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2015年 第44卷 第4期
刊出日期：2015-04-15

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《人工晶体学报》征稿简则

2015, 44(4):  1. 

摘要 ( 5 )   PDF (42KB) ( 4 )  

相关文章 | 计量指标

溶剂熔区移动法制备Cd0.9Zn0.1Te晶体及性能研究

时彬彬;闵嘉华;梁小燕;张继军;王林军;邢晓兵;段磊;孟华;杨升

2015, 44(4):  857-862. 

摘要 ( 10 )   PDF (1247KB) ( 9 )  

相关文章 | 计量指标

用溶剂熔区移动法制备了掺In的Cd0.9Zn01Te晶体,晶体生长温度800℃,温度梯度为20℃/cm,生长速度0.4 mm/h.测试了晶体的Te夹杂情况、红外透过率图谱、Ⅰ～Ⅴ特性曲线和PICTS特性,并以1115℃下用VB法生长的掺In的Cd0.9Zn0.1Te晶体做为参照,对比了两者性能.结果表明,溶剂熔区移动法制备的晶体Te夹杂的密度和体积百分比比VB法晶片低,但是Te夹杂的尺寸要比VB法晶体大;溶剂熔区移动法晶体的红外透过率比VB法晶体高;溶剂熔区移动法晶体电阻率比VB法晶体高了一个数量级;PICTS测试发现,溶剂熔区移动法晶体内主要的缺陷密度低于VB法晶体.

无机化合物Na2Ge2Se5多晶合成研究

王振友;程旭东;吴海信;黄昌保;肖瑞春;倪友保

2015, 44(4):  863-866. 

摘要 ( 13 )   PDF (1122KB) ( 20 )  

相关文章 | 计量指标

硒锗钠(Na2Ge2Se5)是一种极具潜质新型红外非线性材料.但该化合物具有明显的制备难点.根据其制备特点,自行设计并搭建反应装置,高效、安全制备其前驱体Na2Se;然后将制备的Na2Se与Ge、Se按化学计量比称取,在单温区合成炉中合成Na2Ge2Se5多晶料.对制备的Na2Se、Na2Ge2Se5多晶进行XRD,SEM、EDS等分析测试表明产物为高纯单相Na2Se、Na2Ge2Se5多晶.

金刚石自支撑膜拉曼光谱1420 cm-1特征峰研究

朱瑞华;刘金龙;陈良贤;魏俊俊;黑立富;李成明

2015, 44(4):  867-871. 

摘要 ( 75 )   PDF (1683KB) ( 46 )  

相关文章 | 计量指标

采用带有半封闭式气体循环系统的100千瓦级直流电弧等离子体喷射CVD设备制备三组不同质量的金刚石膜,通过532 nm激光激发金刚石膜的拉曼光谱时,除1332 cm-1金刚石一阶拉曼峰外还出现了1420 cm-1宽峰,本文针对这一峰位的由来及分布进行研究.结果表明,增加或降低拉曼激发波长该峰为都不复存在,不符合材料的拉曼特征频移与激发波长无关这一原则,证明其并非本征拉曼峰;采用488 nm激发和514 nm激发时拉曼光谱分别出现了与1420 cm-1峰型一致的3125 cm-1和2060 cm-1峰,将拉曼频移转换为波长后发现,三个峰位都对应于波长575 nm(2.156eV);575 nm为金刚石膜荧光光谱中常见峰位,对应于氮杂质相关的[N-V]0中心,这表明含氮杂质金刚石膜采用532nm激发时产生的1420 cm-1峰是[N-V]0相关的氮杂质引起的荧光峰;采用532 nm对金刚石膜形核面和生长面的拉曼面扫描结果表明,[N-V]0相关的氮杂质存在于金刚石膜表面晶粒与晶界各处,并存在一定程度的偏聚.

移动加热器法生长CdMnTe和CdZnTe晶体的性能研究

梁巍;王林军;张继军;秦凯丰;赖建明;吴文其

2015, 44(4):  872-878. 

摘要 ( 19 )   PDF (1748KB) ( 33 )  

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采用移动加热器法生长铟惨杂浓度为5×1017 atoms/cm3的Cd0.9Mn0.1Te (CMT)和Cd0.9Zn0.1Te (CZT)单晶.生长得到的CMT晶体和CZT晶体电阻率范围为4.5×109 ～ 6.2×1010 Ω·cm.CMT晶体的成分均匀性要优于CZT晶体,拟合得到CMT和CZT晶体中Mn和Zn的分凝系数分别为0.95和1.23.富Te区在两种晶体生长过程中都具有显著的提纯作用,In惨杂的浓度范围均在6.4 ～ 14.4 ppm范围内.红外透射显微镜观察到三角形和六边形为主的Te夹杂的尺寸5 ～24 μm,浓度为105 cm-3.除最后结晶区之外,沿晶体生长方向Te夹杂的尺寸逐渐减小而浓度逐渐增大.制备的CMT和CZT探测器对59.5 keV241Am放射源均有能谱响应,能量分辨率分别为23.2;和24.6;.

立方氮化硼单晶生长界面层的精细结构

许斌;张文;郭晓斐;吕美哲;苏海通

2015, 44(4):  879-884. 

摘要 ( 6 )   PDF (1246KB) ( 20 )  

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以Li3N为触媒、六方氮化硼(hBN)为原料,采用静态高温高压法合成立方氮化硼(cBN)单晶.为探讨cBN合成机理,利用扫描电镜观察了cBN单晶生长界面层形貌,利用俄歇电子能谱和X射线光电子能谱对界面层精细结构进行了表征.结果表明,cBN单晶被合成后的触媒粉末所包裹,界面层中B、N元素相对比例基本保持不变,且随着距离cBN单晶越来越近,B、N元素的sp2杂化态逐渐减少,sp3杂化态逐渐增多,这说明hBN含量逐渐减少,而cBN含量逐渐增多.由于Li元素非常活泼,在高温高压体系中的电子结构极不稳定,故可以作为电子转移的桥梁,完成电子由N向B的转移.据此认为在cBN单晶生长界面层中,B、N元素的sp2杂化态逐渐转变成了sp3杂化态.以上结果说明hBN在触媒催化作用下可直接转变为cBN.

铽镓石榴石单晶的生长、表征及其挥发机理研究

裴广庆;张艳;柳祝平

2015, 44(4):  885-890. 

