人工晶体学报

《人工晶体学报》参考文献书写规则

2009, 38(1): 1.

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6H-SiC成核表面形貌与缺陷产生的研究

王英民;宁丽娜;彭燕;徐化勇;胡小波;徐现刚

2009, 38(1): 7-10.

摘要 ( 24 )

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相关文章 | 计量指标

利用光学显微镜观察了6H-SiC晶体成核表面形貌,并使用高分辨X射线衍射法检测了不同区域的结晶质量.根据表面形貌的不同将成核表面分为三个区域:平台区、斜坡区、凹坑区.平台区的结晶质量最好,斜坡区和凹坑区由于缺陷(例如微管、小角晶界和多型夹杂等)的存在导致结晶质量变差.依据温场分布以及籽晶的固定分析了凹坑产生的可能原因.根据观察纵切片发现源于斜坡区以及凹坑区的缺陷随着晶体的生长继承到晶体内部导致后期生长的晶体质量变差.最后我们提出了通过优化成核温场分布以及改善籽晶固定方法来提高晶体成核质量的思路.

石英安瓿下降法生长硫镓银晶体的研究

袁泽锐;朱世富;赵北君;陈宝军;何知宇;杨胜伟

2009, 38(1): 11-15.

摘要 ( 11 )

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分析了硫镓银晶体的反常热膨胀,主要是由于晶体结构中Ag,Ga,S三种原子形成的四面体随着温度变化发生了畸变;通过采用改变生长安瓿的直径和壁厚,并在生长安瓿外面加一层套管的方法来减小晶体在降温过程中的反常热膨胀作用,有效避免了反常热膨胀可能造成的晶体破裂现象,生长出了完整性较好的大尺寸硫镓银单晶体.

氧分压对HfOxNy薄膜结构和力学性能的影响

刘伟;苏小平;张树玉;闫兰琴;王宏斌;刘嘉禾

2009, 38(1): 16-20.

摘要 ( 6 )

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采用射频磁控反应溅射法在不同氧分压条件下制备了氮氧化铪薄膜,薄膜沉积过程在氧气、氮气和氩气的混合气氛中进行,所用衬底为多光谱硫化锌材料.用X射线衍射、扫描电子显微镜、纳米硬度计等分别研究了不同氧分压条件下HfOxNy薄膜的晶体结构、显微结构、力学性能等.结果表明:在氧分压为0.05～0.30范围内,HfOxNy薄膜都为多晶结构,但随着氧分压的降低,HfOxNy薄膜的沉积速率逐渐增大,薄膜的晶体结构由单斜氧化铪转变为氮氧化铪相;不同氧分压下沉积的HfOxNy薄膜都符合薄膜区域结构模型中典型的柱状结构且氧分压较低时薄膜表面粗糙度较大;不同氧分压条件下沉积的HfOxNy薄膜硬度和弹性模量都远大于衬底硫化锌的硬度和弹性模量,氧分压为0.15时最大硬度和弹性模量值分别为11.6 GPa和160 GPa.

高抗灰迹KTP晶体的折射率测量与比较

苏榕冰;黄凌雄;张戈;陈黎娜;陈金凤;庄健;陈昱;曾文荣

2009, 38(1): 21-25.

摘要 ( 7 )

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利用改进的顶部籽晶熔盐法生长出高抗灰迹KTP晶体,使用自准直法测量了其在不同温度时若干波长下的主轴折射率,根据Sellmeier方程拟合出在测量波长区间内的主轴折射率色散曲线,计算出相应的倍频第Ⅱ类相位匹配方向,并与使用常规熔盐法生长的普通KTP晶体进行了比较.结果表明,高抗灰迹KTP的值始终比常规熔盐法生产的普通KTP大.

含孤立MO3平面基团晶体折射率计算

覃方丽;李如康

2009, 38(1): 26-32.

摘要 ( 6 )

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本文建立了一种计算含孤立MO3 (M=B,C)平面基团晶体折射率简单可行的方法,选择部分已知折射率的含孤立MO3平面基团的晶体,采用最小二乘拟合法,定出基团各向异性极化率和其晶体环境参数,并据此计算其它晶体的折射率.对30余种晶体折射率的计算结果表明,该方法所得结果与实测值之间相差不大于3.5;.同时计算了YCa4O(BO3)3,LaCa4O(BO3)3,Ca5(BO3)3F三种单斜晶体的折射率主轴方向,其中对LaCa4O(BO3)3和YCa4O(BO3)3两种晶体,计算结果与实验值符合很好,将为该晶体未来定向提供参考.

大面积球面金刚石膜的均匀沉积研究

相炳坤;左敦稳;李多生;陆海泉;陈荣发

2009, 38(1): 33-38.

摘要 ( 8 )

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利用直流电弧等离子体喷射法沉积装置在底径65 mm、高5 mm的Mo球面衬底上制备出厚度大于500 μm金刚石膜.用千分尺测量膜径向厚度以判断膜厚均匀性,用SEM观察膜的表面形貌,用拉曼谱仪测量膜的表面纯度,通过分析电镜形貌和拉曼谱峰的分布特点来判断金刚石膜的质量均匀性.结果表明,在优化工艺条件下,直流电弧等离子体喷射法设备可以在球面Mo衬底上生长出厚度和质量都比较均匀的半透光的自支撑球面金刚石厚膜.

4,5-二腈基乙硫基-1,3-二硫代环戊烯-2-硫酮及其Ag(Ⅰ)配合物的合成和晶体结构

杜世海;仲剑初;丁一;王洪志

2009, 38(1): 39-43.

