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2013年 第42卷 第9期
刊出日期：2013-09-15

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2013, 42(9):  1. 

摘要 ( 10 )   PDF (100KB) ( 13 )  

相关文章 | 计量指标

掺杂BaAlBO3F2晶体的生长及性能研究

林湲;岳银超;李小矛;杨蕾;胡章贵

2013, 42(9):  1723-1728. 

摘要 ( 43 )   PDF (1305KB) ( 50 )  

相关文章 | 计量指标

本文通过对BaAlBO3F2(BABF)晶体进行掺杂以增加晶体的双折射率,从而使BABF晶体的最短直接倍频波长紫移,拓宽其应用波段.研究发现Ga掺杂能够使BABF晶体的最短直接倍频波长从273 nm紫移至259.5 nm理论上能够实现四倍频(266 nm)激光输出.采用优化的B2O3-LiF-NaF助熔剂体系,通过中部籽晶法生长出尺寸为25 mm×20 mm×10 mm的Ba(Al,Ga) BO3F2晶体.对该晶体的透过光谱、光学均匀性、弱吸收、倍频匹配曲线、粉末倍频效应和激光损伤阈值的性能进行了表征,结果显示了该晶体在紫外波段激光输出的潜能.

坩锅下降法生长Nd3+∶LiYF4单晶及其光谱性能研究

汪沛渊;夏海平;彭江涛;唐磊;胡皓阳

2013, 42(9):  1729-1734. 

摘要 ( 27 )   PDF (1246KB) ( 36 )  

相关文章 | 计量指标

以LiF∶ YF3∶NdF3=51.5∶47.5∶1为原料摩尔比,在50～60℃/cm固液界面温度梯度下,采用密封的坩埚下降法制备了尺寸为φ10 mm×50 mm的高质量Nd3+掺杂LiYF4单晶,并对产物的物相结构和光谱性能进行表征.结果表明,Nd3+在807 nm处的最大吸收系数α=1.96 cm-1,吸收跃迁截面为0.973 × 10-20 cm2.在808 nm LD激发下,测定了样品的荧光光谱和及最强荧光峰1050 nm(4F3/2→4I11/2)的荧光寿命(～451.0μs),并计算得到1050nm的最大受激发射跃迁截面为1.60×10-19 cm2.

导模提拉法生长Tb3Sc2Al3O12(TSAG)晶体及性质表征

施俐君;郭莉薇;魏庆科;宋财根;胡晓琳;庄乃锋;林树坤;陈建中

2013, 42(9):  1735-1740. 

摘要 ( 40 )   PDF (1799KB) ( 39 )  

相关文章 | 计量指标

本文采用导模提拉法成功生长了Tb3Sc2Al3O12 (TSAG)晶体,并对所生长晶体进行了物相分析和单晶结构分析,探讨了多晶原料的烧结温度对晶体颜色的影响.Sc3+和Al3+的浓度分布测试表明,导模提拉法能较好地克服因分凝效应引起的Sc3+浓度分布不均,可以生长获得浓度分布均匀的TSAG晶体.磁光性能测试表明,Sc3+掺入对晶体在400～1100 nm波长范围内的磁光性能影响不大,所生长TSAG晶体的费尔德常数仅比Tb3Al5O12 (TAG)晶体低6; ～8;.

吸收层成份比例对CIGS太阳电池性能的影响

刘芳芳;孙云;何青

2013, 42(9):  1741-1745. 

摘要 ( 22 )   PDF (1221KB) ( 40 )  

相关文章 | 计量指标

本文利用传统的共蒸发三步法制备了CIGS薄膜及电池器件,通过X射线荧光光谱仪(XRF)、扫描电镜(SEM)、Hall测试仪、太阳光模拟器I-V曲线测试等方法,研究了Cu和Ga元素比例的不同对电池二极管特性及效率的影响,获得了Cu/(In+ Ga)比值为0.89～0.93、Ga/(In+ Ga)比值为0.29～ 0.33是制备高效电池的理想范围的结论,并分析了偏离理想成份范围的电池性能下降的原因.最后通过工艺优化,制备出理想成份范围内的高质量CIGS薄膜,获得了15.27;的高转换效率电池.

ZnO微米刺球的CVD法生长及其在压电应力传感器中的应用

刘欣;胡礼中;张贺秋;邱宇;赵宇;骆英民

2013, 42(9):  1746-1749. 

摘要 ( 25 )   PDF (698KB) ( 26 )  

相关文章 | 计量指标

利用化学气相沉积(CVD)方法生长出一种新颖的氧化锌(ZnO)微米刺球状结构,并使用该结构制备出一种新型压电应力传感器件.使用半导体特性分析系统(Keithley 4200)对器件特性进行测试,结果表明该种器件对所施加的应力高度敏感,开关比高达约60,比目前多数ZnO基压电应力传感器件高出数倍,在应力检测和机电开关等领域有很好的应用前景.

Ar流量对ECR-PECVD制备氢化纳米晶硅薄膜结构及性能影响研究

张学宇;吴化;刘耀东;吴爱民

2013, 42(9):  1750-1756. 

摘要 ( 17 )   PDF (1376KB) ( 32 )  

相关文章 | 计量指标

采用电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积(ECR-PECVD)设备制备了氢化纳米晶硅薄膜.通过Raman光谱、XRD和紫外-可见分光光度计的测试分析,研究了Ar/H2对薄膜组织结构和光学性能的影响,并对沉积腔室的等离子体环境进行了系统的诊断.实验发现:少量Ar气的通入有利于提高腔室中的电子温度,保证纳米晶硅薄膜结构的同时提高薄膜的光学带隙宽度.进一步提高Ar气的比例,薄膜明显非晶化,光学性能下降.结合薄膜生长机理和放电气体电离特性对实验结果的产生原因进行了分析.

