于 Si3N4 的 α→β 相变和晶粒生长,从而提高 Si3N4 陶瓷的热导率。Hu 等分别以 MgF2-Y2O3和 MgO-Y2O3为烧结助剂进行了对比试验,并探究了烧结助剂的配比对热导率的影响。相比于 MgO-Y2O3,用 MgF2-Y2O3作为烧结助剂时 Si3N4陶瓷热导率提高了 19%,当添加量为 4%MgF2 -5%Y2O3时,能达到最高的热导率。Li 等以 Y2Si4N6C-MgO 代替 Y2O3 -MgO 作为烧结添加剂,通过引入氮和促进二氧化硅的消除,在第二相中形成了较高的氮氧比,导致在致密化的 Si3N4 试样中颗粒增大,晶格氧含量降低,Si3N4 -Si3N4 的连续性增加,使Si3N4 陶瓷的热导率由 92 W/(mK)提高到 120 W/(mK),提高了 30.4%。为了进一步提高液相中的氮氧比,降低晶格氧含量,通常还采用非氧化物作为烧结助剂。Lee 等研究了氧化物和非氧化物烧结添加剂对 Si3N4 的微观结构、导热系数和力学性能的影响。以 MgSiN2 -YbF3 为烧结添加剂,制备出导热系数为 101.5 W/(mK)、弯曲强度为822~916 MPa 的 Si3N4 陶瓷材料。经研究发现,相比于氧化物烧结添加剂,非氧化物 MgSiN2 和氟化物作为烧结添加剂能降低氮化硅的二次相和晶格氧含量,其中稀土氟化物能与 SiO2 反应生成 SiF4,而SiF4 的蒸发导致晶界相减少,同时也会导致晶界相 SiO2 还原,降低晶格氧含量,进而达到提高热导率的目的。不同烧结助剂制备的氮化硅陶瓷热导率比较见表 2,显微结构如图 4所示。表 2 不同烧结助剂制备的 Si3N4材料的热导率比较图 4 氧化物添加剂(a)MgO-Y2O3 和(d)MgO-Yb2O3、混合添加剂(b)MgSiN2 -Y2O3 和(e)MgSiN3 -Yb2O3 、非氧化物添加剂(c)MgSiN2 -YF3 和(f)Mg-SiN2 -YbF3 的微观结构目前主流的烧结助剂中稀土元素为 Y 和 Yb 的化合物,但是有些稀土元素并不能起到提高致密度的作用。Guo等分别用 ZrO2 -MgO-Y2O3和 Eu2O3 -MgO-Y2O3作为烧结助剂,制得了氮化硅陶瓷,经研究发现 Eu2O3 -MgO-Y2O3的加入反而抑制了氮化硅陶瓷的致密化。综合以上研究发现,相比于氧化物烧结助剂,非氧化物烧结助剂能额外提供氮原子,提高氮氧比,促进晶型转变,还能还原 SiO2 起到降低晶格氧含量、减少晶界相的作用。1.3 碳的还原前面提到的一些能高效降低晶格氧含量的烧结助剂,如Y2Si4N6C和 MgSiN2 等,无法从商业的渠道获得,这就给大规模生产造成了困扰,而且高温热处理也会导致高成本。因此,从工业应用的角度来看,开发简便、廉价的高导热 Si3N4 陶瓷的制备方法具有重要的意义。研究发现,在烧结过程中掺杂一定量的碳能起到还原氧杂质的作用,是一种降低晶格氧含量的有效方法。碳被广泛用作非氧化物陶瓷的烧结添加剂,其主要作用是去除非氧化物粉末表面的氧化物杂质。在此基础上,研究者发现少量碳的加入可以有效地降低 AlN 陶瓷的晶格氧含量,从而提高 AlN 陶瓷的热导率。同样地,在 Si3N4 陶瓷中引入碳也可以降低氧含量,主要是由于在氮化和后烧结过程中,适量的碳会起到非常明显的还原作用,能极大降低 SiO 的分压,增加晶间二次相的 N/O 原子比,从而形成双峰状显微结构,得到晶粒尺寸大、细长的氮化硅颗粒,提高氮化硅陶瓷的热导率。Li 等用 BN/石墨代替 BN 作为粉料底板后,氮化硅陶瓷的热导率提升了 40.7%。研究发现,即使 Si 粉经球磨后含氧量达到了 4.22%,氮化硅陶瓷的热导率依然能到达 121 W/(mK)。其原因主要是石墨具有较强的还原能力,在氮化的过程中通过促进 SiO2 的去除,改变二次相的化学成分,在烧结过程中进一步促进 SiO2 和 Y2Si3O3N4 二次相的消除,从而使产物生成较大的棒状晶粒,降低晶格氧含量,提高 Si3N4 -Si3N4 的连续性。研究表明,虽然掺杂了一部分碳,但是氮化硅的电阻率依然不变,然而最终的产物有很高的质量损失比(25.8%),增加了原料损失的成本。Li 等发现过量的石墨会与表面的 Si3N4 发生反应,这是导致氮化硅陶瓷具有较高质量损失比的关键因素。于是他们改进了制备工艺,采用两步气压烧结法,用 5%(摩尔分数) 碳掺杂 93%α-Si3N4 -2%Yb2O3 -5%MgO 的粉末混合物作为原料进行烧结实验。结果表明,碳的加入使 Si3N4 陶瓷的热导率从 102 W/(mK)提高到 128 W/(mK),提高了 25.5%。在第一步烧结过程中,碳热还原过程显著降低了氧含量,增加了晶间二次相的N/O比,在半成品 Si3N4样品中,有Y2Si4O7N2第二相出现,β-Si3N4 含量较高,棒状 β-Si3N4 晶粒较大。在第二步烧结过程中,第二相Y2Si4O7N2与碳反应生成了 YbSi3N5,极大降低了晶格氧含量,得到了较粗的棒状晶粒和更紧密的 Si3N4 -Si3N4 界面,使得 Si3N4 陶瓷的热导率有了显著的提升,所制备的Si3N4 的 SEM 图如图 5 所示。图 5 最后的Si3N4陶瓷样品抛光表面和等离子刻蚀表面的 SEM 显微照片:(a)SN 和(b)SNC 的低倍图像 (c)SN 和(d)SNC 的高倍图像在制备高导热氮化硅陶瓷中加入碳是降低晶格氧含量的有效方法,该方法对原料含氧量和烧结助剂的要求不高,降低了高导热氮化硅陶瓷的制备成本,随着技术的不断改进,有望在工业化生产中得到应用。02晶型转变、晶轴取向的影响2.1 晶型转变对热导率的影响及改进方法β-Si3N4因为结构上更加对称,其热导率要高于 α-Si3N4。在高温烧结氮化硅陶瓷的过程中,原料低温相 α-Si3N4会经过溶解-沉淀机制转变为高温相 β-Si3N4,但是在烧结过程中晶型转变并不完全,未转变的 α-Si3N4会极大地影响氮化硅陶瓷的热导率。为了促进晶型转变,得到更高的 β/(α + β)相比,目前比较常用的方法是:(1)在烧结制度上进行改变,如提高烧结温度和延长烧结时间及后续的热处理等 (2)在α-Si3N4中加入适量的 β-Si3N4棒状晶粒作为晶种。图6为加入晶种后氮化硅陶瓷的双模式组织分布。图 6 加入晶种后 β-Si3N4陶瓷的双模式组织分布Zhou 等探究了不同的烧结时间对氮化硅陶瓷热导率、弯曲强度、断裂韧性的影响。由表 3 可见,随着烧结时间的延长,氮化硅陶瓷的热导率逐渐升高。这主要是由于随着溶解沉淀过程的进行,晶粒不断长大,β-Si3N4含量不断增加,晶格氧含量降低。童文欣等研究了烧结温度对 Si3N4热导率的影响,发现经 1600℃烧结后的样品既含有 α 相又含有 β 相。在烧结温度升至 1700℃及 1800℃后,试样中只存在 β 相。随着烧结温度的升高,样品热导率呈现增加的趋势,可能是晶粒尺寸增大、液相含量降低以及液相在多晶界边缘处形成独立的“玻璃囊”现象所致。表 3 不同烧结时间下Si3N4的性能比较Zhu 等发现在烧结过程中加入 β-Si3N4作为晶种,能得到致密化程度和热导率更高的氮化硅陶瓷。为了进一步促进晶型转变,得到大尺寸的氮化硅晶粒,可以采用 β-Si3N4代替α-Si3N4为起始粉末制备高导热氮化硅陶瓷。梁振华等在原料中加入了 1%(质量分数)的棒状 β-Si3N4颗粒作为晶种,氮化硅陶瓷的热导率达到了 158 W/(mK)。刘幸丽等探究了不同配比的 β-Si3N4/α-Si3N4对氮化硅陶瓷热导率和力学性能的影响,结果表明,当原料中全是 β-Si3N4时氮化硅陶瓷有最高的热导率,达到了108 W/(mK),但是抗弯强度也降低。综合以上研究发现,适当提高烧结温度和延长烧结时间都能在一定程度上促进晶型转变 加入适量的 β-Si3N4晶种用来促进晶型转变可以在较短的时间内提高 β/(α+β)相比,使晶粒生长更加充分,得到高热导率的氮化硅陶瓷。2.2 晶轴取向对热导率的影响及改进方法由于 c 轴的生长速率大于 a 轴,各向异性生长导致了 β-Si3N4呈棒状,也导致了其物理性质的各向异性。前面叙述了氮化硅晶粒热导率具有各向异性的特征,β-Si3N4单晶体沿a 轴和c 轴的理论热导率分别为170 W/(mK)、450 W/(mK),因此在成型工艺中采取合适的方法可以实现氮化硅晶粒的定向排列,促进晶粒定向生长。目前能使晶粒定向生长的成型方法有流延成型、热压成型、注浆成型等。在外加强磁场的作用下,氮化硅晶体沿各晶轴具有比较明显的生长差异。这主要是由于氮化硅晶体沿各晶轴方向的磁化率差异,在外加强磁场的作用下,氮化硅晶体会受到力矩的作用,通过旋转一定的角度以便具有最小的磁化能,氮化硅晶粒旋转驱动能量表达式如下:Δχ = χc -χa,b (2) (3)式中:V 是粒子的体积,B 是外加磁场,μ0 是真空中的磁导率,χc 和 χa,b 分别表示氮化硅晶体沿 c 轴和 a,b 轴的磁化率,|Δχ |是晶体沿各晶轴方向的磁化率差值的绝对值。而粒子的热运动能量 U 的表达式为:U=3nN0kB (4)式中:n 是物质粒子的摩尔数,N0 是阿伏伽德罗常数,kB 是玻尔兹曼常数,T 是温度。当 ΔE 大于 U 时,粒子可以被磁场旋转。由图 7 可知,若 c 轴具有较高的磁化率,棒状粒子将与磁场平行排列 若 c 轴的磁化率较低,棒状粒子将垂直于磁场排列。