人工晶体学报

商继芳;孙军;张勇军;杨金凤;李清连;张玲;许京军

2015, 44(11): 2925-2930.

摘要 ( 3 )

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提出了一种测量晶体电光系数的简易方法,即在近光轴电光调制的基础上,通过采用散射程度合适的毛玻璃,同时获得了透射光点和锥光干涉图样.根据透射光点在锥光干涉图样中的位置确定激光通过晶体后产生的相位差,并结合理论可计算出相应的电光系数.该方法对光强以及环境稳定性要求较低,所用设备简单、调节方便.用此方法测量计算了铌酸锂晶体的电光系数,与其他方法测得的结果进行了比较,并且分析估算了其误差来源及大小.结果表明该方法和其他方法相比,测量结果相差不超过5;.对测量误差进行简单分析,主要来自对相位差的判断,此误差不超过4.2;.

Ti4+掺杂对磷酸钒锂材料结构和电化学性能的影响

曾滔滔;韩绍昌;范长岭;李玲芳;张维华;张翔

2015, 44(11): 2931-2936.

摘要 ( 4 )

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分别采用溶胶-凝胶法和高温固相法制备锂离子电池正极材料Li3V1.93 Ti0 05(PO4) 3/C,研究Ti4+掺杂对Li3 V2(PO4)3材料结构、形貌和电化学性能的影响.结果表明:利用溶胶-凝胶法和高温固相法均得到单斜晶系结构,且无杂相存在,少量Ti4掺杂并未影响材料的结构形貌,但显著改善了电化学性能.溶胶-凝胶法掺杂Ti4+试样在0.2C和12 C放电比容量分别为129 mAh·g-1和102 mAh·g-1,明显高于高温固相法掺杂Ti4+试样,且循环性能良好.研究表明利用溶胶-凝胶法掺杂是一种改善离子掺杂效果的有效路径.

游离碳化硅磨粒辅助的蓝宝石固结磨料研磨研究

王凯;朱永伟;郑方志;王建彬;沈琦

2015, 44(11): 2937-2942.

摘要 ( 3 )

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采用两种铜粉添加量的FAP,探索游离碳化硅磨料含量对蓝宝石研磨材料去除率和工件表面粗糙度的影响.结果表明:使用相同的研磨液时,铜粉含量高的FAP材料去除率大,表面粗糙度Ra差别不明显;使用相同的研磨垫时,材料去除率随研磨液中碳化硅浓度的增加而增加,FAP的自修正特性随碳化硅浓度的提高而改善.

宽禁带半导体β-Ga2O3单晶的研究进展

张宏哲;王林军;夏长泰;赛青林;肖海林

2015, 44(11): 2943-2953.

摘要 ( 21 )

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本论文综述了宽禁带半导体β-Ga2O3材料的研究进展,包括晶体结构,生长方法,掺杂离子,光学性质和电学性质.β-Ga2O3可以作为GaN基LEDs的潜在衬底,同时它也在MOSFET和紫外光探测器方面有着重要的应用前景.

紫外-近紫外基白光LEDs用荧光粉的研究进展

李盼来;王振动;罗志远;王志鹏;崔荣梅;李婷;徐书超;白琼宇;王志军

2015, 44(11): 2954-2963.

摘要 ( 5 )

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白光LEDs作为新一代照明光源,和前几代照明光源相比,具有发光效率高、使用寿命长、节能环保等一系列突出的优点.本文总结了最近几年用于白光LEDs的紫外-近紫外激发型荧光粉的研究结果,梳理了各个基质体系荧光粉的发展现状,并展望了白光LEDs用荧光粉的研究趋势.

膜厚可调CuS对电极的研制与光伏应用

冯忠磊;沈悦;皇甫民赞;吴启霜;陈祥;曹萌;顾峰;王林军

2015, 44(11): 2964-2969.

摘要 ( 1 )

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利用化学浴沉积法在FTO基底上制备了厚度可调CuS对电极(CE).通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计及电化学工作站对CuS对电极的物相结构、微观形貌、光学性质及电化学性能进行了表征.结果表明,在多硫电解液体系中,CuS对电极的电催化活性优于Pt电极;调控沉积周期,可进一步优化CuS对电极表面形貌及电化学性能;CuS对电极最佳沉积周期为6个周期(C),此时电荷转移电阻达到最小值0.67Ω/cm2,与CdSe胶态量子点敏化TiO2光阳极组装的电池,能量转换效率可达2.11;.

磨粒尺寸对FAP研抛工件亚表面损伤层深度的影响

戴子华;朱永伟;王加顺;肖仁杰;朱琳;李军

2015, 44(11): 2970-2977.