摘要 ( 13 )   PDF (2601KB) ( 21 )  

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使用预先烧结好的多晶原料,在一定比例的N2和CO2混合气氛下,采用提拉法生长出了高质量的铽镓石榴石(TGG)单晶.采用XRD、ICP和热力学计算进行分析,结果表明,晶体生长过程中的挥发机制为Tb3Ga5O12的分解,分解产物为Tb3 GaO6,Ga2O和O2.CO2被Ga2O还原产生O2,抑制了Tb3Ga5O12的分解.TGG单晶的化学分子式存在Tb富集或Ga缺失,为Tb3Ga4.4～4.5O11.1～11.3非化学计量比相.将晶体毛坯加工成φ2.8 mm×10.7 mm的晶棒,消光比测试结果表明镀增透膜后消光比平均可提高18.8 dB.

平面发射极与绒面发射极银-硅接触的对比研究

姜辰明;尹庆磊;沈辉

2015, 44(4):  891-895. 

摘要 ( 4 )   PDF (1637KB) ( 10 )  

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比较了平面发射极与绒面发射极表面通过丝网印刷烧结形成的银-硅接触.通过TLM测试发现,平面发射极与绒面发射极的银-硅接触电阻率平均值分别为4.4 mΩ·cm2和1.1 mΩ·cm2,平面发射极银-硅接触电阻率比绒面的高很多.绒面具有更大的相对表面积是一个较为直观的原因.通过SEM观察发射极剖面,发现金字塔顶部区域的掺杂较重,结深从顶峰到谷底沿着金字塔的[111]晶面逐渐减小;通过SEM观察银电极与硅表面的接触界面,总结分析银-硅接触的电流传输机制.然后将银电极块从硅表面剥离,用SEM和EDS观察露出的发射极表面,发现银结晶沉积体在平面上的分布很不均匀而在绒面上的分布较为均匀,密度也大很多,并且银结晶沉积体在掺杂较重的金字塔顶部密度更大.根据电流的传输机制分析得出,银结晶沉积体分布的这种差异性导致了平面发射极银-硅接触电阻率比绒面的高.

偏压加强MPCVD法Ir(100)/MgO(100)基片上金刚石异质外延形核

李义锋;佘建民;苏静杰;唐伟忠;李效民;徐小科

2015, 44(4):  896-901. 

摘要 ( 24 )   PDF (2154KB) ( 26 )  

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利用自行研制的可调谐圆柱谐振腔式微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置的结构优势,设计了电极可调节的偏压加强MPCVD装置.采用脉冲激光沉积(PLD)法制备了Ir(100)/MgO (100)基片.采用偏压加强MPCVD装置进行了金刚石异质外延形核的探索,在Ir(100)/MgO (100)基片上实现了金刚石异质外延形核.扫描电镜结果显示,[100]取向的金字塔状外延金刚石晶粒的形核密度达108～109 cm-2.

掺杂Pb2对YAG∶ Ce3+,Pr3+黄色荧光粉中红光发射的影响

李敏;王磊;黄平;郝虎在;田跃;崔彩娥

2015, 44(4):  902-907. 

摘要 ( 6 )   PDF (1257KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

在一氧化碳还原气氛下,通过高温固相法合成了YAG∶ Ce3+,Pr3+,Pb2+黄色荧光粉.通过X射线衍射和激发、发射光谱对样品进行表征.结果表明:在YAG∶ Ce3+,Pr3+荧光粉中掺杂一定量的PbO,可以使Ce3+的534 nm宽带发生红移,同时Pr3+在610 nm处的红光发射强度增强,这是由于Pb2+的加入影响了晶体场环境,从而导致Ce3+ 5d能级的重心下移,使Ce3+发射光谱与Pr3+激发光谱的交叠增加,提高了Ce3+-Pr3+能量传递的效率.当掺杂PbO的浓度为x=0.04时,红移最强,红黄比值最大,有利于提高基于蓝光芯片和YAG∶ Ce黄光荧光粉制备的白光LED的显色指数.

白光LED用K2Ba(WO4)2∶Sm3+红色荧光粉的制备与表征

任强;陈娟妮;张晋春;武秀兰;王保兴;霍哲哲;魏腾跃

2015, 44(4):  908-912. 

摘要 ( 4 )   PDF (1195KB) ( 11 )  

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采用高温固相法合成了一种新型K2Ba(WO4)2∶xSm3+红色荧光粉.通过XRD、SEM和荧光分光光度计对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究.结果表明:该荧光粉具有三方晶系结构,在402 nm处有较强的激发峰,与近紫外LED芯片相匹配.在402 nm激发下,出现了Sm3的4G5/2→6 HJ(J=5/2,7/2,9/2,11/2)的特征跃迁,最强峰位于602 nm处,对应于Sm3+的4G5/2→6H3/2跃迁.Sm3+的最佳掺杂量为x=0.02,且Sm3+之间的临界距离为2.776 nm,浓度猝灭的机理为电偶极-电偶极相互作用.

晶体硅金字塔绒面结构圆化对其光反射率和非晶硅薄膜钝化效果的影响

龚洪勇;黄海宾;周浪

2015, 44(4):  913-917. 

摘要 ( 30 )   PDF (1202KB) ( 23 )  

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(001)晶体硅金字塔绒面结构圆化有提高光反射率与提高非晶硅薄膜钝化效果的相互矛盾的双重作用,定量了解它们对优化非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的绒面结构圆化程度很有必要.本文以表面粗糙度Rz相对下降百分数定量表征晶体硅衬底表面金字塔绒面结构圆化程度DR,研究了DR值对等离子体化学气相沉积氢化本征非晶硅薄膜钝化效果的改善作用,发现除圆化初期效果异常高以外,二者之间基本呈线性正比关系;相对改善作用随钝化膜变薄而显著提高.同时测定了DR值对金字塔绒面光反射率的影响,发现反射率基本随DR值线性增大.典型结果为:6;绒面结构圆化程度下,金字塔绒面的光反射率绝对值提高3;;其表面7 nm厚的氢化本征非晶硅薄膜可达到使硅片少数载流子寿命相对未圆化绒面样品提高260;.

染料敏化太阳能电池中花青素与β-胡萝卜素天然染料共敏化的研究

韩荣荣;林红;申何萍;杨桂军;王冲;王刚

2015, 44(4):  918-927. 