图 7 磁场对晶格中六边形棒状粒子排列的影响示意图:(a)χc > χa,b (b) χc<χa,b 在弱磁性陶瓷成型过程中引入强磁场,可以制备出具有取向微结构的样品。由于氮化硅晶粒沿各轴的磁化率 χc<χa,b可以在旋转的水平磁场中通过注浆成型等技术制备具有 c 轴取向的氮化硅陶瓷,制备原理如图 8 所示。图 8 磁场中制备具有晶轴取向的陶瓷杨治刚等用凝胶注模成型取代了传统的注浆成型,在6T 纵向磁场中制备出具有沿 a 轴或 b 轴取向的织构化氮化硅陶瓷,并研究了烧结温度和保温时间对氮化硅陶瓷织构化的影响规律。结果表明,升高烧结温度促进了氮化硅陶瓷织构化,而延长烧结时间对织构化几乎没有影响。Liang 等在使用热压烧结制备氮化硅陶瓷时,发现氮化硅晶粒{0001}有沿 z 轴生长的迹象,有较强的取向性。这有利于制备高导热的氮化硅陶瓷。Zhu 等在 12T 的水平磁场中进行注浆成型,得到热导率为 170 W/(mK)的高导热氮化硅陶瓷。研究发现,在注浆成型的过程中模具以 5 r/min 的转速旋转形成一个旋转磁场,从而导致 β-Si3N4在凝结过程中具有与磁场垂直的 c 轴取向,c 轴取向系数为0.98。图9 为磁场和模具旋转对棒状氮化硅晶粒取向的影响。图 9 磁场和模具旋转对棒状氮化硅晶粒取向的影响现阶段,在大规模生产中很难实现氮化硅晶粒的取向生长,目前文献报道的定向生长的氮化硅陶瓷仅限于实验室阶段,需要通过合适的方法,在工业化生产中实现氮化硅晶粒的取向生长,这对制备高导热氮化硅陶瓷是极具应用前景的。03陶瓷基片制备工艺3.1 成型工艺由于电力电子器件的小型化,对氮化硅陶瓷基板材料的尺寸和厚度有了更加精细的要求,商业用途的氮化硅陶瓷基板的厚度范围是 0.3~0.6 mm。为了实现大规模生产氮化硅陶瓷基板材料,选择一种合适的成型方法显得尤为重要。目前制备氮化硅陶瓷的成型方法很多,如流延成型、热压成型、注浆成型、冷等静压成型等。但是为了同时满足小型化、精细化的尺寸要求和实现氮化硅晶粒的定向生长,流延成型无疑是实现这一目标的关键。图 10 是流延成型工艺的流程图,下面对流延成型制备氮化硅陶瓷基板材料进行叙述。图 10 流延成型工艺流程图流延成型的浆料是决定素坯性能最关键的因素,浆料包括粉体、溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂和其他添加剂,每一种成分对浆料的性能都有重要影响,并且浆料中的各个组分也会互相产生影响。虽然流延成型相比于其他成型工艺有着独特的优势,但是在实际操作中由于应力的释放机制不同,容易使流延片干燥时出现弯曲、开裂、起皱、厚薄不均匀等现象。为了制备出均匀稳定的流延浆料和干燥后光滑平整的流延片,在保持配方不变的情况下,需要注意浆料的润湿性、稳定性和坯片的厚度等因素。通过流延成型制备氮化硅流延片时,Otsuka 等和Chou 等分别提出了理论液体的流动模型,流延成型过程中流延片厚度 D 与各流延参数的关系如式(5)所示:(5)式中:α 表示湿坯干燥时厚度的收缩系数,浆料的粘度和均匀性对其影响较大 h 和 L 分别表示刮刀刀刃间隙的高度和长度 η 表示浆料的粘度 ΔF 表示料斗内压力,一般由浆料高度决定 v0 表示流延装置和支撑载体的相对速度。为了制备超薄的陶瓷基片,需要在保持浆料的粘度适中和均匀性良好的情况下,适当地调整刮刀间隙和保持浆料的液面高度不变。在有机流延成型中,一般使用共沸混合物作为溶剂,溶解效果更佳,这样就需要保证溶剂对粉体颗粒有很好的润湿性,这与溶剂的表面张力有关,可以用式(6)解释: (6)式中:θ 为润湿角 γsv、γsl、γlv 分别表示固-气、固-液、液-气的表面张力。由式(6)可知,γlv 越小,则 θ 越小,表明润湿性越好。润湿作用如图 11 所示。图 11 润湿作用示意图为了保证流延浆料均匀稳定,需要加入分散剂,其主要作用是使粉体颗粒表面易于润湿,降低粉体颗粒表面势能使之更易分散,并且使颗粒之间的势垒升高,从而使浆料稳定均匀。浆料的稳定性可以通过 DLVO 理论来描述:UT=UA+UR (7)式中:UA 为范德华引力势能 UR 为斥力势能。当 UR大于 UA时,浆料稳定。为了保证浆料的均匀稳定,分散剂的用量也要把控。若用量过多,则产生的粒子很容易粘结,不利于获得珠状颗粒 若用量过少,容易被分散成小液滴,单体不稳定,随着反应的进行,分散的液滴也可能凝结成块。Duan 等先采用流延成型工艺制备了微观结构均匀、相对密度达 56.08%的流延片,然后经过气压烧结得到了相对密度达 99%、热导率为 58 W/(mK)的氮化硅陶瓷。Zhang等采用流延成型工艺和气压烧结工艺制备了热导率为 81W/(mK)的致密氮化硅陶瓷。研究发现分散剂(PE)、粘结剂(PVB)、增塑剂/粘结剂的配比和固载量分别为 1.8%(质量分数)、8%(质量分数)、1.2、33%(体积分数)时能得到最高的热导率。张景贤等先通过流延成型制备 Si 的流延片,然后通过脱脂、氮化、烧结制备出热导率为 76 W/(mK)的氮化硅陶瓷。目前关于流延成型制备的氮化硅陶瓷热导率还不高,远低于文献报道的水平(>150 W/(mK)),通过改善工艺、优化各组分的配比,制备出均匀稳定、粘度适中、润湿性良好的浆料,是大规模制备高导热氮化硅陶瓷的关键。3.2 烧结工艺目前,制备氮化硅陶瓷的主要烧结方法有气压烧结、反应烧结重烧结、放电等离子烧结、热压烧结等,每种方法各有优劣,下面对一些常用的烧结方法进行简要概述。气压烧结(GPS)能在氮气的氛围中通过加压、加热使氮化硅迅速致密,促进 α→β 晶型的快速转变,有助于提高氮化硅陶瓷的热导率。Li 等以 α-Si3N4为原料,通过两步气压烧结法,制备了高导热的氮化硅陶瓷。先将混合粉末在1 MPa的氮气压力下加热到 1500℃ 烧结 8h,然后在 1900℃下烧结 12h,通过两步气压烧结的反应,极大促进了 α→β-Si3N4的晶型转变,氮化硅陶瓷的热导率达到了128 W/(mK)。Kim 等采用气压烧结的方法在 0.9 MPa 的氮气氛围中加热到 1900 ℃,保温 6h,最后得到的氮化硅陶瓷的热导率为 78.8 W/(mK)。Li 等用 Y2Si4N6C-MgO 为烧结助剂,采用气压烧结方法制备了热导率为 120 W/(mK)的氮化硅陶瓷。放电等离子烧结(SPS)工艺是一种实现压力场、温度场、电场共同作用的试样烧结方式,具有升温速率快、烧结温度低、烧结时间短等优点。Yang 等以 MgF2-Y2O3为烧结添加剂,采用 SPS 工艺制备了热导率为 76 W/(mK)、抗弯强度为 857.6 MPa、硬度为 14.9 GPa、断裂韧性为 7.7 MPam 1/2的Si3N4陶瓷。实验表明,由于外加电场的作用,颗粒之间容易滑动,有利于颗粒间的重排,从而得到大晶粒颗粒,使Si3N4在较低温度下达到较高的致密化。Hu 等通过 SPS工艺,以 MgF2-Y2O3和 MgO-Y2O3为烧结添加剂,制备了热导率为 82.5 W/(mK)、弯曲强度为(911±47) MPa、断裂韧性为(8.47±0.31) MPam1/2的Si3N4陶瓷材料。SPS 工艺还可以解决上文提到的以 β-Si3N4为原料制备氮化硅陶瓷难烧结致密的问题。彭萌萌等采用 SPS 工艺在 1600℃ 下烧结5 min,然后在 1900℃ 下保温 3h,获得了致密的氮化硅陶瓷,其热导率高达 105 W/(mK)。Liu 等以不同配比的β-Si3N4 /α-Si3N4粉末为起始原料,采用 SPS 和热处理工艺成功制得致密度高达 99%的高导热氮化硅陶瓷。烧结反应重烧结(SRBSN)由于是以 Si 粉为原料经过氮化得到多孔的 Si3N4 烧结体,进而再烧结形成致密的氮化硅陶瓷,比一般以商用 α-Si3N4为原料制备的氮化硅陶瓷具有更低的氧含量而受到研究者的青睐。Zhou 等采用 SRBSN工艺制备了热导率高达 177 W/(mK)的 Si3N4 陶瓷。结果表明,通过延长烧结时间,进一步降低晶格氧含量,可以获得更高的导热系数。此外,他们还研究了高导热性 Si3N4陶瓷的断裂行为,发现其具有较高的断裂韧性(11.2 MPam1/2 )。Zhou 等采用 SRBSN 工艺,以Y2O3和 MgO 为添加剂制备了Si3N4陶瓷。研究发现Y2O3 -MgO 添加剂的含量和烧结时间都会影响Si3N4的热导率。当添加剂的含量为 2%Y2O3 -4%MgO 时,在烧结 24 h 后,得到热导率为 156 W/(mK)的Si3N4陶瓷,相比于烧结时间 6h 得到的Si3N4陶瓷(128 W/(mK)),热导率提升了21%。Li 等采用 SRBSN 工艺,以Y2O3-MgO 为烧结助剂制备了热导率高达 121 W/(mK)的 Si3N4 陶瓷。采用其他烧结方式也能制备出高导热的氮化硅陶瓷。Jia 等采用超高压烧结制备出热导率为 64.6 W/(mK)的氮化硅陶瓷。Duan 等以 10%的 TiO2 -MgO 为烧结添加剂,在1780℃下低温无压烧结,制备了热导率为60 W/(mK)的氮化硅陶瓷。Lee 等采用热压烧结工艺制备出热导率为 101.5 W/(mK)的氮化硅陶瓷。综合上述研究可发现,虽然烧结方式不一样,但都可以制备出性能优异的氮化硅陶瓷。在实现氮化硅陶瓷大规模生产时,需要考虑成本、操作难易程度和生产周期等因素,因此找到一种快速、简便、低成本的烧结工艺是关键。04结语Si3N4 陶瓷由于其潜在的高导热性能和优异的力学性能,在大功率半导体器件领域越来越受欢迎,有望成为电子器件首选的陶瓷基板材料。但是有诸多限制其热导率的因素,如晶格缺陷、杂质元素、晶格氧含量、晶粒尺寸等,导致氮化硅陶瓷的实际热导率并不高。目前,就如何提高氮化硅的实际热导率从而实现大规模生产还存在一些待解决的问题:(1)原料粉体的颗粒尺寸对制备性能优异的氮化硅陶瓷有着重要影响,但是在减小粉末粒度的同时也会使颗粒表面发生氧化,引入额外的氧杂质,因此需要在减小粒度的同时避免氧杂质的渗入。(2)目前,烧结助剂的非氧化、多功能化成为研究的热点,选用合适的烧结助剂不仅能促进烧结,减少晶界相,还能降低晶格氧含量,促进晶型转变。因此,高效的、多功能的烧结助剂也是重要的研究方向。(3)为了降低晶格氧含量,在制备过程中加入具有还原性的碳能起到不错的效果。故在氮化或烧结中制造还原性的气氛或添加具有还原性的物质是将来研究的热点。(4)实现氮化硅基板的大规模生产,流延成型是一个不错的选择。可是由于有机物的影响,氮化硅基体的致密度不高,而且流延成型的氮化硅晶粒定向生长不明显,如何实现流延片中的氮化硅颗粒定向生长和提升其致密度必将成为研究热点。