摘要 ( 8 )

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由二硫化碳、二甲基甲酰胺(DMF)、金属钠、3-溴丙腈和三氟甲基磺酸银等合成了4,5-二腈基乙硫基-1,3-二硫代环戊烯-2-硫酮(bcdt)(1)及其Ag(Ⅰ)配位聚合物[Ag4(bcdt)4(CF3SO3)2]·(CF3SO3)2·acetone(2),并使用溶剂扩散法得到了它们的单晶.通过元素分析、红外光谱和X射线单晶衍射分析等对配体和配合物的组成和结构进行了表征.X射线单晶衍射分析表明:配体1通过S…S相互作用形成了一维的链状结构;配位聚合物2则借助配位键构建出一个新颖的三维网络结构,分子内存在着广泛的面对面和肩并肩的S…S相互作用.配体1是绝缘体,而配合物2室温电导率σRT＝6.46×10-8S·cm-1.

垂直布里奇曼法生长铜单晶体的研究

王立苗;赵北君;朱世富;唐世红;何知宇;肖怀安

2009, 38(1): 44-47.

摘要 ( 19 )

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Cu单晶在中子和X射线单色器及激光核聚变靶材等领域有重要应用前景.本文采用自制的硅钼棒单晶生长炉和特制的镀碳石英生长坩埚,采用垂直布里奇曼法在30 ℃/cm的温度梯度下,以10 mm/d的下降速度生长出较高质量的铜单晶体.生长的晶体经多次研磨抛光腐蚀处理后进行X射线衍射分析和金相分析,显示出(200)晶面尖锐的X射线衍射峰和规则的方形蚀坑,表明生长的晶体结构完整.

In和过渡金属离子共掺杂对ZnO晶体形貌的影响

仇满德;田帅;韦志仁;董国义

2009, 38(1): 48-52.

摘要 ( 8 )

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采用水热法,KOH作矿化剂,在ZnO前驱物中添加适量的CoCl2·6H2O,FeCl2·4 H2O,NiCl2·6H2O,In2O3,其中Co:In:Zn,Fe:In:Zn,Ni:In:Zn 分别为5:1:100,5:1:100,3:1:100.3 mol/L KOH作矿化剂,温度430 ℃,填充度35;,反应24 h,制备了In和过渡族金属离子共掺的ZnO晶体.结果表明,掺杂In2O3时,所合成的过渡族金属离子掺杂的ZnO晶体均呈现六角片状晶体,晶体形貌规则,表面光滑,直径为5～10 μm.和未掺杂In的晶体相比,掺杂In后,晶体c轴极性生长速度得到明显的控制,a、b轴方向生长速度提高,大面积显露+c{0001}、负极面-c{0001}面,另外还显露正锥面+p{1011}、负锥面-p{101-1-}.

染料敏化太阳电池工艺参数的优化

远存达;蔡宁;赵颖;孙建;魏长春;苏燕;李媛;纪伟伟;张存善;熊绍珍

2009, 38(1): 53-59.

摘要 ( 4 )

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染料敏化纳晶TiO2薄膜太阳电池的性能受TiO2浆料组成、薄膜厚度、烧结工艺、染料浸渍时间、导电玻璃类型以及电极处理工艺等因素影响是很明显的.通过对上述各工艺参数的研究,探讨了它们对电池性能的影响规律,获得了最佳的工艺参数组合.

pH值对电沉积PbS薄膜结构和性能的影响

韩文;曹丽云;黄剑锋

2009, 38(1): 60-63.

摘要 ( 3 )

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采用阴极恒电压法在ITO导电玻璃表面沉积了PbS薄膜,并用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)以及傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)对薄膜的结构和光学性能进行了表征,研究了沉积液pH值对薄膜的相组成、显微形貌以及光学性质的影响.结果表明:在U=3 V,pH=2.4,沉积时间为20 min,加入EDTA作络合剂的情况下,可制备出沿(111)和(200)晶面取向生长的立方相PbS薄膜.薄膜均匀而致密,随pH值增加,薄膜的压应力及禁带宽度呈现先减小后增大的变化趋势.所制备的微晶PbS薄膜的禁带宽度约为0.38～0.39 eV.

ZnWO4纳米晶光催化剂的制备及表征

王金颖;黄妙良;钟起权;林建明;吴季怀

2009, 38(1): 64-70.

摘要 ( 4 )

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以Na2WO4·2H2O和Zn(NO3)2·6H2O为原料,采用水热法制备出ZnWO4纳米晶催化剂.以曙红B为目标降解物,研究了ZnWO4催化剂的光催化性能,探讨了水热温度、水热时间和水热溶液pH值对ZnWO4催化剂的结晶形态及光催化活性的影响规律,结果表明:在酸性条件下制备的ZnWO4为片状结构,链状分布,而在碱性条件下为棒状结构.在180 ℃,24 h的制备条件下,ZnWO4催化剂显示出最高的光催化活性.水热溶液pH=5和pH=8时制得的催化剂在2 h内对5 mg/L的曙红B溶液的脱色率分别达到86;和95;.制备过程中溶液的pH值,催化剂的晶态和比表面积是影响催化剂活性的重要因素.

石英晶体中的腐蚀隧道缺陷

李法荟;李建保;华大辰;王晓刚

2009, 38(1): 71-73.

摘要 ( 10 )

PDF (154KB) ( 30 )

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石英晶体中的腐蚀隧道缺陷是晶体结构中位错的宏观表现.腐蚀隧道缺陷不仅影响石英加工过程,由于石英晶体元器件常处于冲击、振动、温度变化、辐射等的环境中,腐蚀隧道缺陷也大大影响元器件的性能,降低结构强度.本文对腐蚀隧道进行了比较系统的分析,提出了减少、抑制晶体中腐蚀隧道缺陷的技术手段.

蓝宝石衬底上磁控溅射法室温制备外延ZnO薄膜

周阳;仇满德;付跃举;邢金柱;霍骥川;彭英才;刘保亭

2009, 38(1): 74-78.