摘要 ( 2 )   PDF (2876KB) ( 9 )  

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从高原格桑花和胡萝卜中提取天然染料花青素和β-胡萝卜素作为敏化剂,并组装染料敏化太阳能电池(DSC).研究了提取的天然染料的光吸收性能、主要成分和共敏化方式,讨论了花青素和β-胡萝卜素的共敏化形式、比例、浓度和时间对DSC光电性能的影响.研究发现,花青素和β-胡萝卜素混合敏化时表现出明显的共敏化作用,而分层敏化时则共敏效果不明显.当花青素含量逐渐降低时,共敏化电池的短路电流和光电转换效率表现出先增大后减小的趋势,且共敏化的最佳体积比为1∶1,同时发现共敏化时间比通常少很多,最佳敏化时间为15min.最佳共敏化条件下组装的DSC的短路电流密度为0.725 mA/cm2,光电转换效率为0.267;,相比于花青素和β-胡萝卜素单独敏化时组装的DSC,短路电流分别提高了60;和505;,光电转换效率分别提高了51;和480;,这主要得益于共敏化后拓宽的光谱吸收范围.

以氟化锆为生长助剂制备硅酸锆晶须的研究

王三海;江伟辉;冯果;刘健敏;苗立锋;王洪达

2015, 44(4):  928-932. 

摘要 ( 3 )   PDF (2128KB) ( 9 )  

相关文章 | 计量指标

以无水四氯化锆为锆源,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氟化锂为矿化剂,乙醇为溶剂,氟化锆为生长助剂,采用非水解溶胶-凝胶法于800℃制备出硅酸锆晶须,借助XRD、SEM和TEM等测试手段研究了热处理气氛、氟化锂用量、氟化锆的引入方式等工艺因素对硅酸锆晶须形成的影响.结果表明:与空气气氛相比,氮气气氛更加有利于硅酸锆晶体的一维择优生长;矿化剂用量过多或过少均不利于晶须的形成;氟化锆以外置的方式引入能获得直径为0.2～0.4μm,长径比达15 ～30,沿c轴方向择优生长的硅酸锆晶须.

硼掺杂对用于SHJ太阳电池的nc-Si∶H薄膜微结构的影响

乔治;解新建;刘辉;梁李敏;郝秋艳;刘彩池

2015, 44(4):  933-938. 

摘要 ( 5 )   PDF (1698KB) ( 11 )  

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采用RF-PECVD法在低温低功率密度下制备了p型nc-Si∶H薄膜,并系统地研究了硼掺杂对薄膜微结构及光电性能的影响.结果表明:由于“硼掺杂效应”,随着掺硼比的增大,nc-Si∶H薄膜的晶化率逐渐降低,晶粒尺寸减小,薄膜的择优取向由[111]变为[220];光学带隙逐渐减小,电导率则先升后降;本实验中薄膜的最优掺杂比为0.3;.以优化后的p型nc-Si∶H薄膜做窗口层,SHJ太阳电池的性能得到明显改善,获得了效率为14.1;的电池.

金属前驱体比例和硫化温度对Cu-Sn-S薄膜特性的影响

郭一欣;陈菲;任晓荣;程文娟

2015, 44(4):  939-946. 

摘要 ( 2 )   PDF (2252KB) ( 8 )  

相关文章 | 计量指标

使用射频磁控溅射在镀Mo的玻璃基底上制备了Cu/Sn化学计量比为1.4 ～2.0的金属前驱体薄膜.经过400℃、450℃和500 ℃硫化后获得了一系列Cu-Sn-S薄膜.采用X射线衍射、X射线光电子能谱、拉曼光谱、原子力显微镜和紫外可见近红外分光光度计对样品进行了表征.结果表明:硫化温度与前驱体中Cu/Sn化学计量比对Cu-Sn-S薄膜的结构、化学组分和光学性能影响较大.当硫化温度为450℃,前驱体中Cu/Sn化学计量比为1.4∶1时,能得到近乎单一相、四方结构的Cu2SnS3薄膜,光学带隙为1.01 eV.过高的Cu/Sn化学计量比或硫化温度都会导致Cu3SnS4或Cu4SnS4的出现.

超声法合成CePO4纳米线及发光性能研究

吴锦绣;李梅;柳召刚;胡艳宏;王觅堂

2015, 44(4):  947-953. 

摘要 ( 5 )   PDF (2209KB) ( 7 )  

相关文章 | 计量指标

用CeO2作为铈源,采用可重复利用的H3PO4及非模板剂的情况下,用低温超声法成功合成了六方结构的CePO4一维纳米线材料.用X-射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和荧光分光光度计(FL)测试样品的物相结构、微观形貌、颗粒尺寸和发光性能;并研究超声时间和PO43-/Ce3+摩尔比对产物的形貌和荧光性能的影响.结果表明:实验所做出的样品全部是六方晶系的结构,形貌都为一维纳米线,其纳米线长50～200 nm,宽5～40 nm左右;不同超声时间和PO43-/Ce3+摩尔比的纳米线长径比不同,随超声时间的延长和PO43-/Ce3+摩尔比增大纳米线出现团聚现象,产物在250 ～ 300 nm处有宽的激发峰,在378 nm处有一个发射峰,是属于Ce3的5d-4f能级跃迁.

pH值对化学沉淀法制备Ag2CrO4纳米晶的结构和光催化性能的影响

周文敏;黄剑锋;李嘉胤;曹丽云;卢靖

2015, 44(4):  954-960. 

摘要 ( 1 )   PDF (2197KB) ( 10 )  

相关文章 | 计量指标

以AgNO3、Na2CrO4为原料,采用化学沉淀法成功制备出了鹅卵石结构的Ag2CrO4纳米晶.采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱仪等分别对所得产物的物相、形貌及光学性能进行表征,研究了不同pH对Ag2CrO4纳米晶的结构及可见光催化性能的影响.结果表明:在反应体系pH为3～6范围内,均可以制备出纯相的鹅卵石结构的Ag2CrO4纳米晶;pH =3时所得产物在可见光照射下,对罗丹明B(RhB)的催化降解效果最好,光照140 min后降解率可达到93;.

Ca8Mg(SiO4)4Cl2∶ Eu2+,Ce3+,Mn2+绿色荧光粉发光性能及其应用研究

刘永;周亚运;杨慧;张秋函;谭慧英;汪正良

2015, 44(4):  961-966. 