水热控制合成球形碱式磷酸铁及生长机理研究

徐宇桑;陈建铭;宋云华

2013, 42(9):  1757-1761. 

摘要 ( 23 )   PDF (1220KB) ( 36 )  

相关文章 | 计量指标

以FeCl3·2H2O和NH4H2PO4·2H2O为水热反应原料,采用一步水热法通过调节反应体系的浓度合成形状规则的球形Fe5(PO4)4(OH)3·2H2O颗粒.研究发现,反应体系浓度是影响Fe5(PO4)4(OH)3·2H2O微晶颗粒形貌生长的重要因素.此外,本文结合SEM及SAED表征分析,理论性的探讨了球形Fe5(PO4)4(OH)3·2H2O微晶在高温水热条件下的生长机理.

Fe3O4基纳米磁性粉体的调控合成及性能研究

刘岩;迟延秀;林盛;李新艳;王帅

2013, 42(9):  1762-1766. 

摘要 ( 31 )   PDF (1659KB) ( 29 )  

相关文章 | 计量指标

以水合肼为还原剂,分别以FeSO4·7H2O和NiCl2与FeSO4·7H2O摩尔比1∶2的混合物为原料,采用水热法制备出磁性纳米颗粒.利用XRD、TEM、TG等方法分析对样品结构和形貌进行表征,利用振动样品磁强计(VSM)对产物的磁学性质进行研究.分析结果表明:两种反应产物均具为反尖晶石结构,两种产物表面均结合了柠檬酸根离子,但有镍离子参与的反应所得产物粒径更小.磁性分析表明,由于镍离子的加入而使得产物的饱和磁场强度及矫顽力均有所降低.研究结果表明,可以通过调节反应物的配比实现Fe3O4基纳米磁性粉体的形貌以及磁学性能的调控.

Ga3PO7晶体结构及声表面波特性研究

高亚南;孙为;黄文奇;吴冲;卢贵武

2013, 42(9):  1767-1772. 

摘要 ( 25 )   PDF (1262KB) ( 36 )  

相关文章 | 计量指标

本文采用第一性原理方法研究了磷酸三镓(Ga3PO7)晶体的几何结构和电子结构.计算了该晶体X,Y,Z切型传播角度为0～180°的声表面波速度,机电耦合系数和能流角.第一性原理研究表明该晶体具有较强的共价键结构特征,其带隙为3.646 eV,属于直接带隙材料.计算结果表明其声表面波速度范围为3620 ～3850m/s,与石英晶体相当,但其Y切型的机电耦合系数最高可达1.075;,是石英晶体的三倍.

火焰热解法生长定向碳纳米管

孙保民;曹为华;郭永红;王阳

2013, 42(9):  1773-1778. 

摘要 ( 18 )   PDF (2192KB) ( 39 )  

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本文研究了火焰热解法的碳纳米管制备实验(催化剂为Fe/Mo/Al2O3),发现在火焰热解法条件下碳纳米管阵列可在火焰热解腔中定向生长,产物较为整齐,碳管形态较好.本课题组之前在电场作用下采用Fe(CO)5为催化剂,在V型体火焰中亦可制得碳纳米管阵列,对比两者发现热解腔内制得阵列碳纳米管长度较长,定向性更优;而电场作用下的V型体火焰中制得阵列中的碳纳米管较直.进而,在火焰热解法制备中施加电场,发现随电压增加,碳纳米管阵列更直,碳管长度和产量明显增长.

(Na0.9K0.1)0.5Bi0.5TiO3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3无铅压电陶瓷的结构与性能

郑凯平;江向平;陈超;李小红;李璐

2013, 42(9):  1779-1784. 

摘要 ( 30 )   PDF (1796KB) ( 30 )  

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采用固相法制备了(1-x)(Na0.9 K0.1)05Bi0.TiO3-xBa0.7Ca0.3 TiO3[(1-x)NKBT-xBCT]无铅压电陶瓷.研究了不同BCT含量(x=0,0.02,0.04,0.05,0.06,0.07)对NKBT陶瓷结构与电性能的影响.结果表明:所有样品均形成纯的钙钛矿结构,体系陶瓷的准同行相界(MPB)位于0.04≤x≤0.06.随着BCT掺量的增加,样品的退极化温度Td逐渐向低温方向移动,压电常数d33和平面机电耦合系数kp均先升高后降低.系列陶瓷电性能较佳:x=0.05时,kp最大,为0.29.当x=0.06时,样品的综合性能较好,其中d33=168 pC/N,kp=0.26,相对介电常数εr=1280,介质损耗tanδ =3.7;,剩余极化强度Pr=37 μC/cm2,矫顽场Ec =18.8 kV/cm.变温电滞回线和介电温谱表明体系陶瓷在Td以上可能存在极性相与非极性相共存.

改进的共沉淀法制备YAG纳米粉体及透明陶瓷

马飞;曹林洪;刘天源

2013, 42(9):  1785-1790. 