  • 慈溪查处尾气虚假检测 有人临时安装污染控制装置
    p  核心提示:一些不法分子通过临时安装机动车污染控制装置的办法蒙混过关通过检测,一组进入市凯博机动车检测有限公司排气检测站蹲点暗访,环保执法人员对其询问时。/pp style="text-align: center"img style="width: 450px height: 324px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/a19bae9f-a891-4417-988e-aefc88f55f24.jpg" title="1.jpg" width="450" vspace="0" border="0" hspace="0" height="324"//pp  因为排气检测不合格,一些不法分子通过临时安装机动车污染控制装置的办法蒙混过关通过检测,然后再把装置拆卸。/pp  昨天,慈溪环保、运管、公安三部门联合展开突击行动,打击机动车排气检测中以虚假手段蒙混过关的违法行为。/pp  strong兵分两路,明查暗访/strong/pp  当天上午,执法组分两组分别展开行动,一组进入市凯博机动车检测有限公司排气检测站蹲点暗访,另一组来到汽车修理店展开明查。为了不打草惊蛇,两组执法人员均便装出行。/pp  根据此前摸底了解,一些尾气检测不合格的车主通过“黄牛”引路把车开到附近汽修店,安装污染控制装置。/pp  上午9时,在“小聂汽修”店内,一辆黑色轿车悬在半空,维修工正钻在车底安装排气管,旁边放着刚换下来的排气管。环保执法人员对其询问时,对方称只是在安装测试。然而,当运管部门要店主聂某出示经营许可证时,对方却无法出示。/pp  原来,半年前这家店因超范围经营已被扣证,前事未了,聂某又在无证经营了。执法人员把聂某和维修工带上运管执法车,对其进一步询问笔录。/pp strong 行动拉网,双线收获/strong/pp  “有人在半路上拆卸机动车污染控制装置被我们抓到了。”9时50分,从暗访组传来消息,记者立即跟随检查组前往现场。在离检测站不远的展腾路上,一辆厢式柴油小货车正停在一家企业门口。/pp  据现场环保执法人员介绍,9时20分左右,暗访组在检测线蹲点时,发现这辆货车“颗粒物烟度”两次检测数据均为零,虽然按规定通过了检测,但这个“异常数据”引起了执法人员的警惕。暗访组立即派车辆跟踪。/pp  果然,车子开出没多久就停在了半路,很快来了名男子,动作麻利地拆起了净化装置,被随后紧随的环保执法人员抓个正着。/pp  “这辆车子昨天没通过尾气检测,车主让人临时安装了柴油颗粒物捕捉器,通过检测后今天又让他拆下来。”环保工作人员说,不法分子通过临时装卸净化装置牟利。/pp  慈溪市环保局相关负责人表示,此次联合执法行动旨在严厉打击用弄虚作假方式通过机动车排放检测的违法行为,有效遏制机动车维修单位的违法经营行为,把不法分子的气焰打压下去。/pp  接下来,环保部门还将联合相关部门加大执法力度,同时要求慈溪市凯博机动车检测有限公司加强管理,严防排气检测中的弄虚作假行为,确保慈溪市大气环境质量日益得到改善。/p
  • 海水淡化所三次共计采购仪器设备87台套
    海水淡化研究所第三批次仪器设备采购项目招标公告  政府采购项目名称: 海水淡化研究所第三批次仪器设备采购项目  招 标 编 号: 0702-1241CITC5Y10  采购人名称:国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所  采购人地址:天津市南开区科研东路1号  采购人联系方式:022-87894686  采购代理机构全称:中机国际招标公司  采购代理机构地址:北京市丰台区西三环中路90号通用技术大厦  采购代理机构联系方式:010-633484  采购内容:序号采购内容采购数量(台件)投标保证金金额(元人民币)原产地要求报价方式1三维扫描仪15000不限不含税价2垢物性检测系统2100003冰点渗透压仪1无4多点程序热稳定测定系统150005热台偏光显微镜1无6折光率仪1无7ROHS分析仪1无8自动稀释器2无9浊度/污泥浓度在线分析系统1无10实验室超纯水1无11等离子体发射串联质谱仪(ICP-MS)11000012自动化膜完整性测试仪1无13固体表面ZETA电位分析仪1500014流场粒子示踪仪11000015能耗测定分析仪1无16材料表面能分析仪1无17流化床反应仪11000018超临界流体色谱1500019在线颗粒分析仪11000020腐蚀与积垢监测系统1无21平行合成反应釜1无22旋光仪1无23红外显微系统1无24连续流动合成系统1无25制备级生物分子快速纯化系统1500026毛细管流动法孔径分析仪1无27叶绿素荧光测定仪1无28管路测试系统22000029在线粘度计1无30非对称场流分离色谱11000031振动样品磁强计11000032激光光散射仪1500033微孔比表面与孔径分布测定仪1无34离子溅射仪1无35高温凝胶检测系统11000036极限粘数测定仪1无37石英晶体微天平1无38电位和绝对分子量分析仪1无39双通道离子色谱仪1无40库尔特仪1无41颚式粉碎仪1无42自动革兰氏染色仪1无43植物光合荧光仪1无44水质毒性分析仪1无45全自动核酸抽提纯化系统1无46全自动高压灭菌器1无47核酸蛋白检测分析系统1500048硫化物测定检测器1500049分子模拟软件1500050微生物染色/涂片机1无51水质有机污染物检测系统1无52数字显微分析系统1无53间断注射分析仪1500054实验室全自动工作站1500055发光细菌毒性检测仪1无56沼气分析仪1无57落地式高速冷冻离心机1无58多波束测深仪辅助设备3无59快速分析检测系统15000  备注:投标必须以包为单位,投标人必须是对所投包号中的所有内容进行投标,不允许拆包投标。以上货物详细技术规格和指标见招标文件第五章。上表中不含税价指投标产品如为进口产品时投标报价中不应包含进口关税和增值税,但应包含除此之外的其他进口环节费用 投标产品如为国产产品时投标报价中应包含所有相关的税费。  采购用途:海水淡化研究  简要技术要求:实验室仪器  招标项目的性质:政府采购  投标人的资格条件:  (1)投标人应具备《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定   (2)投标人应具有制造或销售本次投标产品的业绩   (3)投标人如不是投标货物的制造商,应具有制造商授予的经销资格或投标授权   (4)投标产品属于计量仪器的应符合《计量法》规定的相应条件   (5)本次招标不接受联合体投标   (6)投标人应购买本项目招标文件。  招标文件发售时间:即日起到2012年7月15日下午16:00止(节假日除外)  招标文件发售地点:本项目招标文件采用网上购买方式  1.本项目招标文件采用网上审批下载方式发放,不向投标人提供纸质招标文件。  2.有意向的投标人可登陆中机国际招标公司招标投标平台(http://bid.citc.com.cn),下载浏览本项目招标文件(部分)。需购买,按照上述平台中《网上购买标书操作指南》步骤操作。  3.购买招标文件的投标人需前往北京市丰台区西三环中路90号通用技术大厦1层标书室现场交款(现金、支票)当场领取发票,完成交款手续,并将《购买标书申请表》交予项目联系人。 工作时间:每天(节假日除外)上午9:00-11:00、下午14:00-16:00 时。联系人:任举 电话:010-63348310。  招标文件售价:200元人民币/包,售后不退  投标截止时间:2012年7月19日下午14:00  开 标 时 间:2012年7月19日下午14:00  开标地点:通用技术大厦3层第一会议室  评标方法和标准:综合评分法  项目联系人:大雁  联系方式:010-63348491 传 真:010-63373561  备注:1、采购代理机构开户行:交通银行阜外支行 账号:110060239018000072747  2、本次招标公告在《中国政府采购网》上发布。  