摘要 ( 5 )

PDF (293KB) ( 23 )

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在室温条件下,采用磁控溅射方法在蓝宝石(0001)衬底上制备了外延的ZnO薄膜.采用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、可见-紫外分光光度计系统研究了ZnO薄膜微观结构和光学特性.AFM测量结果表明ZnO薄膜具有较为均匀的ZnO晶粒,表面平整,具有较小的均方根粗糙度(0.9 nm);X射线衍射结果表明制备的ZnO薄膜为具有六角纤锌矿结构的外延薄膜;光学透射谱显示样品在可见光范围内具有较高的透过性,并在370 nm附近出现一个较陡的吸收边,表明在室温下制备出了具有较高质量的ZnO薄膜.

溶剂热结晶FeS2及其光吸收特性

张浩;刘军;王立秋;李克艳;薛冬峰;刘长厚

2009, 38(1): 79-82.

摘要 ( 6 )

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以硝酸铁和硫脲为原料、乙醇为溶剂,采用溶剂热法生长了二硫化铁(FeS2、黄铁矿型)微纳米结晶体.通过调节反应温度和原料浓度,有效地控制了FeS2微纳米晶体的微观生长形态.采用XRD 和SEM等手段表征了FeS2结晶样品,结果表明溶剂热结晶的FeS2具有良好的立方晶型,随着反应温度、原料浓度的改变,溶剂热法生长的FeS2分别呈现光滑表面球晶、六方片状结晶和堆积状球晶等特殊的微观形态.对于溶剂热法生长FeS2,本文也从化学反应的角度给出了可能的形成机理,同时利用UV-vis光谱测定了FeS2结晶的光吸收性能.

多孔氧化铝/氧化锌组装体的光子带隙和发光性能

王丹丽;阮永丰;杨红波;张灵翠;何丽

2009, 38(1): 83-87.

摘要 ( 6 )

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从光子晶体的角度研究了AAO/ZnO组装体的光子带隙和发光性能,并解释了该组装体中ZnO发光增强的原因.利用平面波法对AAO及AAO/ZnO组装体的带隙结构进行了研究,得到了该组装体在可见光范围内TE波和TM波的不同的禁带结构特征,讨论了晶格常数、填充比及填充介质的介电常数对带隙结构和禁戒波长的影响,找到了使AAO/ZnO组装体产生与ZnO的缺陷发光峰匹配的完全光子禁带的条件.

熔体过冷度对透辉石晶体形貌、成分及过渡层性质的影响

池召坤;谭劲;包鲁明;艾飞;黄焱球;何谋春;李飞

2009, 38(1): 88-94.

摘要 ( 5 )

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在不同过冷度条件下,硅酸盐熔体结晶得到了透辉石晶体含量合适的样品.实验结果表明透辉石晶体形貌的自形程度随过冷度增加而降低.拉曼光谱分析显示晶体的特征谱峰半高宽随过冷度增加而变宽,拉曼光谱还显示出晶体结构继承玻璃结构的特征.运用电子探针详细分析了透辉石晶体及其生长界面附近成分变化的特点,发现存在约几到十几微米厚的过渡层,并且透辉石晶体成分随过冷度增大Al元素进入到晶体的含量也增加,同时Al元素与Mg元素在结晶过程中的协同作用较强.

Co包覆Al2O3/TiC复相陶瓷的力学性能与抗热震性能

师瑞霞;尹衍升;李嘉;陈守刚

2009, 38(1): 95-100.

摘要 ( 7 )

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不同Co含量Al2O3/TiC复相陶瓷的力学性能测试结果表明,综合力学性能最佳的复合材料含Co量为8;质量分数.采用急冷-强度法表征了单相Al2O3、Al2O3/TiC及Co包覆Al2O3/TiC三种材料的抗热震性能.单次热震结果表明,Co包覆Al2O3/TiC的抗热震性能是最佳的.SEM观察发现,随着热震温度的升高,材料的致密度越来越低,力学性能大幅下降,从而导致了抗热震性能的降低.循环热震结果表明,随循环次数的增加,ATC复合材料的抗热震性越来越差.Co的少量添加,虽然对复合材料的热物理性能改变较小,但却较大幅度地提高了ATC复合材料的力学性能,有效缓解了热应力,从而提高了ATC复合材料的抗热震能力.

壳熔法生长技术及其应用

徐家跃;展宗贵;张道标;何雪梅

2009, 38(1): 101-106.

摘要 ( 12 )

PDF (395KB) ( 36 )

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壳熔法是利用高频感应电源加热使原料内部熔化并由水冷系统在其外围形成硬壳作为坩埚的一种晶体生长技术,特别适合于高温和难熔晶体的生长.本文介绍了壳熔法晶体生长原理和特点,综述了壳熔法生长立方氧化锆晶体的研究进展,探讨了壳熔法的其它工业应用,包括高温合金的铸造、核废料的处理、多晶硅的制备等.

固-流结构声子晶体中弹性波能带的色散研究

刘启能

2009, 38(1): 107-112.

摘要 ( 18 )

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推导出弹性波斜入射固-流结构声子晶体的转移矩阵和色散公式.利用色散公式研究了弹性波在固-流结构声子晶体中的能带特性.结果表明,介质厚度固定时,弹性波中会出现多级禁带,禁带的频率中心随入射角的增加而向高频方向移动,入射角增加到一定值后会分裂出新的禁带,分裂出的禁带频率宽度随级数的增加而增大.入射角固定时,禁带的频率宽度随介质厚度近似成反比变化,分裂出的禁带频率宽度随介质厚度的增加而减小.

氧化锌微晶管制备及其表征

李长全;李苑;罗来涛;傅敏恭

2009, 38(1): 113-116.

摘要 ( 22 )

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以H2O2活化的锌粉和活性炭为原料制备了氧化锌微晶管,并运用XRD、SEM、PL、Raman等技术对所制备的样品进行表征.结果表明,所制备的氧化锌微晶管外壁切面为六边形、管长/管径较大的一维管状结构.激发波长为380 nm时,晶体光致发光分别为紫外近带边(383 nm)和绿光发射峰(500 nm),但绿光发射峰强度远不如紫外近带边发射峰,制备的氧化锌微管晶体缺陷密度较低且晶体的质量较好.