摘要 ( 24 )   PDF (1752KB) ( 39 )  

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采用改进的共沉淀法制备YAG透明陶瓷,研究了沉淀剂与金属盐溶液的摩尔比对粉体合成的影响以及成型压力对陶瓷烧结的影响.利用X射线衍射仪和场发射电子显微镜对实验样品进行表征.结果表明:当沉淀剂与金属盐溶液的摩尔比为NH4 HCO3/([Al3+]+[Y3+])=8,使用改进的共沉淀法在1000℃煅烧2h制备出平均粒径约为65 nm的YAG纳米粉体.以此YAG粉体为原料,TEOS为烧结助剂,经100 MPa成型后,在1750℃下真空烧结15 h获得透明陶瓷.

RuO2/TiO2纳米管薄膜的制备及其光电催化性能研究

王竹梅;刘波;李月明;沈宗洋;洪燕;谢志翔

2013, 42(9):  1791-1795. 

摘要 ( 33 )   PDF (764KB) ( 32 )  

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采用阳极氧化法结合浸渍法在钛金属片基底上制备了TiO2负载RuO2纳米管阵列,利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)和紫外可见分光光度计对纳米管的形貌、结构和光学性能进行了表征,并研究了RuO2/TiO2纳米管阵列在紫外光和可见光下对亚甲基蓝溶液的光电催化性能.结采表明:RuO2/TiO2纳米管仍保持了纯TiO2纳米管的结构特征,部分Ru进入TiO2晶格代替了Ti的位置形成了固溶体,部分Ru以RuO2纳米粒子形式存在;RuO2/TiO2纳米管的光吸收波长发生了红移,且在整个可见光区均比纯TiO2纳米管光吸收能力强,RuO2/TiO2纳米管光电催化降解亚甲基蓝的4h降解率由纯TiO2纳米管的27;提高到79;;采用该法制备的TiO2纳米管阵列膜回收简单,反复使用20次后光电催化降解能力基本保持不变.

硫化锌纳米晶的合成及性能表征

张玥;于美燕;梁新惠

2013, 42(9):  1796-1801. 

摘要 ( 24 )   PDF (1273KB) ( 35 )  

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采用水热法以油酸和十二烷基硫酸钠(简记为SDS)作为复合型表面活性剂制备ZnS纳米晶,并对制备的ZnS纳米晶进行了表征.通过正交实验考察了油酸用量、SDS用量、反应温度、反应时间及pH值对ZnS发光性能的影响,确定了最佳工艺条件.结果表明,制备的ZnS为闪锌矿结构,单分散,粒径尺寸为6 nm,ZnS纳米晶表面的亲水性得到了有效的改善.所以,复合型表面活性剂的使用既可以提高ZnS纳米晶的发光性能又起到表面改性的作用.

氧氩比及基底温度对脉冲磁控溅射Cu2O薄膜结构和光学性能的影响

自兴发;杨雯;杨培志;段良飞;张力元

2013, 42(9):  1802-1807. 

摘要 ( 20 )   PDF (1280KB) ( 35 )  

相关文章 | 计量指标

利用脉冲磁控溅射制备技术,采用单质金属铜靶作为溅射靶,在氧气(O2)和氩气(Ar)的混合气氛下在石英玻璃基底上制备Cu2O薄膜,研究了O2和Ar流量比(O2/Ar)及基底湿度对沉积的Cu2O薄膜结构、表面形貌及光学性能的影响.结果表明:在O2/Ar为30∶80的气氛条件下,基底温度在室温(RT)和100℃时均可获得单相的Cu2O＜ 111＞薄膜;薄膜表面致密、颗粒呈球状,粗糙度的均方根(RMS)值随基底温度增加而增大;薄膜的光谱吸收范围为300～ 650 nm,紫外区吸收较强,可见光区吸收强度较弱,吸收强度随基底温度的增加而增强,光学带隙(Eg)随基底温度的增加而减小.

氩氧流量对ZAO薄膜微结构及其光学性能影响

朱华;万文琼;况慧芸;冯晓炜

2013, 42(9):  1808-1813. 

摘要 ( 19 )   PDF (1709KB) ( 26 )  

相关文章 | 计量指标

运用射频磁控溅射技术,改变氩氧流量比在玻璃衬底上生长ZnO∶ Al(ZAO)样品,采用XRD、紫外-可见分光光度计对薄膜微结构、厚度及其光学性能表征,结果发现:维持氩流量不变(9 sccm),随着氧流量增加(1～9 sccm),样品XRD峰强减小,半高宽增大,晶粒尺寸减小,薄膜结晶性能变差;而维持氧流量不变(9 sccm),氩流量减小(9～3 sccm),样品XRD峰强增大,半高宽减小,晶粒尺寸变大,结晶性能变好.紫外可见光光谱在400 ～ 900nm波长区间平均透射率差异大(67.9; ～91.1;);在420 ～ 900 nm波长区间平均透光率高且差异小(90.2; ～92.4;).

感应区熔法制备Al2O3/MgAl2O4/ZrO2共晶陶瓷

王进;刘俊成;曹献莹;任允鹏;白佳海

2013, 42(9):  1814-1818. 

摘要 ( 30 )   PDF (1280KB) ( 43 )  

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利用感应区熔法制备了Al2O3/MgAl2O4/ZrO2共晶陶瓷.当坩埚壁温为2200℃、行走速度为2mm/h时,制备了φ10 mm ×62 mm表面光滑致密的陶瓷样品.扫描电镜微观组织图显示Al2O3相和MgAl2O4相为基体相,ZrO2相以棒状镶嵌在基体中.定向凝固共晶陶瓷硬度和断裂韧性达到12 GPa和6.1 MPa·m1/2,为预烧结体的2倍和1.7倍.气孔和晶界的消失及细小规整ZrO2相在基体中的弥散分布,有效提高了材料的硬度和断裂韧性.