2012年6月29日  天津海水淡化与综合利用研究所年度第二批次仪器设备采购项目招标公告  编号:0615-124312120213  天津国际招标有限公司(以下简称“招标机构”)受买方国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所委托就国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所2012年度第二批次仪器设备采购项目组织公开招标,邀请合格投标人就下列货物和有关服务提交密封投标:  一、项目名称:天津海水淡化与综合利用研究所2012年度第二批次仪器设备采购项目   二、项目编号:0615-124312120213  三、招标产品的名称、数量及主要技术参数(详见技术规格书)具体目录如下:  设备名称 数 量  第一包 移动式海水循环冷却动态模拟试验装置 1台/套  第二包 平板膜制膜设备 1台/套  四、投标人资格条件:  1) 具有独立承担民事责任能力,遵守国家法律法规,具有良好信誉,具有履行合同能力和良好的履行合同的记录,具有良好资金、财务状况的法人实体。  2) 国外设备制造商或代理商须在国内设满足售后服务要求服务网点和技术支持体系。  3)具备国家规定的相关资质。  4)按本招标邀请的规定获取招标文件   五、有兴趣的合格投标人从即日起至2012年6月4日,每天(节假日除外)9:30时至16:30时(北京时间)到天津国际招标有限公司302室购买招标文件,本招标文件每包售价为300元人民币,售后不退。邮购须另加50 元人民币(国内)或400 元人民币(国外)。潜在投标人购买标书需出示营业执照原件并提交营业执照复印件(加盖公章)。  六、所有投标文件应于2012年6月5日上午9:30时(北京时间)之前递交到天津国际招标有限公司二楼开标室。  七、定于2012年6月5日上午9:30时(北京时间),在天津国际招标有限公司二楼开标室公开开标。届时请参加投标的代表出席开标仪式。  招标机构名称:天津国际招标有限公司  详细地址:天津市河西区卫津南路19号  邮 编:300060  联 系 人:崔先生、王先生  电 话:022-23556625 传 真:022-23556625  电子邮箱:titc12@126.com  天津海水淡化与综合利用研究所年度第一批次仪器设备采购项目招标公告  天津国际招标有限公司(以下简称“招标机构”)受买方国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所委托就国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所2012年度第一批次仪器设备采购项目组织公开招标,邀请合格投标人就下列货物和有关服务提交密封投标:  一、项目名称:天津海水淡化与综合利用研究所2012年度第一批次仪器设备采购项目   二、项目编号:0615-124312120159  三、招标产品的名称、数量及主要技术参数(详见技术规格书)具体目录如下:  设备名称 数 量  第一包 海水循环冷却设备综合性能评价平台 2台/套  第二包 管式陶瓷膜性能测试评价装置 1台/套  第三包 三维数值模拟软件 1台/套  第四包 热能综合试验平台 1台/套  第五包 水质稳定性测试试验平台 1台/套  第六包 控制回路测试系统 1台/套  第七包 实验室测试仪器 1台/套  第八包 电渗析海水淡化工艺实验及膜性能评价实验装置 1台/套  第九包 双向传质膜精馏实验装置 1台/套  第十包 膜蒸馏用膜性能实验评价装置 1台/套  第十一包 叠加式恒温振荡器 1台/套  第十二包 平板膜制膜设备 1台/套  第十三包 低压膜性能检测及评价装置 1台/套  第十四包 微滤膜过滤精度检测装置 1台/套  第十五包 太阳池海水浓缩制盐实验装置 1台/套  第十六包 浓海水提溴高效填料吹出吸收模拟实验装置 1台/套  第十七包 盐水体系结晶动力学实验装置 1台/套  第十八包 高分子材料熔融挤出机 1台/套  第十九包 超临界萃取仪 1台/套  第二十包 管式电阻炉 1台/套  四、投标人资格条件:  1) 具有独立承担民事责任能力,遵守国家法律法规,具有良好信誉,具有履行合同能力和良好的履行合同的记录,具有良好资金、财务状况的法人实体。  2) 国外设备制造商或其代理商须在国内设有满足售后服务要求的服务网点和技术支持体系。  3)具备国家规定的相关资质。  4)按本招标邀请的规定获取招标文件   五、有兴趣的合格投标人从即日起至2012年5月8日,每天(节假日除外)9:30时至16:30时(北京时间)到天津国际招标有限公司302室购买招标文件,本招标文件每包售价为300元人民币,售后不退。邮购须另加50 元人民币(国内)或400 元人民币(国外)。潜在投标人购买标书需出示营业执照原件并提交营业执照复印件(加盖公章)。  六、所有投标文件应于2012年5月9日上午9:30时(北京时间)之前递交到天津国际招标有限公司二楼开标室。  七、定于2012年5月9日上午9:30时(北京时间),在天津国际招标有限公司二楼开标室公开开标。届时请参加投标的代表出席开标仪式。  招标机构名称:天津国际招标有限公司  详细地址:天津市河西区卫津南路19号  邮 编:300060  联 系 人:崔先生、曾先生  电 话:022-23556625  传 真:022-23556625  电子邮箱:titc12@126.com
  • PNAS|高鹏课题组原子尺度揭示氮化物异质结界面声子输运机制
    当前,信息技术的高速发展对半导体器件的热管理提出了更高的要求:一方面需要使用更好的散热材料(如石墨烯、金刚石等),另一方面需要降低接触界面热阻。对于小尺寸的高功率器件而言,界面的导热能力实际上已经成为制约器件性能提升的瓶颈,因此,研究其界面导热机制尤其重要。在半导体器件中,界面热导主要是由异质结界面附近的几个原子层产生的界面声子决定的。但目前人们对于界面声子如何影响界面热导知之甚少,主要原因是缺乏有效实验测量界面声子的手段。图 (a) AlN/Si异质结界面处的原子分辨图;(b) AlN/Si异质结界面的EELS谱;(c) AlN/Si和AlN/Al异质结四种不同界面模式的声子态密度分布及对界面热导的贡献近来,北京大学物理学院量子材料科学中心、电子显微镜实验室高鹏教授课题组,发展了兼具空间分辨和动量分辨能力的四维电子能量损失谱技术(Nature Communications 2021, 12, 1179 发明专利:ZL202011448013.7),并展示了可应用于异质结界面声子色散的测量(Nature 2021, 559, 399)。最近,他们和清华大学、南方科技大学等合作,利用该谱学方法测量了第三代半导体氮化铝(AlN)与硅(Si)衬底、金属铝(Al)电极等界面的晶格动力学行为,并探索了不同界面的声子传输行为及其对界面热导的贡献。联合研究团队发现AlN/Si和AlN/Al的界面声子模式迥然不同,从而导致界面热导数倍的差异。通常,界面声子可以分为四类:扩展模式、局域模式、部分扩展模式和孤立模式。其中,扩展模式和局域模式与界面两侧的体态声子都有很强的关联,使得一侧的声子通过弹性/非弹性散射穿过界面到达另一侧,充当连接两侧体态声子的桥梁,从而有助于提升界面热导;而部分扩展模式和孤立模式对界面热导贡献很小。联合研究团队首先在AlN/Si异质结界面上观测到了界面模式具有明显的桥效应:界面存在原子尺度局域的声子模式,与界面两侧AlN和Si的不同能量的体声子都能发生非弹性散射从而交换能量;此外,也观察到了明显的界面扩展模式。这两种模式都能有效促进界面热量的传输。而在AlN/Al界面,并没有观察到明显的由局域模式或扩展模式构成的声子桥,其界面声子模式主要为部分扩展模式,对热量的传输效率较低。这些结果解释了为什么AlN/Al的界面热导要远小于AlN/Si。该工作深化了对界面声子传输和热输运的理解,尤其为基于氮化物的高电子迁移率晶体管和大功率发光二极管等高功率半导体器件的热管理提供了有价值的信息。2022年2月18日,相关成果以“原子尺度探测氮化物半导体异质结界面声子桥”(Atomic-scale probing of heterointerface phonon bridges in nitride semiconductor)为题,在线发表于《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)。北京大学物理学院量子材料科学中心2017级博士研究生李跃辉为第一作者,高鹏为通讯作者,其他主要合作者包括北京大学物理学院的研究助理亓瑞时、2018级博士研究生时若晨,清华大学胡健楠博士、马旭村教授、罗毅院士,以及清华大学和南方科技大学薛其坤院士等。上述研究工作得到国家自然科学基金,以及量子物质科学协同创新中心、怀柔综合性国家科学中心轻元素量子材料交叉平台、北京大学高性能计算平台等支持。论文原文链接:https://www.pnas.org/content/119/8/e2117027119
  • 岛津EPMA超轻元素分析之六: 氮化处理工件表面缺陷的原因是什么?