摘要 ( 4 )   PDF (2181KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

利用高温固相法,合成出Eu2+、Ce3+、Mn2+共掺的Ca8 Mg(SiO4) 4Cl2系列绿色荧光粉.通过XRD表征了这些荧光粉的结构,通过分子荧光光谱仪研究了它们的室温发光性能.首先调查了Eu2+掺杂的Ca8 Mg(SiO4)4Cl2绿色荧光粉发光性能,随后引入Ce3+、Mn2+提高了Ca8Mg(SiO4)4Cl2∶Eu2+在紫外光区的吸收强度及绿光发射强度.最后将筛选出来的荧光粉与InGaN-LED芯片组装制作成单一绿光LED器件,利用Ca7.8215MgSi4O16Cl2∶0.0525Eu2+,0.056Ce3+,0.070Mn2+所制作成的绿光LED器件发光最强,在20 mA电流激发下,此LED发很强的绿光,其电致发光光谱所对应的色坐标值为:x=0.26,y=0.55.

高气压高功率条件下MPCVD法制备金刚石单晶

史玉芬;周学芹;李坤;刘小利

2015, 44(4):  967-971. 

摘要 ( 14 )   PDF (1624KB) ( 29 )  

相关文章 | 计量指标

利用自主研发的圆柱谐振腔式MPCVD设备,在工作气压28 kPa,微波功率5 kW的条件下成功制备金刚石单晶,并采用光学显微镜、激光拉曼谱(Raman)技术对样品进行表征.结果表明,在高气压高功率条件下单晶的沉积速率高达26 μm/h,且表面形貌平整.

LED用红色荧光粉NaGdTiO4∶Sm3+的合成与发光性能

武秀兰;张晋春;朱建锋;任强

2015, 44(4):  972-975. 

摘要 ( 4 )   PDF (1098KB) ( 10 )  

相关文章 | 计量指标

采用高温固相法制备了白光LED用NaGd(1-x)TiO4∶xSm3+系列红色荧光粉,并对样品分别进行了X射线衍射分析和荧光光谱测试.结果表明,样品可以被紫外、近紫外和蓝光有效激发,在409 nm激发下,该荧光粉有三个主要发射峰,位于567 nm、607 nm和652 nm处,分别对应于Sm3+的4G/2→6H5/2、4G5/2→6H7/2、4G5/2→6H9/2的跃迁发射,其中607 nm处发射最强,呈现红色发光.当Sm3+的掺杂浓度为2.5mol;时,达到最佳的发光效果.因此,这种荧光粉是一种有应用潜力的白光LED红色荧光粉.

无压烧结制备AlON透明陶瓷的性能表征

雷景轩;施鹰;石坚波;李雪

2015, 44(4):  976-980. 

摘要 ( 5 )   PDF (1184KB) ( 13 )  

相关文章 | 计量指标

以纳米氧化铝粉和微米C粉为原料,通过碳热还原法合成AlON粉体,经无压烧结制备了AlON透明陶瓷,并对其微观组织、力学、热学和光学等性能进行了表征.结果表明:1875℃×24 h条件下无压烧结制备了平均晶粒尺寸为110 ～120 μm的AlON透明陶瓷,其室温抗弯强度为(275±25) MPa,室温比热容和导热系数分别为0.781 J/(g·K)和12.3 W/(m·K),该样品(1 mm厚)在1000 ～ 5000 nm波长范围内的直线透过率在80;左右,在3.93μm波长处光学透过率最高可达83.7;.

氩氧比对磁控溅射ZnO薄膜的压电响应与极化特性的影响

苏林;杨保和;王芳;李翠平;戴玮

2015, 44(4):  981-987. 

摘要 ( 5 )   PDF (2211KB) ( 10 )  

相关文章 | 计量指标

保持总的工作气压不变,在不同氩氧比条件下,采用射频磁控溅射法在铝电极层上制备了ZnO薄膜.用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和压电响应力显微镜(PFM)分析了ZnO薄膜的择优取向、表面形貌和压电响应,并通过垂直PFM(VPFM)和水平PFM(LPFM)相位图研究了ZnO晶粒的极化特性.结果表明,氩氧比对ZnO薄膜的晶体结构和压电特性有显著影响,其中在氩氧比1∶1的条件下制备的ZnO薄膜具有最大的VPFM振幅和最佳的极化取向一致性.

p型CdZnTe晶体(111)B面的Au/Zn复合电极的制备和研究

杨升;闵嘉华;梁小燕;张继军;邢晓兵;段磊;时彬彬;孟华

2015, 44(4):  988-992. 

摘要 ( 11 )   PDF (1200KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

通过对p型CdZnTe(111)面的结构分析,用真空蒸发法在p型CdZnTe晶体(111)面制备出Au/Zn复合电极,运用金相显微镜、AFM测试、SEM剖面观察、EDS成分分析、Ⅰ-Ⅴ特性测试及势垒高度计算等多种手段研究了Au/Zn复合电极对金属和半导体接触性能的影响.结果表明,在P型CdZnTe(111)A面蒸镀Au电极,在B面蒸镀Au/Zn复合电极时获得的势垒高度最低,有效减小了富Te面对金半接触的影响.Au/Zn复合电极能获得比Au电极更理想的接触性能.

碳化硅陶瓷密封材料上沉积复合金刚石薄膜

张玮;满卫东;林晓棋;吕继磊;阳硕;赵彦君

2015, 44(4):  993-997. 

摘要 ( 15 )   PDF (1632KB) ( 19 )  

相关文章 | 计量指标

利用直流辉光等离子体化学气相沉积(DC-GD CVD)设备在碳化硅(SiC)密封材料上沉积复合金刚石薄膜(ICD).实验通过两步工艺,先在SiC上沉积一层微米金刚石薄膜(MCD),然后再沉积一层纳米金刚石薄膜(NCD)形成复合金刚石薄膜(ICD).通过场发射扫面电镜和拉曼测试,研究了MCD、NCD和ICD薄膜的表面形貌和材料结构.各种金刚石薄膜利用轮廓仪、划痕测试和摩擦磨损测试其力学性能.结果显示ICD薄膜既有较强的结合力,其摩擦系数也较低.ICD薄膜涂层的SiC密封环的摩擦系数为0.08 ～0.1.

不同溶剂和Al掺杂对微波辅助合成ZnO纳米颗粒性能的影响

姚函妤;沈鸿烈;唐群涛;邢正伟;王威

2015, 44(4):  998-1002. 