自清洁纳米TiO2/SiO2复合薄膜的制备与性能

樊新民;洪洋

2013, 42(9):  1819-1825. 

摘要 ( 28 )   PDF (2253KB) ( 41 )  

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采用TiCl4作为前驱体,对TiO2溶胶进行SiO2复合改性,制备出无需热处理就具有良好性能的TiO2溶胶,用浸渍提拉法在玻璃上镀膜,获得TiO2/SiO2涂层.采用XPS、XRD、SEM、AFM等对溶胶和薄膜进行表征和分析.研究结果表明:最优SiO2复合量为0.3(与TiO2的摩尔比).溶胶中含有结晶良好的锐钛矿TiO2,改性后的TiO2颗粒粒径减小.复合溶胶中,Si元素主要以SiO2和Ti-O-Si键两种形式存在.薄膜表面由TiO2的二次粒子堆积而成,呈不规则球形,三维形貌为一些尖塔状突起,复合薄膜表面颗粒更为细小,成膜更为致密.复合溶胶和薄膜具有更优异的紫外和可见光的亚甲基蓝降解能力,最终水接触角可达到0°,显示出更优越的亲水性能,对油酸的分解能力明显提高,具有更强的自清洁性能.

溶胶-凝胶法制备CoTiO3纳米晶及其合成活化能研究

卢靖;张亚宾;黄剑锋;吴建鹏;曹丽云

2013, 42(9):  1826-1830. 

摘要 ( 26 )   PDF (1212KB) ( 19 )  

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以六水合硝酸钴和酞酸丁酯为主要原料,乙二胺四乙酸(EDTA)为络合剂,用溶胶-凝胶法制备出CoTiO3纳米晶.用差热-失重热分析(TG-DSC)、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段,对凝胶前驱体及产物进行了表征.研究了煅烧温度、前驱体pH值对产物组成和结构形貌的影响,并用Kissinger法计算CoTiO3纳米晶的表观活化能.结果表明:溶胶pH值为2.0～4.0,凝胶经700℃煅烧2h,获得均匀分布的CoTiO3纳米晶、平均粒径约50 nm.CoTiO3纳米晶的表观活化能为80.43 kJ/mol.

(1-x)Bi4Ti3O12-xSrBi2Nb2O9铋层状铁电陶瓷结构与性能研究

涂娜;江向平;李小红;傅小龙;杨帆

2013, 42(9):  1831-1836. 

摘要 ( 21 )   PDF (1275KB) ( 30 )  

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采用传统固相法制备了(1-x)Bi4Ti3 O12-xSrBi2 Nb2 O9(BIT-SBN,x=0,0.025,0.050,0.100,0.150,0.200)铋层状无铅压电陶瓷.系统研究了SrBi2 Nb2 O9掺杂对Bi4Ti3 O12基陶瓷物相结构、微观结构以及jie电性能的影响.结果表明:所有陶瓷样品均为单一的铋层状结构;当SBN掺量为0.100时,样品具有最佳的电性能:d33=21 pC/N,相对密度ρ =98.1;,机电耦合系数kp=8.26;,εr=220,介电损耗tanδ =0.29;,剩余极化强度Pr=9.128 μC/cm2,Tc=594℃.同时,SBN的引入增强了样品的抗老化性和热稳定性.

有机添加剂对水热合成CoAl2O4色料的影响

苗立锋;胡琪;曹春娥;卢希龙;洪琛;陈云霞

2013, 42(9):  1837-1841. 

摘要 ( 18 )   PDF (1224KB) ( 34 )  

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以CoCl2·6H2O和AlCl3为起始原料、NaOH为沉淀剂、7种有机物为添加剂,用水热法合成了CoAl2O4色料.主要研究了有机物的种类与加入量对合成产物物相组成、微观形貌、色度值的影响.结果表明,添加乙二醇和十二烷基苯磺酸钠不能得到纯相CoAl2O4;三乙醇胺和丙三醇能控制合成产物的形貌,并不受保温时间延长的影响,且呈色优于未添加者,其较好添加量为12;;加入三乙醇胺的样品呈色更好,能得到100 nm以下的球形颗粒,加入丙三醇则得到粒径为50～70 nm的类四边形或八面体形颗粒.

镍掺杂铁酸铋薄膜的电磁性能研究

刘开通;李锦;王磊;简基康;徐方龙;孙言飞

2013, 42(9):  1842-1847. 

摘要 ( 14 )   PDF (1759KB) ( 34 )  

相关文章 | 计量指标

利用溶胶-凝胶工艺在ITO/玻璃衬底上制备了纯相铁酸铋(BiFeO3,BFO)和镍掺杂铁酸铋(BiFe09Ni0.1O3,BFNO)薄膜.X-射线衍射(XRD)测试表明纯相和镍掺杂铁酸铋分别为扭曲钙钛矿结构和四方相结构,具有不同的空间对称性.镍掺杂后(012)衍射峰宽化,峰强变弱,说明晶粒变小,并由原子力显微镜(AFM)测试得到验证.镍掺杂铁酸铋具有更大的介电常数和较小的漏电流.铁电测试仪和振动样品磁强计(VSM)测试结果表明镍的掺入可以迸一步提高铁酸铋的室温铁电性和铁磁性.

基于第一性原理的BaTiO3陶瓷临界尺寸的研究

张海涛;康爱国;杨北革;薛辉;郭小龙

2013, 42(9):  1848-1852. 