(La0.75Sm0.25)2Zr2O7陶瓷的热导率

李振军;张红松;魏媛

2009, 38(1): 117-121.

摘要 ( 15 )

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以Sm2O3、La2O3和ZrO2为原料,用固相反应法制备了(La0.75Sm0.25)2Zr2O7陶瓷材料.采用XRD和FT-IR技术研究了试样的相结构,用SEM分析了试样的微观组织结构,采用激光脉冲法测量试样的热导率.结果表明,所制备的陶瓷材料具有焦绿石晶体结构,其组织结构致密,晶粒大小均匀,晶界清晰.由于La3+和Sm3+质量和离子半径的差别, (La0.75Sm0.25)2Zr2O7具有比La2Zr2O7更低的热导率.其热导率明显低于现役的YSZ陶瓷,可用作新型热障涂层表面陶瓷层候选材料.

甲烷浓度对CVD自支撑金刚石薄膜残余应力的影响

朱宏喜;毛卫民;吕反修;赵清坡;谢秋风

2009, 38(1): 122-127.

摘要 ( 14 )

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根据唯像理论研究了化学气相沉积自支撑金刚石薄膜中织构和弹性性能之间的关系,揭示了晶体取向和织构对残余应变和残余应力的影响.织构使CVD金刚石薄膜杨氏模量和宏观残余应变呈现各向异性,而且两者呈现相反的分布规律.织构和杂质都能影响金刚石薄膜的弹性模量和残余应变,但是织构的影响是主要的.实验中测量的残余应变很好的符合了根据薄膜织构计算得到的弹性模量值.因此可以借助改变薄膜织构来调节薄膜的残余应力.

TiO2纳米团聚体的制备及在太阳电池中的应用

苏燕;赵颖;蔡宁;孙建;魏长春;远存达;李媛;纪伟伟;杨瑞霞;熊绍珍

2009, 38(1): 128-132.

摘要 ( 12 )

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利用钛酸四丁酯水解反应,结合溶胶-凝胶与水热处理法制备了TiO2纳米团聚体.以该团聚体制备染料敏化太阳电池的光阳极,不但可以保持纳米粉体高比表面积的优点,同时可以提高对太阳光的散射率,简化电池制备工艺.本文研究了水解pH值对粉体物理性质、电池效率的影响规律.结果表明,水解的pH值对TiO2纳米粒子的尺寸、分布以及染料敏化太阳电池光阳极的显微形貌、电池光电特性都有很大影响.当pH值为1时,制备的电池效率最高达到5.77;(Jsc=15.04 mA/cm2,Voc=0.73 V, FF=0.53).

Al2O3基片/Al层状陶瓷的力学性能研究

黄康明;李伟信;饶平根;陈大博;吴建青

2009, 38(1): 133-137.

摘要 ( 23 )

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采用丝网印刷法在Al2O3基片上刷涂金属Al浆料,然后叠层在氧化环境中进行热处理,制备了不同层数的层状陶瓷材料,研究了Al2O3基片层数、热处理温度对层状陶瓷抗弯强度、断裂韧性和冲击功的影响,并与用AB胶制备的层状陶瓷进行了比较.结果表明,用Al浆作为层状陶瓷的夹层制备的试样抗弯强度和断裂韧性都明显比用AB胶作为夹层的试样强;层状陶瓷的抗弯强度在热处理温度700～750 ℃时较大,达到200～240 MPa,而且强度随着层数的增加而降低;层状陶瓷的断裂韧性随热处理温度的变化不明显,随着层数的变化较大,层数增加,韧性增大.

片状结构堇青石粉体制备的研究

曾令可;李得家;刘艳春;王慧;程小苏;刘平安;税安泽

2009, 38(1): 138-142.

摘要 ( 31 )

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以片状结构的高岭土、滑石、工业氧化铝为原料在1350 ℃×2 h的温度下合成堇青石粉体.结果表明:利用含杂质较少的片状结构的高岭土比含杂质较多的苏州土合成的堇青石粉体纯度更高,从XRD及SEM图谱中可以观察到合成的堇青石呈片状结构.针对堇青石成核困难的问题,实验中加入一定量的堇青石熟料作为晶核剂可促进堇青石的生成,使反应更加完全,并且降低了堇青石的热膨胀系数.

退火温度对镶嵌于SiO2膜中的Ge纳米晶结构的影响

张佳雯;高斐;晏春愉;孙杰;权乃承;刘伟;方晓玲

2009, 38(1): 143-147.

摘要 ( 30 )

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采用磁控溅射及退火的方法制备了含Ge纳米晶的SiO2复合膜,应用拉曼散射和X射线衍射技术研究不同退火温度下的Ge纳米晶结构.结果表明:Ge纳米晶的结晶温度约为750 ℃.运用声子限域模型(RWL model)对样品的拉曼散射光谱进行拟合,确定出样品中Ge纳米晶的尺寸.通过XRD谱计算复合膜的内部压应力,得出由其引起的拉曼峰位的蓝移量,得出结论:压应力是造成拉曼模拟曲线与实验曲线峰位偏离的主要原因.

两种钛源对钛酸铝溶胶可纺性影响的对比研究

江伟辉;虞澎澎;刘健敏;谭训彦;彭永烽

2009, 38(1): 148-151.

摘要 ( 34 )

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本文分别以钛酸丁酯的冰醋酸溶液和四氯化钛的乙醇溶液为钛源,硝酸铝的乙醇溶液为铝源,采用溶胶-凝胶法制备钛酸铝溶胶,通过分析溶胶的流变学特征和显微结构,研究了两种钛源对钛酸铝溶胶可纺性的影响.结果表明:以钛酸丁酯的冰醋酸溶液为钛源,制备的钛酸铝溶胶,由球形胶粒团聚体组成,呈非牛顿型流体的特性,溶胶不具有可纺性;而以四氯化钛乙醇溶液为钛源制备的溶胶,由线型聚合物构成,粘度为18.1～28 Pa·s,属于牛顿型流体,具有很好的可纺性.