摘要 ( 4 )   PDF (1247KB) ( 7 )  

相关文章 | 计量指标

利用Zn(NO3)2作为Zn源,AlCl3为Al源,以水和乙二醇为溶剂,采用微波辅助合成法制备了一系列ZnO纳米颗粒.用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其相结构及形貌进行了表征和分析,结果表明,得到的纳米颗粒均为纯的ZnO纤锌矿结构,但溶剂种类对纳米颗粒形貌影响较大.水溶剂和乙二醇溶剂微波辅助合成法制备的ZnO纳米颗粒禁带宽度分别为2.85 eV和3.12 eV,掺Al后的禁带宽度缩减到2.78 eV和3.10 eV.ZnO纳米颗粒在450 nm和560 nm左右处有由于氧空位引起的较强蓝绿光发射,掺Al的ZnO光致发光峰只在560 nm左右处出现.

TiO2-ZnTiO3纳米复合薄膜的制备及光催化性能

张进;刘一鸣;张王刚;梁伟;李线绒

2015, 44(4):  1003-1008. 

摘要 ( 2 )   PDF (1684KB) ( 12 )  

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将ZnO粉末加入TiO2溶胶中制备出TiO2/ZnTiO3复合薄膜.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱对其形貌、晶体结构、化学组成和光谱响应特征进行了表征.以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应,考察了不同ZnO掺入比例对复合薄膜光催化性能的影响.结果表明,所得材料的光催化性能与复合结构中TiO2的结晶结构有关.Ti/Zn=6∶1时,所得复合薄膜由锐钛矿相TiO2与钙钛矿相ZnTiO3构成,薄膜中晶粒尺寸较小(约为30 nm)、结晶度较高、催化性能最好.在紫外光下5h可使亚甲基蓝(MB)溶液脱色降解率达到94;,明显高于纯TiO2薄膜(87;).

外延铁酸铋薄膜铁电性和反转特性的研究

彭增伟;刘保亭

2015, 44(4):  1009-1014. 

摘要 ( 4 )   PDF (1716KB) ( 10 )  

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采用磁控溅射的方法在以SrRuO3 (SRO)为底电极的(001)取向的SrTiO3基片上制备了外延BiFeO3 (BFO)薄膜,并以氧化铟锡(ITO)和金属Pt为上电极构架了ITO/BFO/SRO和Pt/BFO/SRO两种薄膜电容器,研究上电极对外延BFO薄膜铁电性和反转特性的影响.结果表明,两种薄膜电容器均体现了良好的饱和电滞回线,当测试电场为333 kV/cm时,ITO/BFO/SRO和Pt/BFO/SRO两种电容器的剩余极化强度分别为47.6 μC/cm2和56 μC/cm2,矫顽场分别为223 kV/cm和200 kV/cm.此外,两种薄膜电容器都具有良好的保持和抗疲劳特性.通过反转和非反转电流对时间的积分,可以计算出真实的极化强度.当反转电压幅值为17 V时,ITO/BFO/SRO和Pt/BFO/SRO两种电容器电流的反转时间分别为0.48 μs和0.32μs,真实极化强度的计算值约为41μC/cm2和47 μC/cm2,此计算值和铁电净极化强度的测量值符合的很好.

硼酸钾锶晶体的高温溶液法生长研究

赵文武;刘剑;郝斌;张彩霞

2015, 44(4):  1015-1019. 

摘要 ( 9 )   PDF (1640KB) ( 19 )  

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以摩尔比为3∶1的NaF和H3 BO3为复合助熔剂,采用高温溶液法生长出了尺寸达7×4 ×3 mm3的较透明的KSr4B3O9单晶,并探讨了生长KSr4B3O9晶体助熔剂体系的选择.该晶体属正交晶系,空间群为Ama2,晶胞参数为:a=109.87(2) nm,b =119.48(2) nm,c =68.865(2) nm.该晶体结构是由KO10基团,SrOx(x=8,9)基团和独立的BO3三角形相互连接构成的三维网络结构;UV-Vis-NIR漫反射光谱说明KSr4B3O9化合物在紫外区230 nm左右才表现为全吸收;粉末倍频测试结果表明该化合物总的倍频效应与KH2PO4 (KDP)相当.

微波辅助溶剂热法制备纳米Fe3O4团簇

刘文宝;杨筱筱;柳瑞翠;张潇予;刘子全;姜付义

2015, 44(4):  1020-1024. 

摘要 ( 1 )   PDF (1196KB) ( 11 )  

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采用微波辅助溶剂热法制备了纳米Fe3O4团簇,其中乙二醇和二甘醇作为反应溶剂和还原剂,乙酸钠和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂和稳定剂.采用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)对样品的结构和形貌进行了表征,利用样品振动磁强计(VSM)对样品的磁学性能进行了表征.结果表明,微波加热2h和4h,获得的是尺寸为40 ～ 50 nm的纳米Fe3O4团簇,而在微波加热5 min的条件下,获得的是10 nm的Fe3O4纳米颗粒.所制备样品在室温下表现出超顺磁性.

超顺磁性Fe3O4@SiO2复合纳米粒子的制备、表征和性能研究

涂丽君;宋平新;宋小会;米振宇;张迎九

2015, 44(4):  1025-1030. 

摘要 ( 3 )   PDF (1708KB) ( 10 )  

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采用化学共沉淀法制备了超顺磁性Fe3O4纳米粒子,用改进的St(o)ber方法在Fe3O4纳米粒子外面包覆一层SiO2.采用IR、XRD、SEM、PPMS等方法对Fe3O4纳米粒子和Fe3O4@SiO2复合纳米粒子进行了表征.分析研究了Fe3O4@SiO2复合纳米粒子的磁学性能和热稳定性.结果表明:Fe3O4@SiO2复合粒子比Fe3O4纳米粒子有更好的热稳定性和分散性.Fe3O4@SiO2复合粒子的饱和磁化强度(Ms)随着正硅酸乙酯(TEOS)浓度的升高而下降,随着氨水浓度的升高而先增加再减小,呈线性依赖关系.且Fe3O4纳米粒子在600℃热处理3h后已经完全转化为Fe2O3,复合粒子在800℃热处理后仍然只显示Fe3O4的物相.

银纳米棒的醇热法合成与性能表征

魏智强;徐可亮;武晓娟;武美荣;杨华;姜金龙

2015, 44(4):  1031-1035. 