摘要 ( 26 )   PDF (1729KB) ( 34 )  

相关文章 | 计量指标

采用WIEN2K软件,基于第一性原理对具有不同晶格常数的BaTiO3晶胞结构的特性进行了模拟分析.计算了不同晶胞结构中的电荷密度分布,分析了体积与能量的关系对晶胞结构稳定性的影响.结合试验结果探讨了尺寸效应对瓷体铁电性的影响,找到了晶胞能量最低的状态以及电子轨道杂化最显著的晶胞尺寸.从而确定了晶胞铁电性存在的晶粒的临界尺寸为10～ 15 nm.

烧结工艺对La0.67Ca0.33MnO3多晶物理性质的影响

蔡云麒;马吉;张辉;王文章;陈清明

2013, 42(9):  1853-1856. 

摘要 ( 13 )   PDF (1224KB) ( 32 )  

相关文章 | 计量指标

利用溶胶-凝胶法成功制备了La0.67Ca0.33MnO3粉末,并通过优化烧结工艺获得了物理性能优异的La0.67Ca0.33MnO3多晶靶材.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分别测试了样品的物相、结构和微观形貌,并利用四探针法测试了靶材的电阻率-温度曲线.结果表明,影响TCR的主要因素有晶粒的化学均匀性、晶粒尺寸和晶界的数量,样品具有接近室温的金属-绝缘转变温度(TM1 =274 K)和高的电阻温度系数(TCR=13.5;).

工作压对射频磁控溅射ZAO薄膜微结构及光电性能影响的研究

朱华;万文琼;况慧芸;冯晓炜

2013, 42(9):  1857-1863. 

摘要 ( 15 )   PDF (2256KB) ( 26 )  

相关文章 | 计量指标

运用射频磁控溅射技术,改变工作压(3 ～ 10 Pa)在玻璃衬底上生长透明导电ZnO∶ Al (ZAO)样品,采用XRD、紫外-可见分光光度计、霍尔效应测量仪及SEM对薄膜微结构、厚度及其光电性能表征.结果发现:随着工作压增大,样品XRD曲线由多峰转变为(002)单峰,峰强变大半高宽减小,晶粒尺寸由10.01 nm增大到13.46 nm,薄膜结晶性能变好;紫外可见光光谱在400 ～ 760 nm波长区间平均透射率均在85;以上,且在400 nm以下均有吸收边峰出现,样品带隙宽度随工作压增加有蓝移现象,样品厚度随工作压增加从1085 nm减小到781 nm.样品电阻率随工作压从3～6 Pa增加由0.5×10-4Ω·cm增大到35×10-4Ω·cm,在6～10 Pa区间有减小趋势.

完全烧结氧化锆牙科陶瓷材料的旋转超声加工实验研究

郑侃;肖行志;廖文和;刘红杰

2013, 42(9):  1864-1869. 

摘要 ( 27 )   PDF (2191KB) ( 32 )  

相关文章 | 计量指标

针对口腔修复领域中大量应用的预烧结氧化锆陶瓷存在二次烧结加工工艺复杂、收缩率难以控制、断裂率高等问题,提出了采用旋转超声加工完全烧结氧化锆陶瓷的方法.开展了完全烧结氧化锆陶瓷的旋转超声加工和普通金刚石磨削加工实验,重点研究了主轴转速对磨削力、最大边缘碎裂尺寸及亚表面损伤特性的影响规律.通过对比分析得到,旋转超声加工不仅能降低磨削力,有效抑制完全烧结氧化锆陶瓷材料的边缘碎裂,同时明显减少了其亚表面微裂纹,是实现完全烧结氧化锆陶瓷口腔修复体低损伤加工的新途径.

人造金刚石表面化学镀镍工艺

方莉俐;郑莲;吴艳飞;陈鹏辉

2013, 42(9):  1870-1874. 

摘要 ( 39 )   PDF (1197KB) ( 61 )  

相关文章 | 计量指标

采用以次亚磷酸钠为还原剂的酸性化学镀镍液对人造金刚石进行表面镀覆.用扫描电镜及能谱分析表征金刚石表面镀镍前后的形貌和物相;用金刚石单颗粒抗压强度测定仪测试镀镍前后单颗金刚石的抗压强度.结果表明:通过化学镀镍的方法得到的样品,不仅存在C、Ni元素,还有P及微量的O和Cl元素.在镀层较薄的前提下,金刚石化学镀镍前后的平均单颗粒抗压强度没有明显的变化,漏镀现象越明显,抗压强度越不均匀.

亲水性氧化锌纳米粒子控制合成及光学性质研究

崔琛琛;陈捷;曹雪丽;王茗

2013, 42(9):  1875-1879. 

摘要 ( 21 )   PDF (1234KB) ( 34 )  

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采用溶剂热分解法,以乙酰丙酮锌为原料,在亲水性有机溶剂聚乙二醇(PEG-600)、聚乙二醇单甲醚(MPEG-1000)、三甘醇(TEG)中合成了氧化锌纳米粒子.X-射线衍射(XRD)分析表明氧化锌纳米粒子为纤锌矿晶体结构.透射电镜(TEM)形貌观察结果表明,在不同溶剂PEG-600、MPEG-1000和TEG中合成的氧化锌纳米粒子其形状分别为短棒状、颗粒状以及由小晶粒团聚而成的球状粒子.合成的氧化锌纳米粒子表面修饰有亲水性有机分子,可以稳定分散于水溶液中.紫外-可见光吸收光谱和光致发光光谱研究显示,合成的氧化锌纳米粒子具有很强的紫外带隙吸收和发光性能,表明制备的氧化锌纳米粒子结晶性好,光学性能优异.