    导读 氮化处理工艺应用广泛,但有时由于热处理工艺不正确或操作不当,往往造成产品的各种表面缺陷,影响了产品使用寿命。某氮化处理的工件表面出现了内氧化开裂,使用岛津电子探针EPMA对其进行了分析。 科普小课堂 氮化处理的特点:氮化处理是一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。工件进行氮化热处理可显著提高其表面硬度、耐磨性、抗腐蚀性能、抗疲劳性能以及优秀的耐高温特性,而且氮化处理的温度低、工件变形小、适用材料种类多,在生产中有着大规模应用。 氮化处理的原理:传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中,通以流动的氨气并加热,氨气热分解产生活性氮原子,不断吸附到工件表面,并扩散渗入表层内,形成不同含氮量的氮化铁以及各种合金氮化物,如氮化铝、氮化铬等,这些氮化物具有很高的硬度、热稳定性和很高的弥散度,从而改变了表层的化学成分和微观组织,获得了优异的表面性能。 裂纹产生的原因是什么? 电子探针分析氮化后的内氧化裂纹:通过之前的系列,已经了解了超轻元素的测试难点以及岛津电子探针在轻元素和超轻元素分析方面的特点和优势。为了查明氮化工件开裂的问题,使用岛津电子探针EPMA-1720直接对失效件的横截面进行元素的分布表征。 岛津电子探针EPMA-1720 结果显示:裂纹内部主要富集元素C和O,工件表面存在脱碳现象,工件内部存在碳化物沿晶分布,氮化层有梯度地向内扩展趋势。氮化处理前工件是不允许出现脱碳现象的,如前期原材料或前序热处理环节中出现脱碳现象,需要机械加工处理掉。内部的沿晶碳化物会造成晶界结合力的减弱,容易造成沿晶开裂。 表1 表面微裂纹横截面元素C、O、N的分布特征 对另一侧的面分析显示,渗氮处理前,试样表面也存在脱碳层。脱碳层如未全部加工掉,将会致使工件表面脱碳层中含有较高浓度的氮,从而得到较厚的针状或骨状高氮相。具有这种组织形态的渗层,脆性及对裂纹的敏感性都很大。而且在表面也有尖锐的不平整凸起,这些都可能会造成后续工艺中的应力集中导致表面微裂纹。 同时也观察到某些合金元素存在些微的分布不均匀现象,不过这些轻微的成分变化,对性能的影响应该不大。 表2 另一侧面表面微裂纹横截面元素C、Mo、O的分布特征 试样腐蚀后进行金相分析。微观组织显示,近表层存在55~85μm的内部微裂纹,氮化后出现连续的白亮层,白亮氮化层并未在内部裂纹中扩散,所以微裂纹应该出现在表面氮化工艺后的环节。 结论 使用岛津电子探针EPMA-1720对某氮化工件表面微裂纹进行了分析,确认了表面的脱碳现象、基体的碳化物晶界分布、氮化过程中氮的近表面渗透扩展以及微裂纹中氧的扩散现象。工件原材料或工件在氮化前进行调质处理的淬火加热时,都要注意防止产生氧化脱碳;如果工件表面已产生了脱碳,则在调质后氮化前的切削和磨削加工中,须将其去除。同时在氮化工艺前需要加入并做好去应力热处理工艺,否则可能内应力过大造成氮化后的表面缺陷。
  • 10000V!氮化镓功率器件击穿电压新纪录
    近日,美国弗吉尼亚理工大学电力电子技术中心(CPES)和苏州晶湛半导体团队合作攻关,通过采用苏州晶湛新型多沟道AlGaN/GaN异质结构外延片,以及运用pGaN降低表面场技术(p- GaN reduced surface field (RESURF)制备的肖特基势垒二极管(SBD),成功实现了超过10kV的超高击穿电压。这是迄今为止氮化镓功率器件报道实现的最高击穿电压值。相关研究成果已于2021年6月发表于IEEE Electron Device Letters期刊。图1:多沟道AlGaN/GaN SBD器件结构图(引用自IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, VOL. 42, NO. 6, JUNE 2021)实现这一新型器件所采用的氮化镓外延材料结构包括20nm p+GaN/350nm p-GaN 帽层以及23nm Al0.25Ga0.75N/100nm GaN本征层的5个沟道。该外延结构由苏州晶湛团队通过MOCVD方法在4吋蓝宝石衬底上单次连续外延实现,无需二次外延。基于此外延结构开发的氮化镓器件结构如图1所示,在刻蚀工艺中,通过仅保留2微米的p-GaN场板结构(或称为降低表面场(RESURF)结构),能够显著降低峰值电场。在此基础上制备的多沟道氮化镓肖特基势垒二极管(SBD),在实现10kV的超高击穿电压的同时,巴利加优值(Baliga’s figure of merit, FOM)高达2.8 ,而39 的低导通电阻率,也远低于同样10kV耐压的 SiC 结型肖特基势垒二极管。多沟道氮化镓器件由于采用廉价的蓝宝石衬底以及水平器件结构,其制备成本也远低于采用昂贵SiC衬底制备的SiC二极管。创新性的多沟道设计可以突破单沟道氮化镓器件的理论极限,进一步降低开态电阻和系统损耗,并能实现超高击穿电压,大大拓展GaN器件在高压电力电子应用中的前景。在“碳达峰+碳中和”的历史性能源变革背景下,氮化镓电力电子器件在电动汽车、充电桩,可再生能源发电,工业电机驱动器,电网和轨道交通等高压应用领域具有广阔的潜力。苏州晶湛半导体有限公司已于近日发布了面向中高压电力电子和射频应用的硅基,碳化硅基以及蓝宝石基的新型多沟道AlGaN/GaN异质结构外延片全系列产品,欢迎海内外新老客户与我们洽商合作,共同推动氮化镓电力电子技术和应用的新发展!
  • GB/T 14678标准起草当时国内外的实验室仪器条件如何?现在的仪器是如何替代标准原有的装置,优势
    GB/T14678-1993《空气质量 硫化氢、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫的测定 气相色谱法 》标准解读标准起草当时国内外的实验室仪器条件GBT14678是一个93年开始执行的标准,当时仪器条件比较落后,市面上还没有商品化的低温气体浓缩仪,采用相对简陋的装置进行低温富集,装置基本处于DIY状态(弹出标准中的实验装置图片)。该装置工作主要分为低温富集和高温脱附进样两个步骤,其中依靠液氧低温和填料捕集双重作用达到富集效果.脱附时将浓缩进样针扎入气相进样口,启动浓缩管升温,外接的惰性气体将浓缩管中的待测组分带入色谱进行定性定量分析。现在的仪器是如何替代标准原有的装置,优势在哪经过多年的发展,现已有商品化的大气浓缩仪替代原来的浓缩装置。大气预浓缩仪将抽气泵、流量计、浓缩管、液氮控制阀、高低温控温装置及进样模块集成于一套系统内,产品性能及操作便利性有了极大的提升,主要表现在:(1)浓缩管在富集与脱附过程中无需移动,高低温控制无缝切换,有利于样品的富集与脱附(弹出预浓缩的冷阱系统图片,可以问研发小朱要);(2)采用了多级冷阱串联,不仅有效排除H2O、CO、CO2等组分的干扰且待测组分可在无填料的捕集阱中被富集并快速脱附,得到更优异的峰形。(3)采用了电子流量控制,有效提高样品加入体积精度;(4)实现了内标气体的自动加入,提高实验的准确性;(5)实现了与色谱的联动触发及反控,保证实验的一致性;(6)联用自动进样器,可实现无人值守自动运行(弹出预浓缩自动进样器图片)。泰通产品秀全自动热解析仪24位全自动热解析仪50位全自动热解析仪自动二次热解析仪全自动热解吸仪是一款自带电子冷阱的,气路采用电动六通阀、八通阀和电磁阀相结合,可以编程自动完成吸附管的一次解吸冷阱富集、二次解吸、进样和反吹四个过程,冷阱温度、一次解吸温度、二次解吸温度和管路加热温度可以独立设置,并且在进样时输出同步信号,可以同时启动色谱和工作站。全自动热解析仪充分体现了先进的前处理技术和强大的实力,作为先进的热解析仪配备有:二级解析功能,除湿功能自动检漏,电子压力控制等功能,瞬间解析的技术,半导体冷凝至-40℃ ,所有的技术有效保护GC ,极大的提高解析效率。采用先进惰性加热传输管线设计,不占用色谱进样口。用户在需要时自行改变进样方式。24/48/50/100位样品位,转盘式自动进样设计,让您轻松应对挥发性有机物(VOCs )的检测。全自动吹扫捕集仪AutoTP-93全自动吹扫捕集仪是一款带电子冷阱的93位40mlVOA样品瓶全自动吹扫捕集仪。采用高精度注射泵精确取样,用氦气/氮气作为吹扫气,将吹扫管通入样品溶液鼓泡;在持续的气流吹扫下,样品中的挥发性组分随吹扫气逸出,并通过一个装有吸附剂的捕集装置进行浓缩;在一定的吹扫时间之后,关闭吹扫气,切换六通阀将捕集管接入GC的载气气路,同时快速加热捕集管使捕集的样品组分解吸后随载气进入GC进行分析。通过与GC或GC/MS的联用,可以广泛应用于环境分析,如饮用水或废水中的有机污染物分析,也可用于食品中挥发物(如气味成分)的分析等。全自动活化仪ATHH-12全自动活化仪是热解析(热脱附)仪的配套设备,用于吸附管在高温条件下通惰性气体吹扫,保护吸附管填料同时将吸附在填料上的挥发性有机物释放,得到本底干净的采样管,再去控制现场采样,保证实验数据的准确性。原理:在高温及一定的惰性气流下将吸附管内残留物吹扫出去,使吸附管获得重生,吸附管可以重复使用,节约成本。全自动顶空进样器全自动顶空进样器是气相色谱法中一种方便快捷的样品前处理方法,其原理是将待测样品置入一密闭的容器中,通过加热升温使挥发性组分从样品基体中挥发出来,在气液(或气固)两相中达到平衡,直接抽取顶部气体进行色谱分析,从而检验样品中挥发性组分的成分和含量。使用顶空进样方法可以免除冗长繁琐的样品前处理过程,避免有机溶剂对分析造成的干扰、减少对色谱柱及进样口的污染。全自动气体进样器GS系列气体自动进样器是用于气体样品直接进样的装置。通过配备多个样品选择阀、自动取样系统、多路进样阀及定量环以实现样品的取样和进样功能。搭配气相色谱或其他检测设备广泛应用于气态样品的直接进样分析。大气预浓缩系统大气预浓缩系统可对苏玛罐、采样袋、采样瓶等多种采样装置中空气样品进样并低温浓缩聚集,能有效对空气样品中极性(醛、醇、酯、酮、醚)和非极性、活性硫、氮化合物等有机化合物浓缩分析,并有效去除气体样品中的 H2O、02、CO2、N2等气体。自动制标仪将活化好的采样管插入制备孔,使用微量进样针精确注入一定体积的标准溶液。一键启动制备程序自动通入恒定流速的惰性气体,模拟大气采样过程,标准溶液中的待测组份吸附在采样管的填料中, 而标准溶液中的溶剂被放空,完成制备过程。ZB-1自动制标仪的流量和制备时间可以设置,制备结束后会自动关闭载气。采样管