摘要 ( 6 )   PDF (1177KB) ( 10 )  

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采用醇热法在多元醇体系下加入微量氯化钠,以硝酸银为银源,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂成功合成了银纳米棒.采用X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM),X射线能量色散分析仪(XEDS)和紫外-可见吸收光谱仪对所制备的样品进行了表征.结果表明,所制备的银纳米棒为结晶良好的面心立方结构,没有杂峰出现,晶格畸变表现为晶格收缩.样品为一维棒状结构,直径大约在几十纳米至200 nm之间,长度分布在几个微米至十几微米范围,分散性良好,长径比较高.样品的纯度比较高,在397 nm和350 nm处出现了两个表面等离子体共振吸收峰.并分析了银纳米棒的形成机理.

单空位缺陷扶手椅型MoS2纳米带结构与电子性质研究

林春丹;赵红伟;杨振清;邵长金

2015, 44(4):  1036-1040. 

摘要 ( 6 )   PDF (1617KB) ( 10 )  

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基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法,研究了单硫空位缺陷扶手椅型二硫化钼纳米带(AMoS2NR)的结构与电子性质.结果表明,优化的AMoS2NR纳米带边缘上Mo原子较S原子向纳米带内侧收缩;引入空位缺陷后,边缘上Mo原子向纳米带内侧收缩加剧,稳定性降低;空位缺陷纳米带相比完整纳米带,带隙减小;同时,空位缺陷处原子部分态密度降低,相应的能带线分布稀疏.

W18Cr4V高速钢衬底CVD金刚石涂层沉积技术研究

马玉平;王金龙

2015, 44(4):  1041-1045. 

摘要 ( 4 )   PDF (1688KB) ( 11 )  

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研究了通过热丝CVD法在施加了Ni-P/Cu复合中间过渡层的W18Cr4V高速钢衬底表面进行金刚石涂层的沉积技术以及不同压力条件对沉积出的CVD金刚石涂层质量的影响.最后通过扫描电镜分别对Cu、Ni-P以及不同反应压力下沉积的金刚石涂层的表面形貌进行了检测分析,通过XRD、拉曼光谱仪、洛氏硬度仪对金刚石涂层性能进行检测分析.结果表明:Ni-P/Cu复合中间过渡层可以明显的抑制Fe、Co的催石墨化作用.在此基础上通过沉积参数的优化,在W18Cr4V高速钢衬底表面成功沉积出高质量的CVD金刚石涂层.压力为4 kPa条件下沉积的CVD金刚石涂层较5 kPa的金刚石颗粒晶型明显、分布致密.

自由层厚度对CoFeB/MgO磁隧道结动态特性的影响

蒿建龙;刘喆颉;康爱国

2015, 44(4):  1046-1050. 

摘要 ( 5 )   PDF (1607KB) ( 12 )  

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研究了在自由层厚度影响下的界面垂直各向异性和磁矩偏角,对水平CoFeB/MgO磁隧道结阈值翻转电流密度、翻转时间动态特性的作用.基于LLGS方程的宏自旋模型的模拟,结果显示,由于界面垂直各向异性随着自由层厚度的减小而增大,阈值翻转电流密度和翻转时间会明显的降低,当磁矩的偏角随厚度的减小而增大时,翻转的动态特性会有进一步优化,在阈值翻转电流密度和翻转时间上都有体现.

溅射时间对室温沉积ITO薄膜光电性能的影响

黄成亮;李永波;张勇;王明;张塬昆;贾增民

2015, 44(4):  1051-1055. 

摘要 ( 4 )   PDF (1203KB) ( 10 )  

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利用对靶磁控溅射方法在尺寸为6 cm×6 cm有机玻璃衬底上室温沉积ITO透明导电氧化物薄膜,重点研究了沉积时间对于ITO薄膜导电性、可见光透光性以及红外发射特性的影响.结果发现随溅射时间延长,薄膜厚度呈线性增加;XRD分析显示薄膜逐渐由非晶结构转变为(400)与(440)取向的多晶结构;薄膜导电性能提高,电阻率整体迅速下降,在溅射时间为60 min时达到最小为2.1×10-4Ω·cm,载流子浓度达到最高值为1.2×1021 cm-3,同时薄膜红外发射率最低可达0.17;薄膜可见光透光率逐渐下降,并且在紫外光区域出现一定红移.

湿法刻蚀机腔室关键结构及主要工艺参数对刻蚀性能的影响因素研究

杨为;向东;杜飞;王伟;田浩

2015, 44(4):  1056-1062. 

摘要 ( 9 )   PDF (2635KB) ( 14 )  

相关文章 | 计量指标

以某18英寸湿法刻蚀机腔室为研究对象,建立了流-热耦合的数值分析模型,研究了刻蚀过程中工艺气体在圆筒式腔室内流速、压强、温度的分布规律,结合HF酸在乙醇环境下刻蚀SiO2的工艺原理,提出了由耗散系数、物质转换系数、物质量通量、品格结构等表征的刻蚀速率及刻蚀不均匀性评价方法,得到了腔室关键结构及主要工艺的参数对刻蚀性能的影响规律.

BaZrO3∶(Ce、Pr)纳米粒子的制备及发光性能研究

吴影;马伟民;马雷;纪连永;刘佳男;王花蕾

2015, 44(4):  1063-1068. 

摘要 ( 3 )   PDF (2144KB) ( 10 )  

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采用醇水溶剂热法制备了BaZrO3∶(Ce、Pr)发光粒子.用XRD,SEM等测试技术分析了样品物相变化及形貌特征;用荧光光度计分析了样品的激发光谱和发射光谱.结果表明,当n(Ba)∶n(Zr) =0.7∶1,反应温度200℃,保温时间20 h,V(H2O)∶V(C2H5OH)=1∶3,pH=14时,制备出分散性良好、粒径约39.0 nm、形貌近似球形的BaZrO3∶(Ce、Pr)纳米粒子.当掺杂Ce3+、Pr3+摩尔浓度比为1∶3时,样品的发光强度最大.

脱硫石膏晶体提纯脱色的研究

张伟卓;赵斌;陈学青;卢静昭;曹吉林

2015, 44(4):  1069-1076. 