钇掺杂铌酸锶陶瓷的微观结构与电性能研究

向炼;陈刚;符春林;蔡苇;李小双;宋云霞

2013, 42(9):  1880-1883. 

摘要 ( 37 )   PDF (1614KB) ( 29 )  

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采用固相法制备了Nb2Sr2-xYxO7陶瓷.研究了掺Y对陶瓷的晶体结构、表面形貌、铁电、介电和压电性能的影响.研究结果表明:钇掺杂Sr2 Nb2 O7陶瓷,Y3+取代了A位Sr2+,形成Nb2 Sr2-xYxO7固溶体,并提高了铌酸锶陶瓷铁电、介电和压电性能.在x=0.05时,Nb2 Sr2-xYxO7陶瓷的铁电性能达到最大(剩余极化强度Pr=0.254μC/cm2);在x=0.1时,Nb2Sr2-xYxO7陶瓷的介电性能达到最大(相对介电常数εr=90,介电损耗tarδ≤0.01).

Ti3Al/HAP复合材料的制备与性能研究

岳雪涛;孙康宁

2013, 42(9):  1884-1888. 

摘要 ( 33 )   PDF (1227KB) ( 31 )  

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采用化学沉淀法在模拟体液中制备了纳米羟基磷灰石(HAPs)粉体,用金属钛粉和铝粉经过机械合金法,制备了金属间化合物Ti3 Al;将制备的HAP粉体作为基体材料加入第二相Ti3Al粉体,经过球磨分散得到Ti3Al/HAP复合粉体,经过热压烧结,得到羟基磷灰石与金属间化合物Ti3Al的复合材料.通过XRD、SEM及TEM等测试方法,分析了用普通化学沉淀法制备的羟基磷灰石(HAPc)和在模拟体液中生成的羟基磷灰石(HAPs)的区别及Ti3Al对羟基磷灰石结构和性能的影响.测试结果显示:在模拟体液中生成的羟基磷灰石颗粒均匀细小,纯度较高,结晶度较低;羟基磷灰石掺入一定量的Ti3Al后,弯曲强度和断裂韧性有所降低,X射线衍射显示复合材料中只有Ti3 Al和HAP两种物质,没有新物质生成.

脱硫石膏重结晶法制备硫酸钙晶须及其除砷性能初探

陈晓娟;杨柳春;陈曲仙;张俊丰;黄妍

2013, 42(9):  1889-1895. 

摘要 ( 23 )   PDF (2723KB) ( 33 )  

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以电厂脱硫石膏为原料,利用重结晶原理制备二水硫酸钙晶须.考察了溶液过饱和度、硫酸浓度、陈化温度/时间以及降温速率对晶须生长特性的影响,并初步研究了硫酸钙晶须对含砷水溶液的除砷性能.结果表明:所研究的操作条件对晶须形貌、尺寸均有一定影响.在H2SO4溶液重结晶体系中,控制硫酸钙过饱和度为0.5、陈化温度为20℃、陈化时间为3h并采用自然降温时,制备的二水硫酸钙晶须结晶度较好、形貌尺寸均匀,长径比为50～200.该二水硫酸钙晶须在pH为12时,能将初始浓度低于1 mg/L的含砷水溶液净化至满足地表水标准(0.05mg/L),展示了其在砷污染水体净化方面的应用潜力,可配合石灰-硫酸亚铁两段法除砷,降低废水处理成本.

水热合成黄铁矿型FeS2微纳粉体及其在热电池中的应用

杨兆堂;刘效疆;冯秀丽;杨潇薇

2013, 42(9):  1896-1900. 

摘要 ( 30 )   PDF (1299KB) ( 37 )  

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本文以Na2S,S,FeSO4为反应物,通过调节溶液的pH值和反应温度,采用水热法合成了具有立方体形貌的黄铁矿型FeS2材料.采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对合成的FeS2材料进行了表征.在温度为500℃,相对湿度RH ≤1;的条件下,测试了其单体热电池的放电性能.XRD测试结果表明当1≤pH≤4时,产物为白铁矿和黄铁矿的混合物;当5≤pH≤11时,产物为单相黄铁矿.当反应温度T=95℃时,产物为白铁矿和黄铁矿的混合物;当反应温度110℃≤T≤200℃,产物为单相黄铁矿.SEM测试结果表明随着温度的增加,产物的粒径也随之增加,在140℃温度条件下合成了具有立方体形貌的颗粒.当1≤pH≤5,产物颗粒的形貌不规则,并且粒径的均一性差;当9≤pH≤12,产物颗粒具有立方形貌,粒径的均一性好;放电测试结果表明合成的单相黄铁矿FeS2材料可以降低浓差极化,提高材料的比容量、比能量.

高压对C掺杂碱土金属硫化物磁性的影响

李秀;卢一林;赵辉

2013, 42(9):  1901-1907. 

摘要 ( 18 )   PDF (2246KB) ( 29 )  

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采用第一性原理的平面波赝势方法,结合广义梯度近似(GGA),分别计算了在常压和高压下,C掺杂碱土金属硫化物X4CS3(X =Ca,Sr和Ba)的磁矩,体积和总能量随压强的变化情况以及Ca4CS3的能带结构和电子态密度.结果表明,随着压强的增大X4CS3的铁磁性减弱最终发生磁相变由铁磁态(FM)转变为非铁磁态(NM).磁性相变主要原因是由于阴离子p态能带的增宽所导致的磁性坍缩.