金刚石膜超高速抛光温度场的有限元模拟

周丽;黄树涛;许立福;焦可如

2009, 38(1): 152-158.

摘要 ( 36 )

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金刚石膜超高速抛光是一种新的抛光方法,抛光区域温度场分布直接影响金刚石膜的抛光质量.本文采用三维热-力耦合有限元法分析了抛光盘超高速旋转时,不同直径的金刚石厚膜与抛光盘之间由于摩擦生热形成的温度场.结果表明:随着金刚石膜直径的增大,其内、外边缘温度差明显增大.只有当金刚石膜与抛光盘作同向相对运动时,金刚石膜的内、外边缘温度才趋于均匀.文中得出的结论可以为金刚石膜超高速抛光机的设计和实际操作提供可靠的理论依据.

金刚石涂层的纳米压痕力学性能研究

卢文壮;左敦稳;任卫涛;杨春;徐锋;王珉

2009, 38(1): 159-164.

摘要 ( 36 )

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用HFCVD法在硬质合金刀具上制备了CVD金刚石涂层,利用纳米压痕仪研究了CVD金刚石涂层的硬度和弹性模量等力学性能.结果表明,反应室气压、衬底温度、反应气体中CH4含量、沉积时间等参数改变了CVD金刚石膜中sp2成分含量、晶界数量及晶界上缺陷,从而影响CVD金刚石涂层的纳米硬度和弹性模量.较高或较低的衬底温度都会导致硬质合金刀具上CVD金刚石涂层的纳米硬度、弹性模量降低;随着反应室气压、反应气体中CH4含量的增加,硬质合金刀具上CVD金刚石涂层的纳米硬度、弹性模量降低;沉积时间低于6 h时,沉积时间对硬质合金刀具上CVD金刚石涂层的纳米硬度、弹性模量影响显著,沉积时间超过6 h后,沉积时间对硬质合金刀具上CVD金刚石涂层的纳米硬度、弹性模量逐渐趋向稳定.

碳化硼陶瓷的放电等离子烧结及其力学性能

陈刚;章嵩;王传彬;沈强;张联盟

2009, 38(1): 165-169.

摘要 ( 45 )

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以硼粉和石墨粉为原料,采用放电等离子烧结技术(SPS)反应烧结碳化硼陶瓷,使碳化硼的合成和致密化一次完成.研究结果表明:碳化硼的SPS反应烧结过程可以分为5个阶段,碳化硼合成的起始温度在1100 ℃左右,致密化的起始温度则在1650 ℃左右;在1800 ℃烧结得到了致密度为98.2;的碳化硼陶瓷,其维氏硬度和杨氏模量分别达到48.8 GPa和264.5 GPa.

界面对热沉用金刚石-Cu复合材料热导率的影响

夏扬;宋月清;林晨光;崔舜

2009, 38(1): 170-174.

摘要 ( 62 )

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相关文章 | 计量指标

用特殊粉末冶金技术制备了金刚石-Cu复合材料.用SEM、拉曼光谱、EDS分析了复合材料的界面状态,用激光闪光法测量复合材料常温下的热导率.结果表明:在最佳工艺参数下,复合材料热导率可达570W·m-1·K-1;烧结时添加适量的钴可极大促进金刚石与铜之间的粘结;钴向金刚石中的扩散及其在铜熔液中的固溶,使金刚石与铜之间形成过渡层;过渡层可增强金刚石与铜基体过渡界面的相容性,降低界面热阻;金刚石骨架的形成有助于获得超高热导率.

绝缘片在粉末工艺合成人造金刚石中的试验研究

李丹;孟继承;张景鑫;朱凤福;周连科

2009, 38(1): 175-178.

摘要 ( 8 )

PDF (226KB) ( 26 )

相关文章 | 计量指标

本文介绍了一种用氧化铝陶瓷基片制作的绝缘片,应用在粉末工艺合成人造金刚石中.通过在六面顶压机上进行人造金刚石高温、超高压合成的对比实验,结果表明:绝缘片能有效地改善合成腔体内部的温度分布差异,为金刚石的成核生长提供良好的环境.具有绝缘片的粉末合成块在粉末合成工艺中较没有绝缘片粉末合成块合成工艺更稳定.同时由于合成腔体的温场均匀,合成的金刚石颜色、透明度、单产都有很大提高.为进一步提高金刚石的品位进行了实验摸索.

水热法制备微米级钇铝石榴石(YAG)晶体

韦志仁;姚金宝;田帅;张利明;李振军;高平

2009, 38(1): 179-183.

摘要 ( 6 )

PDF (298KB) ( 28 )

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本文采用水热法,以Al(OH)3和Y2O3为前驱物,3 mol/L KOH作矿化剂,高温430 ℃,反应24 h,合成了微米级Y3Al5O12晶体.对合成材料的结构和形貌进行了测量分析,用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)测量分析了热性能.实验结果表明,所合成产物的成分、结构与前驱物中Y2O3与Al(OH)3的摩尔比有关.当Y∶ Al的摩尔比为1∶ 3时合成的纯相钇铝石榴石Y3Al5O12(YAG)晶体,呈立方体形,最大尺度超过100 μm.

氧分压对ZnO纳米结构的形貌及光学性能的影响

王英华;王新昌;李光明;张兵临;田永涛;姚宁

2009, 38(1): 184-189.