摘要 ( 7 )   PDF (2754KB) ( 10 )  

相关文章 | 计量指标

以H2O-HCl-CaCl2溶液为反应介质采用两步法在常压下对脱硫石膏脱色;考察了HCl浓度、CaCl2浓度、料浆浓度对水热反应时间的影响和转晶温度、转晶时间、料浆浓度对产品白度和收率的影响.得出的较适宜条件为:HCl浓度为1.21 mol/L,CaCl2浓度为0.27 mol/L,料浆浓度为6.98;,转晶温度25 ℃、转晶时间18 h,该条件下水热反应时间缩短至120 min,脱色产品的白度和纯度分别提高至90;和96;.脱色提纯过程的母液反复利用5次后,产品性能与初次配料时无明显差异.以提纯脱色后的脱硫石膏为原料制备的半水硫酸钙晶须白度达到95.22;.

Gd2Ti2O7/ZrO2(3Y)陶瓷制备及力学性能研究

刘佳男;马伟民;马雷;纪连永;吴影;王花蕾

2015, 44(4):  1077-1083. 

摘要 ( 7 )   PDF (2631KB) ( 22 )  

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用共沉淀法合成Gd2Ti2O7纳米粉体,经真空烧结制备不同ZrO2 (3Y)含量的Gd2Ti2O7/ZrO2(3Y)陶瓷.用XRD、SEM和力学性能试验等测试手段研究样品的物相、形貌和力学性能.结果表明:Gd2Ti2O7/ZrO2 (3Y)陶瓷的力学性能随ZrO2 (3Y)含量增加显著提高,ZrO2 (3Y)含量为90vol;时,样品的维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性最大值分别达到20.95 GPa、199.21 MPa和8.17 MPa·m1/2.其原因是ZrO2 (3Y)固溶导致晶粒尺寸减小,过饱和析出ZrO2 (3Y)的颗粒弥散增韧,以及ZrO2(3Y)应力诱导相变增韧作用.

Y,Fe共掺杂SrTiO3混合导体材料电阻抗行为研究

单科;易中周

2015, 44(4):  1084-1090. 

摘要 ( 12 )   PDF (2204KB) ( 10 )  

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采用溶胶-凝胶法制备了单一立方相钙钛矿结构的Y0.06Sr0.94Ti1-xFexO3-δ (x =0.2,0.3,0.4,0.5)混合导体材料,采用交流阻抗法分析了电子-离子总阻抗的Nyquist图,离子阻抗的Nyquist图和Z～ lgf频谱图的特性.结果表明,试样以电子电导为主,阻抗随着Fe掺杂量的增大而逐渐减小;从离子阻抗的Z～ lgf频谱可以看出,试样离子传导在晶界有一个弛豫过程,Fe的掺杂降低了Y0.06Sr0.94Ti1-xFexO3-δ的弛豫活化能.试样的总电导率和离子电导率都随着Fe的掺杂量的增大而增大,Y006Sr0.94Ti05Fe05O3-δ的总电导率和离子电导率分别为0.088 ～0.15 S· cm-1和0.00023 ～0.029 S·cm-1.

氧化锌在ITO导电玻璃上电沉积生长过程研究

周晓平;马琳;冯宗财;谢木标

2015, 44(4):  1091-1094. 

摘要 ( 4 )   PDF (1186KB) ( 13 )  

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采用恒电流电解法,以0.1 mol/L NH4NO3、0.01 mol/L Zn(CH3COO)2水溶液为电解液,成功将ZnO电沉积于ITO导电玻璃的表面.利用扫描电子显微镜(SEM)研究了ZnO晶核在ITO导电玻璃表面上的生长过程,对其生长取向、排列方式及微观形貌等方面发生的一系列变化的规律进行了研究和讨论.利用X射线衍射分析(XRD)研究了电沉积时间对ZnO结晶性的影响.结果表明:ZnO在ITO导电玻璃上的电沉积过程,经历了晶核生成、增长成片、片状组合、定向排列、团聚成花、团聚成块等连续过程;随着沉积时间的增长,沉积厚度增加,使得ZnO晶体的结晶性变差.

Si3N4-TiC和Si3N4-TiN复相导电陶瓷的制备及电加工性能研究

古尚贤;郭伟明;伍尚华;游洋;蒋强国;高棱

2015, 44(4):  1095-1100. 

摘要 ( 2 )   PDF (1673KB) ( 9 )  

相关文章 | 计量指标

以TiC和TiN粉为导电相,利用热压烧结制备了Si3N4-TiC和Si3N4-TiN复相导电陶瓷.比较了TiC和TiN对Si3N4陶瓷相组成、致密度、显微结构、力学性能、导电性能及电火花加工性能的影响.结果表明:高温下TiN与Si3N4具有良好稳定性,烧结后获得Si3N4-TiN复相导电陶瓷,然而高温下TiC却与Si3N4反应形成了TiC0.5N0.5和SiC,烧结后获得Si3 N4-TiC0.5N0.5-SiC复相导电陶瓷.虽然TiN和TiC的引入对Si3N4的硬度和断裂韧性的影响没有明显差别,然而TiC的引入可以更好的改善Si3N4的致密化、导电性能及电火花加工性能;与以TiN为导电相所制备的Si3N4基导电陶瓷相比,以TiC为导电相所制备的Si3N4基复相导电陶瓷电火花加工后表面的粗糙度值和材料去除率更低.

具有二级结构的Co3O4纳米材料的控制合成与光催化性能研究

赵红晓;李静;徐慧芳;王淑敏

2015, 44(4):  1101-1107. 

摘要 ( 1 )   PDF (1737KB) ( 10 )  

相关文章 | 计量指标

采用水热法成功合成了二级结构的Co3O4纳米材料.借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物进行表征,研究了溶液的pH值、表面活性剂聚乙二醇PEG的用量等反应条件对产物形貌的影响.结果表明,当Co(NO3)2·6H2O为1.8 mol/L,pH值为8、PEG用量为10 g时,可以获得完美二级结构--柿饼状的Co3O4纳米材料,其光学带隙为1.49 eV,该结构的Co3O4纳米材料对亚甲基蓝的光催化性能优异.

铁基结合剂金刚石节块性能的优化

肖长江

2015, 44(4):  1108-1113. 

摘要 ( 6 )   PDF (1683KB) ( 14 )  

相关文章 | 计量指标

以性能较好的铁基结合剂为基体,加入表面未镀、镀Ni和纳米Al2O3/Ni复合镀层的金刚石,用热压烧结的方法得到铁基结合剂金刚石节块,测量了金刚石铁基结合剂节块的抗弯强度和耐磨性,采用SEM和EDS对复合镀层和金刚石表面的形貌和组分进行了表征.结果表明:在金刚石表面镀覆纳米Al2O3/Ni层后,复合镀层均匀致密,晶粒细小;在热压烧结中,复合镀层能阻止金刚石的石墨化,使金刚石和基体之间有强的化学结合,所以金刚石和铁基结合剂之间的界面结合紧密,结合剂对金刚石的把持力提高,节块的抗弯强度从468.9 MPa增加到563.8 MPa,磨耗比从349升高到700.