吸收条件下光子晶体介观压光效应的研究

牛永宾;李俊漾;许丽萍;温延敦;李红梅

2013, 42(9):  1908-1912. 

摘要 ( 19 )   PDF (1660KB) ( 28 )  

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在考虑材料吸收的情况下利用传输矩阵的方法研究光子晶体介观压光效应.研究表明:当在光子晶体的轴向方向施加应力产生应变时,光子晶体缺陷模将向左(波长小的方向)移动;缺陷模透射峰的峰值和半高宽不随应变的变化而变化;当消光系数和有效弹光系数增大时,介观压光系数的绝对值将会减小,即缺陷模透射率对应力的变化越来越不敏感.这为高灵敏应力传感器的设计提供了理论参考.

酸处理及二次焙烧温度对钛酸钾晶须结构及形貌的影响

石莉萍;栗中;刘纯;王丽君

2013, 42(9):  1913-1917. 

摘要 ( 22 )   PDF (1661KB) ( 31 )  

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本文利用不同的处理方法制备了六钛酸钾晶须,并通过XRD及SEM对样品进行表征,研究了酸处理条件以及二次焙烧温度对晶须结构及形貌的影响.实验表明:随着pH值的降低,六钛酸钾含量逐渐升高;随着二次焙烧温度的升高,晶须的长径比以及形貌逐渐变差.利用pH =4的盐酸处理(80℃、10 h)、600℃焙烧(2 h),可得到形貌良好的高纯度六钛酸钾晶须.

布拉格型声子晶体弦的横向振动带隙研究

舒海生;董立强;李世丹;刘伟;林航

2013, 42(9):  1918-1923. 

摘要 ( 23 )   PDF (1698KB) ( 33 )  

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从弦的波动方程出发,采用传递矩阵法,分析了无限周期的布拉格型声子晶体弦的横向振动能带结构.研究表明布拉格型声子晶体弦具有横向振动带隙,弦内拉力对带隙特性有显著影响,可以方便地用于带隙调节.利用有限元软件和Matlab软件对有限周期的布拉格型声子晶体弦的横向振动传输特性分别进行了仿真和数值计算,结果表明带隙范围内表现出明显的振动衰减,不同拉力条件下的带隙变化也很好地验证了理论分析结果.

十六胺对羟基磷灰石生长的调控作用

岳雪涛;孙康宁

2013, 42(9):  1924-1929. 

摘要 ( 20 )   PDF (1731KB) ( 27 )  

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本文采用化学合成法,分别在十六胺溶液中及十六胺有机膜上生成HAP,研究了十六胺在不同矿化时间及矿化液浓度下对HAP晶体形貌的影响,研究表明在十六胺有机膜上可以长出片状HAP晶体,延长矿化时间促进晶体生长,提高矿化液浓度将使HAP晶体生长致密,晶体片层尺寸变小.在十六胺溶液中生长的HAP为羽翼状薄片,结晶度较低,为多晶体聚集物.TEM选区电子衍射表明有机膜上生长的HAP生长有一定的取向性,晶体结构不完整.XRD测试结果显示,在十六胺溶液中的生成物为主要为HAP,结晶度较低,而在在十六胺有机模上生长的HAP较为纯净.

高温烟气过滤陶瓷的制备与性能研究

吴诚;张勇林;税安泽;田维;方桂金

2013, 42(9):  1930-1935. 

摘要 ( 15 )   PDF (827KB) ( 31 )  

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本论文以堇青石为过滤陶瓷骨料,以高岭土、钾长石、锂辉石为结合剂,以木炭粉为造孔剂,通过半干压成型工艺成型,研制了高温烟气过滤陶瓷.详细研究了结合剂、造孔剂添加量以及成型压力、烧成温度对高温烟气过滤陶瓷的体积密度、显气孔率、抗压强度等性能的影响,并对原料配方进行了优化,优化配方为:堇青石75wt;、结合剂25wt;、炭粉造孔剂50wt;、三聚磷酸钠0.5wt;.研究结果表明:试样的显气孔率随造孔剂添加量的增加而升高、随结合剂添加量的增加而减小;抗压强度和烧结密度随造孔剂添加量的增加而减小、随结合剂添加量的增加而升高;随成型压力的增大,过滤陶瓷的显气孔率呈逐渐减小的趋势,抗压强度则不断增大.随烧成温度的升高,过滤陶瓷的显气孔率呈先升高后减小的趋势,而抗压强度则逐渐增大.

淀粉固化法制备堇青石多孔陶瓷

李恒;杜庆洋;李国昌;郭红;刘俊成;白佳海

2013, 42(9):  1936-1939. 

摘要 ( 31 )   PDF (1160KB) ( 33 )  

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以合成堇青石粉体为原料,以未改性的食用土豆淀粉为固化剂和造孔剂,利用淀粉固化成型工艺成功制备了堇青石多孔陶瓷,并研究了淀粉的添加量与浆料前驱体的粘度、多孔陶瓷的显气孔率、孔径分布及显微结构间的关系.实验结果表明:随着淀粉含量(10wt;～40wt;)的增加,浆料前驱体的粘度先略有增大后显著降低,多孔陶瓷的显气孔率显著增加,而气孔平均孔径明显减小.

锂硫电池硫-膨胀石墨正极材料的制备和性能研究

黄艳芹

2013, 42(9):  1940-1944. 