摘要 ( 5 )

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利用未采用催化剂的真空热蒸发法合成了不同形貌的硅基ZnO纳米结构,研究了氧分压对纳米ZnO结构及光学性能的影响.研究结果表明氧分压对ZnO纳米结构的形貌及光学性能具有明显的影响,在氧分压为25;、10;和5;时制得的纳米ZnO结构分别为纳米线、纳米带和纳米梳.X射线衍射测试表明制得的不同ZnO纳米材料均为六方纤锌矿结构,并具有明显的c轴择优取向性.采用PL谱对制备纳米结构的光学性能进行了测试.

钼酸盐激光晶体的研究进展

韩永飞;李景照;陈振强;林浪;李真;王国富

2009, 38(1): 190-196.

摘要 ( 16 )

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对钼酸盐激光晶体材料的结构、生长技术、光谱特性等特点在国内外的研究进行了综述,认为作为激光晶体材料可以利用的钼酸盐分为类白钨矿型和钾钠铅矾型,在合成方法上以提拉法为主,但由于挥发及生长工艺等问题,晶体会出现色心、晶裂等现象.结合前人对该类材料的生长技术研究,我们重点对掺Yb3+离子的白钨矿型钼酸盐激光晶体光谱学特点进行了研究和总结,认为掺Yb3+离子的白钨矿型钼酸盐有望成为新一代的激光晶体材料.

人造金刚石/金属包膜界面差异性研究进展

田彬;许斌;李木森

2009, 38(1): 197-202.

摘要 ( 5 )

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相关文章 | 计量指标

在高温高压条件下,利用过渡族金属触媒合成金刚石单晶时,金刚石单晶表面的金属包膜在不同的生长界面上呈现不同形貌花样,揭示其本质对研究金刚石单晶的合成机理具有重要意义.本文从金属包膜不同界面间在形貌、成分、组织结构等方面的差异性出发,阐述了近年来人造金刚石单晶生长机理的研究现状,同时又提及余氏理论和程氏理论在金属包膜界面研究中的应用.并在此基础上提出今后的研究方向.

Eu3+掺杂SrZn2(PO4)2晶体的发光光谱和结构研究

丁海燕;黄彦林;曹永刚

2009, 38(1): 203-209.

摘要 ( 14 )

PDF (387KB) ( 32 )

相关文章 | 计量指标

采用高温固相合成法合成了Eu3+掺杂的SrZn2(PO4)2晶体,使用X射线粉末衍射(XRD)、扫瞄电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)等手段对晶体结构进行了表征.使用了激光选择激发和发射技术,对于Eu3+掺杂的SrZn2(PO4)2晶体进行了发光表征和研究,分别测试了Eu3+离子的5D0→7F0激发光谱和5D0→7FJ (J = 1, 2, 3, 4)发射光谱、发光衰减及荧光寿命.Eu3+的7F0和5D0态都是单态,不发生分裂,对应于7F0→5D0激发跃迁的数目就是Eu3+在晶格中的晶体学位置.实验证实了在Eu3+掺杂的SrZn2(PO4)2晶体之中,Eu3+在样品中只有一个晶体学位置,Eu3+取代了与它半径相近的Sr2+而处于较高的对称格位.

水热法ZnO单晶的缺陷和光学特性研究

孙晓慧;许毅;杭寅

2009, 38(1): 210-214.

摘要 ( 7 )

PDF (288KB) ( 28 )

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运用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)分析了比较了水热法ZnO晶体+c及-c部分的杂质,用四探针法比较了两部分的电阻率.结果表明, 晶体+c部分杂质含量少于-c部分,且前者电阻率明显高于后者.比较了Xe灯激发下两部分的光学性质,用氧气和氢气分别对+c部分ZnO进行处理,并进一步用He-Cd激光器对晶体的光学性能进行了研究,分析表明ZnO晶体416 nm左右的蓝光发射来自导带到锌空位(VZn)浅受主能级的跃迁,490 nm的蓝绿光发射与锌填隙(Zni)有关,540 nm附近的黄绿光发射与氧填隙(Oi)形成的能级有关.

单溶剂体系中CdSe纳米晶体的形貌调控研究

谢闯;陈巍;王静康

2009, 38(1): 215-220.

摘要 ( 5 )

PDF (450KB) ( 24 )

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采用非水溶液方法,分别在十六胺(HDA)或邻苯二甲酸辛酯(DOP)的单溶剂体系中,通过调节前体加入速度和反应温度制备出六角形、多臂、短棒、长棒状以及四脚架形CdSe纳米晶体,并用透射电镜(TEM)对所得产品进行了表征.结果表明,前体的过饱和度强烈地影响CdSe纳米晶体的形貌,过饱和度的提高有导致六方纤锌矿结构(011-)方向上择向生长的趋势;两种单溶剂体系中在CdSe纳米晶体的形貌调控上有不同的影响;200 ℃不利于得到高质量的CdSe纳米晶体.

采用溶液沉积及快速退火制备LiMn2O4薄膜的研究

吴显明;李润秀;何则强;陈上

2009, 38(1): 221-225.

摘要 ( 25 )

PDF (347KB) ( 24 )

相关文章 | 计量指标

采用溶液沉积及快速退火制备了不同厚度的LiMn2O4薄膜,用X射线衍射及扫描电子显微镜检测分析薄膜的物相及形貌;采用恒电流充放电及交流阻抗技术研究了LiMn2O4薄膜的电化学性质.结果表明,制备的LiMn2O4薄膜均匀,晶粒大小相近,晶粒尺寸在20～50 nm之间.经热处理后LiMn2O4薄膜断面清晰,薄膜与基片之间扩散很轻微.随着薄膜厚度的增加,薄膜的粗糙度减小,平整度变好.不同厚度的LiMn2O4薄膜的比容量介于42～47 μAh/(cm2·μm)之间,经50次循环后,薄膜的容量损失率从0.18 μm的0.64;上升到1.04 μm的9.0;,循环性能随着薄膜厚度的增加而变差.电化学阻抗测试表明不同厚度的LiMn2O4薄膜锂离子扩散系数差别不大,数量级为10-11cm2/s.