  • 我国航天领域首个大科学装置正式运行!可在地面模拟太空环境做实验
    综合央视新闻客户端、新华社报道,2月27日,由哈尔滨工业大学和中国航天科技集团联合建造的“空间环境地面模拟装置”国家重大科技基础设施项目正式通过国家验收,这是我国航天领域首个大科学装置,可以综合模拟低温、真空、电磁辐射等九大类空间环境因素,也被称为“地面空间站”。“空间环境地面模拟装置”国家重大科技基础设施项目,聚焦航天领域的重大基础性科学技术问题,构建我国首个空间综合环境与航天器、生命体和等离子体作用科学领域的大型研究基地,形成国际领先水平的空间环境耦合效应试验研究平台。相较于把实验仪器设备搬到太空,“地面空间站”既能节省成本、减少安全隐患,又可以根据科学问题和工程需要,设置特定的环境因素,不受时空限制进行多次重复验证,从而打造更加安全便捷的实验条件和科研手段。“这意味着未来许多需要抵达太空才能进行的实验,在地面上就能完成。”空间环境地面模拟装置常务副总指挥、哈尔滨工业大学空间环境与物质科学研究院院长李立毅说,项目建设坚持自主创新,突破了一系列关键技术,各系统已全部投入试运行和开放共享,服务于国内外多家用户单位,支撑了我国一系列国家重大航天任务的实施,取得了多项标志性成果。由中国工程院院士、苏州实验室主任徐南平等担任联合主任的国家验收委员会认为,该项目突破了空间环境模拟及其与物质作用领域的系列关键技术,项目总体建设指标处于国际先进水平,部分关键技术指标处于国际领先水平,装置运行成效突出,科技与社会效益显著,同意其通过国家验收。中国科学院院士、哈尔滨工业大学校长韩杰才说,该装置对我国重大科技创新突破、产业转型升级、高端人才培育等具有重要意义。未来学校将不断优化装置技术指标,持续提高装置科学水平,加速形成更多自主知识产权技术,为我国实现从航天大国向航天强国的重大跨越作出新的贡献。据了解,“空间环境地面模拟装置”从2005年开始论证,到正式通过验收,历时18年,去年试运行以来,已经服务了国内外多家用户单位,支撑了我国多款宇航电子元器件的研发和一系列国家重大航天任务的实施,取得了多项标志性成果。验收委员会认为,这一项目突破了空间环境模拟及其与物质作用领域的系列关键技术,项目总体建设指标处于国际先进水平,部分关键技术指标处于国际领先水平。
  • 加点氮化钴,二氧化碳“变废为宝”
    p 中国科技大学曾杰教授课题组,对钴基催化剂在二氧化碳加氢反应中的活性物相研究取得重要进展。他们将氮原子引入到钴催化剂中,构筑出氮化钴催化剂,通过原位机理研究发现,钴氮氢是该催化过程中真正的活性物相,是它大幅提高了催化效率。该研究成果近日在线发表在《自然—能源》杂志上。br//pp  开发可再生能源、提高能源利用效率是当今世界的重大课题。二氧化碳加氢反应是低碳化学中的重要反应,一方面可以合成化工原料,缓解二氧化碳排放压力,实现碳能源的循环利用 另一方面可以合成甲醇,实现氢资源的储存和利用。/pp  由于二氧化碳的化学惰性,二氧化碳加氢反应需要在高温高压条件下实现,转化工艺中存在能耗过大的问题。在过去几十年里,人们开发出一系列不同策略以提高非贵金属催化剂对二氧化碳加氢反应的活性。但迄今为止,对非贵金属催化剂在二氧化碳加氢反应中的活性物相研究仍处于起步阶段。/pp  曾杰课题组将氮原子引入到钴催化剂中,形成氮化钴催化剂。在二氧化碳加氢催化中,氮化钴催化剂在32个大气压和150摄氏度的条件下,转换频率为同等条件下钴催化剂的64倍。进一步研究表明,在氢气氛围下,氮化钴催化剂上的氮原子会吸附结合氢原子形成钴氮氢这样一种特殊的物相。钴氮氢中的氨基氢原子直接加到二氧化碳分子上,形成甲酸根物种作为中间产物,从而大幅提升二氧化碳加氢反应的活性。/pp  该研究为优化非贵金属催化剂对二氧化碳加氢反应的活性提供了一种简单有效的方式,为今后寻找更廉价、高效的二氧化碳加氢催化剂提供了新思路,对解决能源和环境问题具有积极意义。/ppbr//p
  • 18家国内氮化镓头部企业:做研发有多烧钱?
    国家“十四五”研发计划已明确将大力支持第三代半导体产业的发展,氮化镓等第三代半导体材料也是支持新基建的核心材料,呈现巨大的潜在市场。目前氮化镓的应用市场分布于LED照明、激光器与探测器方向、5G射频和功率器件等。与国外领先企业相比,国内企业在技术积累上有着较大的差距,但国内企业之间的差距并不明显。通过调研国内18家氮化镓头部企业的研发投入,希望帮助行业人士通过本文了解目前氮化镓上市企业的研发费用情况。综合来看,氮化镓相关企业每年的研发费用最低在千万级,最高高达近30亿元;研发投入相对于营业收入占比,最低在3%以上,最高高达近26%。2020年国内氮化镓相关上市企业研发投入企业名称研发费用/元(单位:RMB)闻泰科技28.02亿三安光电9.3亿安克创新5.68亿华润微5.67亿士兰微4.86亿和而泰2.53亿赛微电子1.96亿华灿光电1.53亿亚光科技1.47亿奥海科技1.44亿易事特1.36亿国星光电1.34亿扬杰科技1.32亿乾照光电9086万捷捷微电7439万京泉华6505万聚灿光电6133万台基股份1283万各家企业简介及2020年研发投入情况如下:1.闻泰科技闻泰科技全资子公司安世半导体是全球知名的半导体IDM公司,总部位于荷兰奈梅亨,产品组合包括二极管、双极性晶体管、模拟和逻辑IC、ESD保护器件、MOSFET器件以及氮化镓场效应晶体管(GaN FET)。在与国际半导体巨头的竞争中,安世在各个细分领域均处于全球领先,其中二极管和晶体管出货量全球第一、逻辑芯片全球第二、ESD保护器件全球第一、功率器件全球第九。安世半导体第三代半导体氮化镓功率器件(GaN FET)广泛应用于电动汽车、数据中心、电信设备、工业自动化和高端电源,特别是在插电式混合动力汽车或纯电动汽车中。目前650V氮化镓(GaN)技术已经通过车规级测试。 2020年闻泰科技研发投入约28.02亿,研发投入总额占营业收入的5.42%。 2.三安光电三安光电主要从事化合物半导体材料与器件的研发与应用,以砷化物、氮化物、磷化物及碳化硅等化合物半导体新材料所涉及的外延片、芯片为核心主业。其中所生产的GaN光电器件——LED、光伏电池应用于照明、显示、背光、农业、医疗、光伏发电等领域;GaN微波射频器件——功率放大器、滤波器、低噪声放大器、射频开关器、混频器、振荡器、单片微波集成电路等应用于移动通信设备和基站、WiFi/蓝牙模组、卫星通信、CATV等;GaN电子电力器件——肖特基势垒二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管、氮化镓场效应晶体管等应用于消费电源快速充电器、家用电器、新能源汽车、不间断电源、光伏/风能电站、智能电网、高速铁路等领域。2020年三安光电研发投入约9.3亿,研发投入总额占营业收入的11%。3.安克创新安克创新主要从事自有品牌的移动设备配件、智能硬件等消费电子产品的自主研发、设计和销售,是全球消费电子行业知名品牌商,产品主要有充电类、无线音频类、智能创新类三大系列。基于持续和巨大的研发投入,公司在各个产品领域形成了丰富且深入的技术积累,如将GaN(氮化镓半导体材料)材料应用在移动电源等相关产品中,在较大程度提高移动电源充电效率的同时降低了产品体积。2020年安克创新研发投入约5.68亿元,研发投入总额占营业收入的6.07%。4.华润微电子华润微电子是中国领先的拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化经营能力的半导体企业,产品聚焦于功率半导体、智能传感器与智能控制领域,目前公司主营业务可分为产品与方案、制造与服务两大业务板块。公司产品与方案业务板块聚焦于功率半导体、智能传感器与智能控制领域。公司制造与服务业务主要提供半导体开放式晶圆制造、封装测试等服务。此外,公司还提供掩模制造服务。目前在研项目“硅基氮化镓功率器件设计及工艺技术研发”预计总投资规模约2.44亿元,目标完成650V硅基氮化镓器件的研发,建立相应的材料生产、产品设计、晶圆制作和封装测试能力,并应用于智能手机充电器、电动汽车充电器、电脑适配器等领域,达到领先水平。至2020年,该项目累计投入金额约3746亿元,目前自主开发的第一代650V硅基氮化镓Cascode器件静态参数达到国外对标样品水平,产出工程样品,可靠性考核通过。2020年华润微电子研发投入约5.67亿元,研发投入总额占营业收入的8.11%。5.士兰微电子士兰微电子主要产品包括集成电路、半导体分立器件、LED(发光二极管)产品等三大类。经过二十多年的发展,公司已经从一家纯芯片设计公司发展成为目前国内为数不多的以IDM模式(设计与制造一体化)为主要发展模式的综合型半导体产品公司。公司属于半导体行业,公司被国家发展和改革委员会、工业和信息化部等国家部委认定为“国家规划布局内重点软件和集成电路设计企业”,陆续承担了国家科技重大专项“01专项”和“02专项”多个科研专项课题。2020年,公司的硅上GaN化合物功率半导体器件在持续研发中,并获“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”专项约1495万元补助。2020年士兰微电子研发投入约4.86亿元,研发投入总额占营业收入的11.34%。 6.和而泰深圳和而泰子公司铖昌科技主营业务为微波毫米波射频芯片的设计研发、生产和销售。铖昌科技在芯片行业拥有核心技术的自主研发能力,公司产品质量达到了服务于航天、航空的水准。铖昌科技主要产品包括GaN功率放大器芯片、低噪声放大器芯片模拟波束赋形芯片、数控移相器芯片、数控衰减器芯片等,产品应用于我国卫星遥感、卫星导航和通信等领域。2020年深圳和而泰研发投入约2.53亿元,研发投入总额占营业收入的5.41%。7.赛微电子赛微电子现有GaN业务包括外延材料和器件设计两个环节,其中GaN外延材料业务是基于自主掌握的工艺诀窍,根据既定技术参数或客户指定参数,通过MOCVD设备生长并对外销售6-8英寸GaN外延材料。2020年赛微电子研发投入约1.96亿元,研发投入总额占营业收入的25.54%。8.华灿光电华灿光电是全球领先的LED芯片及先进半导体解决方案供应商,主要产品为LED芯片、LED外延片、蓝宝石衬底及第三代半导体化合物氮化镓基电力电子器件。华灿光电十五年聚焦氮化镓材料在LED领域的技术研发,并于2020正式进入氮化镓基电力电子器件领域,产品主要面向移动消费电子终端快速充电器、其他电源设备,云计算大数据服务器中心、通信及汽车应用等领域。