摘要 ( 3 )

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建模分析了固结磨料研抛过程中结构因素与工艺参数对磨粒切入工件深度的影响;采用BOE分步腐蚀法测量了不同磨料粒径FAP研抛后K9玻璃、熔石英玻璃亚表面损伤层深度;建立了亚表面损伤层深度与磨粒粒径之间的相关关系.结果表明:固结磨料研抛条件下,工件亚表面裂纹层深度与工件特性、研抛垫特性及磨粒尺寸相关;基于平均切深的亚表面损伤层模型与实验结果有较好的吻合度.为固结磨料研抛垫的设计与工艺参数的制订提供了理论依据.

狄拉克材料SrMnBi2的单晶制备与物理性质研究

傅瑜;何俊宝;宋海珍;任波;张萍;吴燕燕

2015, 44(11): 2978-2983.

摘要 ( 3 )

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在真空密封的石英管中运用高温助溶剂方法制备出各向异性狄拉克材料SrMnBi2的高品质单晶样品.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能量色散X射线光谱仪系统(SEM-EDX)、磁性测量系统(MPMS)和综合物性测量系统(PPMS)等多种测试技术手段综合研究了高品质SrMnBi2单晶样品的晶体结构、化学组成、电学和磁性等性质.结果表明:狄拉克材料SrMnBi2在晶体结构上是一个典型的层状结构化合物,物理性质上是一个反铁磁(TN=290K)金属,具有狄拉克材料的典型特征.

高温高压下高氮浓度金刚石大单晶的合成与研究

李勇;冯云光;金慧;贾晓鹏;马红安

2015, 44(11): 2984-2987.

摘要 ( 17 )

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高温高压条件下,通过在Fe64Ni36-C合成体系中添加含氮化合物Ba(N3)2和羰基镍粉(carbonyl nickel)两种方式分别合成了高氮浓度金刚石大单晶.使用傅立叶红外光谱测试(FTIR)分别对所合成的金刚石大单晶进行了测试.对金刚石大单晶样品中氮的存在形式行了分析,并对晶体中的氮浓度进行了定量计算,进而对高氮浓度金刚石大单晶中A心氮原子对的形成机理进行了讨论.

形貌可控Co3O4纳米晶的水热合成及表征

朱振峰;吕景;刘辉;段聪越;邓璐

2015, 44(11): 2988-2993.

摘要 ( 6 )

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以硝酸钴、聚乙烯吡咯烷酮和氢氧化钠为主要原料,采用传统水热法制备了类十四面体、立方体、以及六方片状Co3O4纳米晶.研究了氢氧化钠、聚乙烯吡咯烷酮加入量,以及水热反应温度和不同反应溶剂对产物形貌的影响.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对试样进行了表征.结果表明:氢氧化钠加入量对水热产物形貌具有重要影响,氢氧化钠加入量分别为5 mL、7 mL、分别制备出Co3 O4类十四面体、六面体Co3 O4纳米晶,当聚乙烯吡咯烷酮加入量为0.5g、醇水比为1∶1、水热温度为200℃时,氢氧化钠加入量为20 mL时,制备出六方片状β-Co(OH)2前驱体.通过300℃煅烧前驱体可以得到单分散性良好的六方Co3 O4纳米片.

加高喷头MOCVD压强对生长影响的研究

徐龙权;唐子涵;曹盛;张建立

2015, 44(11): 2994-2999.

摘要 ( 4 )

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以低速旋转、加高喷头、垂直喷淋的MOCVD反应室为对象,运用三维数学输运模型分析与计算.在模拟过程中分析了压强的变化对高喷头反应室流场的影响,着重分析与讨论了操作压强变化与GaN薄膜的沉积一致性及平均生长速率的关系,其次探讨了实验值与模拟值对比结果,从而对薄膜的均匀性及平均生长速率进行一定的预测,最终得到以基准工艺参数为前提的最佳压强设定范围为6650～13300 Pa.模拟跟实验结果表明:减小压强有利于薄膜的均匀性,压强较大时,平均生长速率大,但压强较大时极易引起流场不稳.

6H-SiC硅面S钝化工艺研究

陈进;杨莺;邢青青;张力;晁苗苗;穆美珊

2015, 44(11): 3000-3004.

摘要 ( 10 )

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采用(NH4)2S溶液钝化SiC的Si面,借助反向I-V特性间接表征钝化效果,得到了SiC表面最佳的钝化参数:钝化温度60 ℃、钝化时间30 min、NH3·H2O浓度为2.4 mol/L、(NH4)2S浓度为0.22 mol/L.XPS测试结果表明钝化后的6H-SiC表面形成了Si-S键,反向饱和I-V特性表明S钝化降低了表面的态密度.实验结果与第一性原理计算结果相吻合.

含钛电炉熔分渣浸出废液合成莫来石晶须及热稳定性研究

冯子好;李杨;张梅;郭敏

2015, 44(11): 3005-3013.