La,Ce共掺锐钛矿相TiO2的电子结构及光学性质的第一性原理研究

付现凯;宫长伟;王家恒;焦俊荣;柴跃生

2015, 44(4):  1114-1119. 

摘要 ( 2 )   PDF (2117KB) ( 9 )  

相关文章 | 计量指标

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理对La和Ce单掺杂及La-Ce共掺杂锐钛矿TiO2前后的晶格参数、能带结构、态密度以及光吸收特性进行了计算.结果表明:掺杂后导致锐钛矿TiO2晶胞膨胀,晶格发生明显畸变并减小了锐钛矿相TiO2的禁带宽度;La-Ce共掺杂后引入新的杂质能级,导带下移,TiO2的光吸收带边发生明显红移,在紫外区和可见光区的吸收系数增大,有效提高了TiO2的光催化效率.

含缺陷的一维镜像光子晶体的量子理论

刘晓静;马季;陆景彬;孟祥东;李雪;李宏;吴向尧;郭义庆

2015, 44(4):  1120-1126. 

摘要 ( 9 )   PDF (738KB) ( 9 )  

相关文章 | 计量指标

用量子理论新方法研究一维镜像光子晶体,将光的量子波动方程应用到一维光子晶体中,推导出量子传输矩阵,量子透射率和量子反射率公式.进一步研究缺陷层数目以及吸收介质和激活介质对一维光子晶体量子透射特性的影响,从而可以设计出光学滤波器、放大器和衰减器.当加缺陷层时,缺陷模出现尖锐峰,当缺陷层数目增加时,缺陷模个数增加,可设计为多通道光学滤波器.在缺陷层中加入吸收介质时,缺陷模强度减弱.在缺陷层中加入激活介质时,缺陷模强度增强,可设计为光学放大器和衰减器.

Na+对制备Al4SiC4/Al4O4C复合耐火材料的影响

邓承继;余超;匡健磊;祝洪喜;员文杰;周诗民

2015, 44(4):  1127-1131. 

摘要 ( 3 )   PDF (1615KB) ( 10 )  

相关文章 | 计量指标

以焦宝石、活性炭和铝粉为原料,添加Na2CO3制备Al4SiC4/Al4O4C复合耐火材料.采用化学分析、XRD和SEM等测试技术,研究了Na+对材料物相组成和显微结构的影响.结果表明:添加Na2CO3加速了Al2O3和活性炭的反应,促进了Al4O4C的生成.未添加Na2CO3时生成的Al4SiC4晶粒表面光滑,添加Na2CO3后Al4SiC4晶粒粗糙、凹凸,缺陷明显增加.此外,未添加Na2CO3的试样中生成的Al4O4C呈短纤维状,添加Na2CO3后全部转变为细小颗粒.

基于AAO纳米光栅的GaAs太阳能电池组合陷光结构设计与仿真

秦飞飞;张海明;王彩霞;张晶晶;郭聪

2015, 44(4):  1132-1136. 

摘要 ( 2 )   PDF (1614KB) ( 9 )  

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提出了一种新型的表面和底部都带有阳极氧化铝(AAO)纳米光栅的GaAs太阳能电池结构,理论分析了表面和底部陷光作用的原理.利用FDTD Solution软件研究了短路电流密度(Jsc)和AAO几何参数的关系.结果表明,表面AAO和TiO2双减反层能很好的减少反射.背部AAO和Ag背反射可以有效的增大光程,从而减少电池厚度.带有组合陷光结构的电池可以在0°～45°范围内保持较稳定的Jsc数值.与只有减反层的结构相比,在相同Jsc条件下,组合陷光结构可以减少一半GaAs厚度.

水热体系中表面活性剂对合成羟基磷灰石晶体的影响

仇满德;杨盼;代爱梅;李旭;牛苗;白国义

2015, 44(4):  1137-1142. 

摘要 ( 3 )   PDF (1681KB) ( 9 )  

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以CaCO3和CaHPO4·2H2O为前驱物,利用XRD、SEM及FT-IR系统研究了水热体系中不同表面活性剂对合成羟基磷灰石(HAP)晶体微结构及晶体生长的影响,同时利用配位体理论对其生长机理进行了探讨.结果表明:不同类型表面活性剂对合成HAP晶体的分散性、微结构及结晶度有一定的影响,添加菲离子型表面活性剂制备的HAP晶体规整性、完整性、分散性、均一性、结晶度较好,长径比较大,呈一维纳米结构.非离子型表面活性剂种类的不同对HAP晶体的微结构及分散性也有一定的影响.阳离子型表面活性剂的加入对HAP晶体a、b轴方向的OH-Ca6,生长基元起到一定的促进作用,合成的HAP晶体长径比较小,长约1.1～1.5 μm,径向直径约为100～140 nm,阴离子型的促进作用明显大于阳离子型表面活性剂.EDS及FT-IR分析证实,水热环境下表面活性剂仅起到形貌调控和分散作用,对HAP产物的纯度没有任何影响.

羟基磷灰石对氟离子的吸收作用

岳雪涛;孙康宁;冯立明

2015, 44(4):  1143-1148. 

摘要 ( 2 )   PDF (2107KB) ( 9 )  

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用基准NaF配置标准溶液,用氟离子选择性电极测定氟离子的标准曲线,将自制的羟基磷灰石(HAP)粉体放入三组不同配方的NaF溶液浸泡,测定HAP在吸收氟离子的过程中溶液的pH值和氟离子浓度的变化,并利用XRD、TEM、EDS等对吸附氟离子的HAP粉体进行检测.结果表明,HAP对氟离子的吸附动力学相对于Lagergren拟一级速率方程,更符合Lagergren拟二级速率方程,线性相关系数R2为1.降低pH值可以提高氟离子吸收率,HAP在吸收氟离子的同时释放出大量的氢氧根,提高了溶液的pH值.吸收氟离子后粉末晶体的XRD图谱的测试结果与FAP的图谱相一致,微观结构相近均为棒状结构,EDS结果表明粉体晶体结构中掺杂了大量的氟离子,得到的粉末晶体为FAP.