2020年华灿光电研发投入约1.53亿元,研发投入总额占营业收入的5.78%。9.亚光科技亚光科技集团系由原太阳鸟游艇股份有限公司在收购成都亚光电子股份有限公司基础上改名而来,太阳鸟为国内领先全材质的游艇、商务艇和特种艇系统方案提供商,连续多年公司复合材料船艇产销量行业领先。2017年9月,上市公司太阳鸟以发行股份的方式完成亚光电子97.38%股权的收购,成为国内体量最大的军用微波射频芯片、元器件、组件和微系统上市公司,是我国军用微波集成电路的主要生产定点厂家之一。在核心射频芯片方面,亚光科技大力扩大芯片研发团队规模,形成设计、封装、测试全流程研发生产能力,集中突破砷化镓/氮化镓射频芯片关键技术,在芯片制造领域与国内流片厂深度合作,打造完整的新型半导体射频芯片产业链,在满足自用的基础上,逐渐扩大对外芯片设计、流片、测试和封装的整体芯片设计外包业务;并以5G/6G射频前端芯片和光通讯芯片为突破口,加快民品芯片设计服务拓展。2020年亚光科技研发投入约1.47亿元,研发投入总额占营业收入的8.10%。10.奥海科技奥海科技主要从事充电器等智能终端充储电产品的设计、研发、制造和销售,产品主要应用于智能手机、平板电脑、智能穿戴设备(智能手表等)、智能家居(电视棒/机顶盒、智能插座、路由器、智能摄像头、智能小家电等)、人工智能设备(智能音箱、智能机器人、智能翻译器等)、动力能源、网络能源等领域。在GaN研发项目上,已经布局了30W、45W、65W产品,GaN充电器方面将布局100W、120W充电器。2020年奥海科技研发投入约1.44亿元,研发投入总额占营业收入的4.87%。11.易事特易事特主要从事5G+智慧电源(5G供电、轨道交通供电、智能供配电、特种电源)、智慧城市&大数据(云计算/边缘计算数据中心、IT基础设施)、智慧能源(光伏发电、储能、充电桩、微电网)三大战略板块业务的研发、生产与销售服务,为广大用户提供高端电源装备、数据中心、充电桩、5G供电、储能、轨道交通智能供电系统、光储充一体化系统等产品及能效解决方案。经过三十一年的发展,现已成全球新能源500强和竞争力百强企业,行业首批国家火炬计划重点高新技术企业、国家技术创新示范企业、国家知识产权示范企业。2020年易事特研发投入约1.36亿元,研发投入总额占营业收入的3.26%。12.国星光电国星光电是集研发、设计、生产和销售中高端半导体发光二极管(LED)及其应用产品为一体的国家高新技术企业,主营业务为研发、生产与销售LED器件及组件产品。公司作为国内LED器件封装的龙头企业,涉足电子及LED行业50余年,产品广泛应用于消费类电子产品、家电产品、计算机、通讯、显示及亮化产品、通用照明、车灯、杀菌净化等领域,技术实力领先,产品精益制造,拥有全面的生产和质量管理认证体系。公司主要产品分为器件类产品(包括显示屏用器件产品、白光器件产品、指示器件产品、非视觉器件产品)、组件类产品(包括显示模块与背光源、Mini背光模组)及LED外延片及芯片(包括各种功率及尺寸的外延片、LED芯片产品),业务涵盖LED产业链上、中、下游产品。2020年国星光电研发投入约1.34亿元,研发投入总额占营业收入的4.09%。“硅基AlGaN垂直结构近紫外大功率LED外延、芯片与封装研究及应用”、“晶圆级GaN纳米阵列生长与紫外探测器芯片研制项目”等获得政府补助。13.扬杰科技扬杰科技专业致力于功率半导体芯片及器件制造、集成电路封装测试等中高端领域的产业发展,主营产品为各类电力电子器件芯片、MOSFET、IGBT及碳化硅SBD、碳化硅JBS、大功率模块、小信号二三极管、功率二极管、整流桥等,产品广泛应用于消费类电子、安防、工控、汽车电子、新能源等诸多领域。“900V耐压GaN基垂直结构功率器件研发及产业化项目”获得政府补助。2020年扬杰科技研发投入约1.32亿元,研发投入总额占营业收入的5.01%。14.乾照光电乾照光电一直从事半导体光电产品的研发、生产和销售业务,主要产品为LED外延片、全色系LED和芯片及砷化镓太阳电池外延片及芯片,为LED产业链上游企业。在氮化镓LED方面,随着南昌生产基地一期的满产,公司全面布局普通照明产品、高压产品、灯丝产品、高光效产品、背光产品、倒装产品、Mini/Micro-LED产品,以及显示屏芯片产品。全新一代的Alioth系列照明产品,采用全新的外延结构设计、芯片结构设计和芯片制程工艺,在产品性能上得到大幅度的提升,凭借较高的性价比,迅速占领市场。2020年厦门乾照光电研发投入约9086万元,研发投入总额占营业收入的6.91%。“通用照明用GaN基材料及LED芯片制造技术改造项目”、“氮化镓基第三代半导体照明用材料及高效白光LED器件产业化项目”等获得政府补助。15.捷捷微电子江苏捷捷微电子是专业从事功率半导体芯片和器件的研发、设计、生产和销售,具备以先进的芯片技术和封装设计、制程及测试为核心竞争力的IDM业务体系为主。公司集功率半导体器件、功率集成电路、新型元件的芯片研发和制造、器件研发和封测、芯片及器件销售和服务为一体的功率(电力)半导体器件制造商和品牌运营商。2021年将加快功率MOSFET、IGBT、碳化硅、氮化镓等新型电力半导体器件的研发和推广,从先进封装、芯片设计等多方面同步切入,快速进入新能源汽车电子(如电机马达和车载电子)、5G核心通信电源模块、智能穿戴、智能监控、光伏、物联网、工业控制和消费类电子等领域。2020年江苏捷捷微电子研发投入约7439万元,研发投入总额占营业收入的7.36%。16.京泉华京泉华专注于电子元器件行业,是一家集磁性元器件、电源类产品的生产及组件灌封、组装技术于一体的解决方案提供者。公司电源产品按照产品特性可分为电源适配器和定制电源两大类,智能电源是定制电源产品系列中的新研发产品。电源具体产品包括:智能电源、氮化镓电源、电源适配器、裸板电源、LED电源、模块电源、医疗电源、工控电源、通信电源、光伏逆变电源、数字电源等多个系列。2020年京泉华研发投入约6505万元,研发投入总额占营业收入的4.95%。17.聚灿光电聚灿光电主要从事化合物光电半导体材料的研发、生产和销售业务,主要产品为GaN基高亮度LED外延片、芯片。与华中科技大学合作承担的“面向高端车用市场的氮化镓基倒装LED芯片研发及其产业化”政府科技项目,通过研发设计芯片版图、开发新工艺,已开发出车用大尺寸倒装芯片,产品性能优异,对占领国产高端芯片市场份额具有重要意义。2020年聚灿光电研发投入约6133万元,研发投入总额占营业收入的4.36%。18.台基股份台基股份专注于功率半导体器件的研发、制造、销售及服务,主要产品为大功率晶闸管、整流管、IGBT、电力半导体模块等功率半导体器件,广泛应用于工业电气控制系统和工业电源设备,包括冶金铸造、电机驱动、电机节能、大功率电源、输变配电、轨道交通、新能源等行业和领域。2020年台基股份研发投入约1283万元,研发投入总额占营业收入的3.30%。结合这18家氮化镓上市企业的研发费用可以看出,近年来国内企业在氮化镓相关领域投入研发资金高达上百亿元,而多数企业在财报中都表明看好未来氮化镓材料在LED照明、激光器与探测器方向、5G射频和功率器件等多个领域的市场前景,纷纷加码布局氮化镓项目。据了解,多家企业不乏获得政府千万级补贴的在研氮化镓项目。这预示着未来几年相关半导体检测仪器市场或将继续快速增长。
  • 年产能24万片,苏州一氮化镓外延片材料项目开工在即
    近日,苏州工业园区管理委员会公示了苏州晶湛半导体有限公司新建氮化镓外延片生产扩建项目环境影响报告书。△Source:苏州工业园区管理委员会网站截图报告显示,苏州晶湛半导体有限公司拟投资2.8亿元进行异地扩建,在苏州工业园区自建厂房和办公楼,进行半导体材料—氮化镓外延片的产业化生产,预计年产氮化镓外延片24万片,其中,6英寸和8英寸氮化镓外延片年产能均为12万片,用于制造微波功率器件和电力电子功率器。△Source:苏州工业园区管理委员会网站截图据悉,该项目于2021年6月4日取得苏州工业园区行政审批局核发的江苏省投资项目备案证,预计2021年11月开工建设,2023年2月完成建筑施工,建设周期约18个月。资料显示,晶湛半导体成立于2012年,主要从事氮化镓电子材料和光电材料的研发。官网资料显示,截至目前,晶湛半导体已完成A+轮融资,用于扩大生产规模,150mm的GaN-on-Si 外延片的月产能达1万片。目前,晶湛半导体已拥有全球超过150家的著名半导体公司、研究院所客户。
  • 微波法合成氮化物荧光粉获突破
    近期,中科院宁波材料技术与工程研究所“结构与功能一体化陶瓷”研发团队的刘丽红和黄庆,成功实现低温常压下制备高质量氮化物荧光粉,并在8月份通过材料荧光特性测试。  氮化物荧光粉是LED(发光二极管)不可或缺的重要材料体系。据黄庆介绍,该项新技术将微波功率转变为热能,实现整体加热。相较传统气压合成方法的高温(1700℃~2000℃)和高压(1~10个大气压)条件,微波合成法能在常压和1600℃以下实现相同的合成结果。低温合成使荧光粉光学性能大幅提高,工业节能可达80%以上。  另外,在相同反应温度下获得的荧光粉量子效率,微波法与传统气压法相比提高1.6倍。在荧光粉产率上,一般气压炉一天只能生产100克左右,而微波法可以达到几十公斤量级。新技术还可实现材料大区域零梯度均匀加热,且升温速度快、合成时间短,有利于获得粒径分布均匀的粉体。
  • 闻泰科技650V氮化镓(GaN)技术已通过车规级测试
    闻泰科技11月3日在投资者互动平台表示,安世半导体在行业推出领先性能的第三代半导体氮化镓功率器件 (GaN FET),目标市场包括电动汽车、数据中心、电信设备、工业自动化和高端电源,特别是在插电式混合动力汽车或纯电动汽车中,氮化镓技术是其使用的牵引逆变器的首选技术。目前公司的650V氮化镓(GaN)技术,已经通过车规级测试。碳化硅(SiC)产品目前已经交付了第一批晶圆和样品。2021年上半年,公司半导体业务研发投入3.93亿元(全年规划9.4亿元),进一步加强了在中高压Mosfet、化合物半导体产品SiC和GaN产品、以及模拟类产品的研发投入。在化合物半导体产品方面,目前氮化镓已推出硅基氮化镓功率器件(GaN FET),已通过AEQC认证测试并实现量产,碳化硅技术研发也进展顺利,碳化硅二极管产品已经出样。
  • 天津海水淡化与综合利用研究所拟采购1591万元仪器设备