氧分压与沉积速率对ITO薄膜性能的影响

郭战营;许安涛;张庆丰;郜小勇

2009, 38(1): 226-230.

摘要 ( 5 )

PDF (237KB) ( 25 )

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本文侧重研究利用电子束蒸发技术制备ITO透明导电薄膜过程中氧分压、沉积速率对其性能的影响.研究发现,随着氧分压的增大,样品透光性和导电性均呈现先增大后减小的趋势;通过计算得出禁带宽度随着氧分压的增大也呈现先增大后减小的趋势.对沉积速率对样品性能的影响进行了研究,结果表明沉积速率降低有利于样品性能的改善.

VHF-PECVD制备微晶硅薄膜的微结构研究

张丽伟;余泽通;杨根;卢景霄

2009, 38(1): 231-234.

摘要 ( 8 )

PDF (218KB) ( 26 )

相关文章 | 计量指标

用甚高频等离子体化学气相沉积(VHF-PECVD)法在玻璃衬底上低温制备了不同沉积时间微晶硅薄膜.用拉曼散射光谱仪、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)等表征手段对薄膜的微观结构进行了研究.研究结果表明:随着沉积时间的延长,薄膜呈岛状生长,薄膜晶粒度在微晶核形成后迅速升高并逐渐饱和;其微观结构经历了"非晶相→非晶/微晶混合相→微晶相"的演变过程.本实验制备的微薄膜仍以(111)为优化取向.

氢氧化钾亚熔盐法合成钛酸钾的研究

刘玉民;吕华;齐涛;张懿

2009, 38(1): 235-239.

摘要 ( 5 )

PDF (393KB) ( 24 )

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以氢氧化钾亚熔盐法制备K4Ti3O8、KTiO2(OH)及K2Ti2O5·0.5H2O的新方法,得到在常压下,氢氧化钾的质量分数为55;～80;,反应温度为100～280 ℃时TiO2在氢氧化钾亚熔盐体系中反应相图.采用X射线衍射仪(XRD)及场发射扫描电镜(FESEM)考察反应温度及氢氧化钾浓度对所制备三种钛酸钾晶形及晶貌的影响规律.

退火温度对纳米晶ZrO2发光和ZrO2:Pr3+能量传递的影响

刘金霞

2009, 38(1): 240-244.

摘要 ( 7 )

PDF (300KB) ( 22 )

相关文章 | 计量指标

利用共沉淀法制备了纳米晶ZrO2和ZrO2:Pr3+,通过XRD对材料的晶体结构、颗粒尺寸进行了表征,研究了退火温度对纳米晶ZrO2发光性质的影响,探讨了ZrO2的发光机制,研究了退火温度对ZrO2∶ Pr3+能量传递的影响,给出了基质ZrO2与Pr3+离子间的能量传递模型.结果表明:随着退火温度的提高,纳米晶ZrO2由四方相转变为单斜相,颗粒尺寸增大;ZrO2的发射谱是一个中心位于470 nm的宽带,发光强度随退火温度升高而增强;基质ZrO2向激活离子Pr3+的能量传递方式为无辐射过程,高温退火有利于基质向Pr3+离子的能量传递,这种现象与退火温度对纳米晶ZrO2发光性质的影响有关.

绿柱石晶体的水热法生长及特征研究

阮青锋;邱志惠;张良钜;雷威;曾伟来

2009, 38(1): 245-250.

摘要 ( 7 )

PDF (416KB) ( 25 )

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采用温差水热法,以分析纯的Al(OH)3和BeO以及无色纯净的石英为原材料,球形和//s(1121)的片状无色绿柱石为籽晶,在复杂的盐酸混合溶液中生长了无色透明的绿柱石晶体.利用双圈反射测角仪、电子探针、X射线衍射仪和红外光谱仪等仪器,对合成绿柱石晶体的形态、成分及晶体结构进行了详细的研究.结果表明,合成的绿柱石晶体为六方短柱状,主要发育平行双面c{0001}、六方柱m{1010}、a{1120}和六方双锥p{1011}四种单形.合成的绿柱石晶体的成分中(Na2O+ K2O)的质量分数约为0.59;,且c0/a0值为0.9988,可归属于"正常"绿柱石向"四面体"绿柱石的过渡范畴.在中性或弱碱性环境体系中,通过调整绿柱石中各成分的百分含量,有望在更低的温度、压力条件下合成出高质量的板柱状绿柱石晶体.

钛合金基体上TiN涂层的残余热应力分析

陈勇国;张东明;刘晶;何芬;张联盟

2009, 38(1): 251-254.

摘要 ( 4 )

PDF (222KB) ( 17 )

相关文章 | 计量指标

采用有限元方法分析TiN涂层的残余热应力,研究钛合金基体和涂层厚度对TiN涂层热应力分布的影响.结果表明:基体内以拉应力为主,涂层内以压应力为主,在明锐界面靠近自由边界处出现了剪切应力奇异场;当涂层厚度增加时,涂层的径向应力逐渐减少,而剪应力先增加随后又趋于平稳;涂层的径向应力随基体厚度增加而增加,当基体厚度超过1 mm时增加变得平缓.

添加剂Si对NiMnCo触媒合成金刚石的影响

郑友进;贾晓鹏;马红安

2009, 38(1): 255-258.

摘要 ( 5 )

PDF (203KB) ( 27 )

相关文章 | 计量指标

本文研究了添加剂Si对NiMnCo粉末触媒合成金刚石生长特性的影响.实验中将不同比例的无定形Si粉直接添加到Ni-Mn-Co-C体系中并均匀混合,在国产六面顶压机上进行了金刚石单晶的合成实验.结果表明,由于掺Si量的不同,合成金刚石的最低生长压力有所不同,"V"形区发生了移动;通过考察Ni-Mn-Co-C和Ni-Mn-Co-Si-C两种体系中合成金刚石的情况并借助于光学显微镜,发现两种体系所合成的晶体颜色变化并不大,但随着Si含量的增加,晶体的完整性变差,包裹体增多;通过XPS检测发现,在Ni-Mn-Co-Si-C体系所合成的金刚石当中存在SiC.