摘要 ( 22 )   PDF (1304KB) ( 41 )  

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采用热膨胀法制备出膨胀率较高的膨胀石墨,并将膨胀石墨和升华硫进行混合热处理,制备出硫-膨胀石墨复合正极材料.利用X-射线衍射、扫描电镜及电化学测试等方法表征材料的结构、形貌和电化学性能.结果表明,这种复合正极材料在25 mA/g的充放电条件下表现出良好的充放电性能,首循环放电比容量接近1600 mAh/g,经过50个放电循环后其比容量仍旧保持在1200 mAh/g之上.

超声激励ZTA陶瓷压痕裂纹扩展特性试验研究

卞平艳;赵波;李瑜

2013, 42(9):  1945-1949. 

摘要 ( 24 )   PDF (1225KB) ( 29 )  

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针对超声激励对ZTA陶瓷压痕裂纹的影响进行试验研究,从力学角度探究其延性域加工表征的相关机理.通过超声激励作用下的压痕试验及SEM显微观察,对比普通与超声压痕裂纹尖端扩展情况,提出超声激励改变裂纹尖端的几何形态,使得裂纹扩展偏转分叉,而扩展路径的复杂化使得断裂表面能增加,形成能量耗散的增韧机制.经压痕法测得普通情况下的断裂韧性值低于超声振动下的断裂韧性值,约为68; ～85;.既印证了超声激励的增韧效果,也从力学理论角度解释了超声加工工程陶瓷材料延性域扩大这一现象.

粒径可控纳米白炭黑的制备

宋丽贤;宋英泽;丁涌;王杰

2013, 42(9):  1950-1954. 

摘要 ( 26 )   PDF (1672KB) ( 34 )  

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采用氨水催化正硅酸乙酯(TEOS)的水解缩聚法制备出纳米白炭黑,研究了氨浓度、反应温度对凝胶时间及纳米白炭黑粒度的影响,采用激光粒度分析仪、自动吸附仪、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对纳米白炭黑进行了表征.结果表明:通过控制氨浓度及制备温度,可实现对白炭黑粒径的有效控制;纳米白炭黑形貌为球形,一次粒径为20 nm左右;纳米白炭黑属于非晶结构且具备了微孔、介孔和大孔较为完整的孔体系.

纳米碳酸钙基浅色导电粉的制备及性能研究

法文君;王笑阳;王振宇;王初哲;卢晓娅;李鹏;郑直

2013, 42(9):  1955-1959. 

摘要 ( 18 )   PDF (841KB) ( 18 )  

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以纳米碳酸钙为核体,用聚电解质对其表面改性后,采用均相共沉淀法制备了锡掺杂氧化铟(ITO)包覆的碳酸钙基浅色导电粉.通过改变聚电解质层数、ITO的包覆量及煅烧时间等实验条件,探究了制备纳米碳酸钙基浅色导电粉的最佳条件.用X-射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、X-射线电子能谱以及粉末电阻率测试仪等对样品的结构、形貌、化学组成及电阻率等进行分析.结果表明:聚电解质层数为5层,CaCO3与ITO的质量比为6∶1,500℃煅烧4.5h制备的粉末具有最佳的导电性能,其电阻率为3.8×103 Ω·cm.

陶瓷先驱体聚硅氮烷(PSZ)加入Si、MoSi2填料制备石墨抗氧化复合涂层的研究

刘洪丽;赵雪莲;田春英;韩立;李婧;邱柏棽;万仟

2013, 42(9):  1960-1964. 

摘要 ( 28 )   PDF (1287KB) ( 29 )  

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采用陶瓷先驱体聚硅氮烷(PSZ)为主要原料,并加入Si、MoSi2填料,于石墨表面制备高温抗氧化涂层.借助扫描电镜和X射线衍射仪等分析手段对复合涂层的微观结构和相组成进行表征,并对涂层的抗氧化性能进行了初步研究.结果表明,涂层厚度约为30μm,内层为化学结合的SiC-Si过渡层,外层为MoSi2-SiC-SiCN氧阻挡层,涂层表面较为平整、致密,与过渡层结合紧密.涂层试样抗氧化效果与氧化温度有关,当氧化温度为1200℃时,抗氧化能力较差,氧化失重率约为10.98;,当氧化温度高于1300℃时,高温封填剂的作用发挥充分,抗氧化性能显著提高,氧化失重率仅为1.15;.

水热法合成羟基磷灰石的微分析研究

仇满德;王晓燕;李旭;宋常英;李晓幸

2013, 42(9):  1965-1971. 

摘要 ( 32 )   PDF (1807KB) ( 31 )  

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以CaCO3和CaHPO4·2H2O为前驱体,采用水热法制备了羟基磷灰石(HAP)晶体,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及X射线能谱分析仪(EDS)系统研究了pH值、水热温度、反应时间、Ca2+浓度等条件对合成HAP晶体微结构及晶体生长的影响,同时对其生长机理进行了探讨.结果表明:随着水热合成温度的升高、时间的延长、Ca2浓度的增加,晶体发育越完整,HAP晶体的长径比呈增大趋势;体系的pH值对HAP晶体的生长有较大的影响,随着pH值的增加HAP晶粒的大小、长径比减小趋势明显;在水热温度为200℃,pH值=10,时间8h的条件下,可得到结晶度高、晶形完整清晰,端面尺寸在50～ 70 nm,生长极性明显的六方柱状的一维n-HAP晶体.EDS分析结果证实合成的HAP平均钙磷比约为1.70左右,同理论值比较相符.点分析研究表明晶体端面的钙磷比比平均的略高,钙磷比约为1.75,从而证明了Ca2+的浓度直接影响着HAP晶体的极性生长.