    p  近日,国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所连续发布招标公告,对2017年仪器设备采购项目进行了第五批、第六批、第七批次招标,采购的仪器设备主要用于海水淡化研究。/pp  公开信息显示,第五批、第六批、第七批招标项目预算金额分别为590万元、525万元、476万元,招标仪器涉及有机物分布分析仪、液滴成像分析系统、膜流动电位测试仪、海水淡化能量回收装置小型化研发测试平台等仪器。从招标文件看出,第五批和第七批招标仪器仅采购国产设备,第六批仪器设备允许进口。/pp  此外,该三批次招标项目投标最早截至时间为8月29日,相关仪器生产、销售企业投标时间充裕。以下为部分招标信息,详细信息请见招标文件。/pp  项目名称:国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所2017年第五批仪器设备采购项目/pp  项目编号:0701-174110150297/pp  img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="line-height: 16px "/a href="http://img1.17img.cn/17img/files/201708/ueattachment/b32d4391-90a6-4066-a6e7-66a0f1939471.pdf" style="line-height: 16px "招标公告[3].pdf/a/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/a0efaf96-db2f-4d36-bfee-33a50bad435e.jpg" title="八.jpg"//pp  项目名称:国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所2017年第六批仪器设备采购项目/pp  项目编号:0701-174110150302/pp  img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="line-height: 16px "/a href="http://img1.17img.cn/17img/files/201708/ueattachment/ec661083-a325-45c8-bedd-6fd040a50130.pdf" style="line-height: 16px "招标公告[1].pdf/a/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/5123376d-5c71-4e55-b87a-199db1f248f4.jpg" title="六.jpg"//pp  项目名称:国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所2017年第七批仪器设备采购项目/pp  项目编号:0701-174110150305/pp  img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="line-height: 16px "/a href="http://img1.17img.cn/17img/files/201708/ueattachment/fb9fd541-345a-46dc-8b2a-ab3cb63deae8.pdf" style="line-height: 16px "招标公告[2].pdf/a/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/9d99ab2f-1de4-41d2-a162-b5fe33dd6e5b.jpg" title="七.jpg"//p
  • 河北钢铁承钢氮化钒铁检化验标准填补国内空白
    9月23日,由全国生铁及铁合金标准化技术委员会授权河北钢铁集团承钢起草的氮化钒铁系列检化验行业标准顺利通过专家组审定,填补了国内行业相关领域的空白。  氮化钒铁是一种钢铁材料中微合金化的钒合金添加剂,性能优于钒铁和氮化钒,可广泛应用于高强度螺蚊钢筋、高强度管线钢、高强度型钢等产品生产。  氮化钒铁中主要元素的检测没有独立的分析标准,承钢技术人员在编制完成《氮化钒铁》国家标准的基础上,对氮化钒铁中钒、氮、氧、碳、硫、硅、锰、磷、铝等成分的检测方法进行深入的攻关、完善,形成了氮化钒铁系列9个检化验行业标准。  来自冶金工业信息标准研究院、北京钢铁研究总院、中国科学院等8家单位的26名专家,通过审定材料,听取标准起草编制工作汇报,对该标准的科学性、可操作性、知用性和先进性及标准文本结构的严密性、文字的流畅性等内容进行了严格审定,一致同意审定通过。  据悉,氮化钒铁系列检化验标准的制定,填补了国内行业相关领域的空白,为氮化钒铁的生产及评价产品的性能提供了标准依据,为打击伪劣产品,提升产品质量,推动产业升级和有序发展具有积极的促进作用。
  • 微电子所在硅基氮化镓横向功率器件的动态可靠性研究方面取得进展
    硅基氮化镓横向功率器件因其低比导通电阻、高电流密度、高击穿电压和高开关速度等特性,已成为下一代高密度电力系统的主流器件之一,而且在电子消费产品中得到大规模应用。由于硅基氮化镓横向功率器件电气可靠性十分有限,主要表现在硬开关工作环境中的动态电阻退化效应,这给其在寿命要求较长的领域(如数据中心、基站等电源系统)应用带来了挑战,阻碍了其在ICT电源等大功率领域中的大规模应用。提升硅基氮化镓横向功率器件可靠性的难点在于如何准确测试出器件在长期高压大电流应力工作下的安全工作区,如何保证器件在固定失效率下的寿命。硅基氮化镓横向功率器件在高压大电流场景下的“可恢复退化”与“不可恢复退化”一直以来很难区分,这给器件安全工作区的识别和寿命评估带来了极大挑战。针对上述问题,中国科学院微电子研究所研究员刘新宇团队基于自主搭建的硅基氮化镓横向功率器件动态可靠性测试系统,从物理角度提出了硅基氮化镓横向功率器件开关安全工作区的新定义及表征方法。该技术能够表征硅基氮化镓横向功率器件开发中动态电阻增大的问题及其开发的硅基氮化镓横向功率器件对应的材料缺陷问题。相关研究成果以Characterization of Electrical Switching Safe Operation Area On Schottky-Type p-GaN Gate HEMTs为题发表在《IEEE电力电子学汇刊》(IEEE Transactions on Power Electronics)上 。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院前沿科学重点研究项目以及北京市科学技术委员会项目等的支持。图 (a) 团队自主搭建的自动化硅基氮化镓横向功率器件动态可靠性研究平台;(b) 基于器件是否生成新陷阱的角度区分硅基氮化镓横向功率器件的“可恢复退化”与“不可恢复退化;。(c) 提出一种检测器件发生不可恢复退化的边界的测试方法,以此测试序列表征器件开关安全工作区;(d) 所测试的硅基氮化镓横向功率器件的开关安全工作区。
  • Milli-Q发布Milli-Q® IQ Element 水纯化及取水装置新品
    Milli-Q IQ Element水纯化及取水装置适用于最严格微量元素分析的超纯水不要让痕量污染物干扰您的敏感分析。Milli-Q IQ Element装置与Milli-Q IQ 7系列纯水系统相结合,可提供分析级超纯水,适用于痕量和超痕量元素分析,包括ICP-MS、GF-AAS和痕量 IC。使用来自Milli-Q IQ 7000或Milli-Q IQ 7003/05/10/15系统的新制备超纯水,Milli-Q IQ Element装置进一步对水进行纯化。在使用点取用的水被证实含有极低水平的元素污染物,从单个ppt到亚ppt检测水平*。专门从事超痕量元素分析的独立实验室已经验证了本装置的水质。设计适合您的痕量分析工作流程易于集成结构紧凑的装置设计适合无缝、无污染地安装于洁净室环境或层流罩中。易于使用触摸屏让您能够持续查看基本质量参数,只需点击几下,即可打印取水报告或设置所需的取水量。易于避免污染在工作时无需触摸本装置;只需用脚踏开关即可在使用点取水,完全解放您的双手。易于维护所有纯化滤芯的设计都方便更换。用户不需工程师现场服务帮助即可自行更换。易于数据管理永远都不会丢失对水质的跟踪。直观的数据管理系统让您只需点击几下即可监控、存储和快速检索水质数据——从单次取水到完整的历史记录。设计用来生产和保持高品质超纯水的纯度防止引入污染物Milli-Q IQ Element装置不仅可以进一步净化超纯水至痕量(ppt)和超痕量(亚ppt)级别,而且其设计可以保护水免受环境中污染物的侵入。• 用于产水的所有组件均由精选的低溶出材料制成• 脚踏开关和取水臂可以完全解放双手,因此在工作过程中工作环境造成的污染风险低• 从触摸屏显示器可以一目了然地监控水质直观的触摸屏便于控制、监测和维护轻松集成到您的实验室空间结构紧凑的Milli-Q IQ Element装置可轻松安装在Milli-Q IQ 7系列纯水系统的管路上。其简单的取水单元可以直接放置在您的使用点,在清洁和受控的环境中,没有被污染的风险。技术附录用来自Milli-Q IQ Element装置的超纯水进行ICP-MS分析摘自ICP-MS分析,用的是连接到Milli-Q IQ 7005纯水系统的Milli-Q IQ Element纯化装置所生产的高纯度水。Milli-Q IQ Element数据表中提供了其他结果以及详细的实验方法。创新点:Milli-Q® IQ Element装置与Milli-Q® IQ 7系列纯水系统相结合,可提供分析级超纯水,适用于痕量和超痕量元素分析,包括ICP-MS、GF-AAS和痕量 IC。Milli-Q® IQ Element装置进一步对超纯水进行纯化。在使用点取用的水被证实含有极低水平的元素污染物,从单个ppt到亚ppt检测水平*。专门从事超痕量元素分析的独立实验室已经验证了本装置的水质。Milli-Q® IQ Element 水纯化及取水装置
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