单晶炉横向磁场的优化设计与实现

安涛;高勇;刘飞航;顾林晴

2009, 38(1): 259-264.

摘要 ( 8 )

PDF (333KB) ( 26 )

相关文章 | 计量指标

本文利用有限元法对152.4 mm(6 inch)单晶炉355.6 mm(14 inch)坩埚横向磁场的磁场强度、磁场分布和均匀度,以及线圈匝数、铁芯半径、导线截面积、磁极宽度和高度等影响因素进行了模拟分析和优化.在此基础上得到了磁场的优化参数,并对优化设计参数进行了实验验证.结果表明:模拟方法合理,结果正确、符合实际,可运用于实际设计.为磁场设计提供了一种可靠的模拟新方法和经验数据.

氧化锆纤维及其制品

胡利明;高芳;陈文

2009, 38(1): 265-270.

摘要 ( 10 )

PDF (309KB) ( 24 )

相关文章 | 计量指标

氧化锆纤维是一种性能优良的特种无机纤维,耐高温、耐腐蚀、抗氧化,具有广泛的应用前景.本文介绍了氧化锆纤维的制备方法和前驱体法制备的氧化锆纤维的特殊性能,以及氧化锆纤维的相转变,最后介绍了氧化锆纤维制品的性能及用途并对其发展趋势进行了展望.

晶体生长用石英玻璃管镀膜工艺的正交实验研究

沈涛;刘俊成;翟慎秋;张国栋

2009, 38(1): 271-275.

摘要 ( 15 )

PDF (245KB) ( 29 )

相关文章 | 计量指标

运用正交设计,对CdZnTe晶体生长用高纯石英坩埚内壁镀膜过程中的镀膜温度、镀膜时间、气体流量、冷却时间四个因素进行了研究和优化.用金相显微镜,扫描电镜观察分析了不同镀膜工艺条件下得到的碳膜表面形貌,用WS-2005自动划痕仪对碳膜与石英管壁之间的结合力进行了测试.实验结果表明,镀膜温度对碳膜质量影响最为显著,其次是镀膜时间,再次为冷却时间,而气体流量对碳膜质量的影响甚小.镀膜工艺的优化参数:镀膜温度为1010 ℃,气体流量为6 L/h,镀膜时间为4 h,冷却时间为18 h.该工艺参数得到的碳膜较为均匀,且与石英管壁结合强度高.

双核Cu(II)-5-溴水杨醛缩氨基甲磺酸席夫碱4,4'-联吡啶三元配合物的合成及晶体结构

刘峥;李光照;张淑华;王莉

2009, 38(1): 276-280.

摘要 ( 3 )

PDF (251KB) ( 24 )

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采用Cu(II)盐和氨基甲磺酸缩-5-溴水杨醛席夫碱(H2L)以及4,4'-联吡啶(bpy)在乙醇和水溶液中合成了三元配合物,通过元素分析、红外光谱对配合物进行了表征,并用X射线衍射测定了其结构.结构解析表明,该标题配合物属单斜晶系,空间群P21/c,晶胞参数为: a=0.9509(2) nm,b=1.8783(2) nm,c=1.0514(2) nm;β= 98.48 (1)°,V=1.8575(3) nm3, Z=2,Dc=1.812 g·cm-3, F(000)=1016, μ=3.473,最终偏差因子(对I＞2σ(I)的衍射点)R1=0.0459, wR2=0.0739,对全部衍射点R1=0.1205, wR2=0.0887, ω-1= [σ2(Fo)2+0.0345P],P=(Fo2+2Fc2)/3.邻近配合物分子间存在着大量的氢键, 席夫碱三元配合物通过氢键作用堆积成2D网状结构.

均匀沉淀法制备α-Fe2O3超细粉体的研究

刘树信;王海滨;霍冀川;吕淑珍;杨定明

2009, 38(1): 281-284.

摘要 ( 6 )

PDF (225KB) ( 22 )

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以尿素为均匀沉淀剂、氯化铁为原料,采用均匀沉淀法合成了α- Fe2O3超细粉体. 通过TGA/SDTA分析确定前驱体的煅烧温度,用X射线粉末衍射和电子显微技术对粉体的晶体结构、形貌及粒度大小进行表征和分析.结果表明,所合成的Fe2O3为α型,粒径在0.2 μm左右,粒度均匀,分散性好.同时,初步探讨了均匀沉淀法合成α-Fe2O3的形成机理.

丁醇-变频微波-水热法制备优质碱式硫酸镁晶须及表征

吴健松;肖应凯;梁海群;冯玉婷;曾环忠

2009, 38(1): 285-289.

摘要 ( 4 )

PDF (356KB) ( 24 )

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以MgSO4·7H2O、NaOH为原料,采用丁醇-变频微波-水热法制备了优质碱式硫酸镁晶须.样品用XRD,SEM,TEM,TG-DTA进行了物相、粒度、晶体形貌结构和热分析.考察了传统的水热法、变频微波-水热法、丁醇-水热法、丁醇-变频微波-水热法四种工艺对碱式硫酸镁晶须晶形、结构、分散性的影响.实验发现,在水热反应体系中加入体积分数为25;的丁醇,并采用变频微波加热,调节微波炉反应温度T=130 ℃,反应时间t=9 h时可获得粒度分布均匀、晶形好、分散性好、表面光滑、缺陷少的优质碱式硫酸镁晶须.透射电镜下估算晶须直径约为0.8～1.1 μm,长度约为60～100 μm.初步分析了微波、丁醇对碱式硫酸镁晶须生长的作用.

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