摘要 ( 3 )

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通过共沉淀-熔盐法成功地用含钛电炉熔分渣浸出废液制备出了高附加值的莫来石晶须.通过对反应原料Al/Si(摩尔比)、煅烧温度、保温时间等因素的系统研究,确定了合成莫来石晶须的最佳条件,即在Al/Si为3,煅烧温度为950℃,保温时间为5h条件下,制备出了结晶性好、尺寸均一及热稳定性能较好的莫来石晶须,其直径在20～150 nm,长度在0.5～1.5 μm,长径比大于10,莫来石晶体的生长方向平行于[001]方向,沿c轴方向生长.在最优条件下制备出的晶须能在较宽的范围内(室温～ 1000℃)下保持较好的热稳定性.

低限流下含Ag电极的BiFeO3薄膜的阻变开关特性

闫小兵;李玉成;闫铭;杨涛;贾信磊;陈英方;赵建辉;李岩;娄建忠

2015, 44(11): 3014-3018.

摘要 ( 2 )

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采用磁控溅射系统在Pt衬底上构建了Ag/BiFeO3 (BFO)/Pt三明治结构的阻变存储器件单元,该器件可以在较低的限制电流下实现阻变行为并显著降低功耗.在0.5 μA的低限制电流下,器件具较好双极I-V滞回曲线,开关电阻比值超过1个数量级,有效开关次数达500次以上,阻态保持时间超过1.8 ×104 s,有较好的保持特性.分析了该Ag/BFO/Pt器件的阻变开关机制,主要归因于Ag原子在BFO薄膜内的氧化还原反应引起的金属导电细丝的形成与断开.

超声喷雾热解法制备CeO2薄膜及性能研究

刘晨;刘胜利;王海云;程杰;李兴鳌

2015, 44(11): 3019-3024.

摘要 ( 6 )

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以硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)水溶液为前驱溶液,采用自制超声喷雾热解装置在石英衬底上沉积制备CeO2薄膜,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见分光光度计等分析薄膜晶体结构、微观形貌及光学特性.结果表明,随着沉积温度升高,薄膜择优生长取向逐渐变为(200);当沉积温度为500℃时,薄膜具有良好的致密性;薄膜在可见光区表现出近85;的高透过率,同时发现随着沉积温度升高,薄膜透过率逐渐增大,光吸收逐渐由缺陷吸收转变为本征吸收.

由红土镍矿硫酸焙烧熟料溶出液制备黄钾铁矾的研究

邵鸿媚;申晓毅;常龙娇;翟玉春

2015, 44(11): 3025-3028.

摘要 ( 4 )

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以红土镍矿硫酸焙烧熟料溶出液为原料,以氢氧化钾为造矾剂除铁合成了黄钾铁矾.实验考察了造矾温度、造矾时间、造矾终点溶液pH值对除铁率的影响,并考察了铁离子初始浓度对除铁率的影响.在铁离子初始浓度20.02 g·L-条件下合适的造矾条件为:造矾温度95℃、造矾时间4h、造矾终点溶液pH值2.5.黄钾铁矾为分散性良好、外形规则的花状颗粒,由多个表面光滑的片状颗粒组成.

微乳液溶剂热法微/纳米Sm2O3的可控合成

朱文庆;李莉;赵蓉;瞿芳;李扬

2015, 44(11): 3029-3034.

摘要 ( 3 )

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采用微乳液溶剂热法,在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正辛烷/正丁醇/硝酸钐(碳酸铵)形成的反相微乳液体系中,合成了微/纳米Sm2O3的前驱体.前驱体经800℃焙烧制得了微/纳米Sm2O3.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的晶形、形貌和尺寸进行了测试与分析,考察了水核比(ω)、反应温度对微/纳米Sm2O3形貌和尺寸的影响,并提出了其可能的形成机理.结果表明:随着ω的增大,微/纳米Sm2O3的形貌由椭球状变为多面体状再变为双鱼尾状;随着反应温度的升高,微/纳米Sm2O3的形貌由鱼骨状变为菱片堆叠状再变为菱片状.

多孔BaTiO3的制备及多孔BaTiO3/PVDF复合材料性能研究

赵勇;刘晓林;窦晓亮;陈建峰

2015, 44(11): 3035-3039.

摘要 ( 4 )

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采用溶胶凝胶法,以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)为模板剂,经80℃反应制备了BaTiO3溶胶,向溶胶中加入100 nm实心BaTiO3得到多孔BaTiO3前驱体,经550℃煅烧得到多孔BaTiO3,用偶联剂改性多孔BaTiO3;用溶液浇铸法制备BaTiO3/PVDF复合材料.采用TEM、氮吸附比表面测试仪、精密阻抗分析仪和超高压耐压测试仪表征粉体形貌及复合材料性能.实验结果表明:多孔BaTiO3颗粒直径为120 nm,比表面积46 m2·g-1,当多孔BaTiO3添加量10vol;时,复合材料介电常数达到21.4,场强达到261 kV/mm,该复合材料在高储能电容器材料具有应用潜力.

金属纳米线填充氮硼碳纳米管电子结构与光学性质的研究

姜艳;刘贵立;宋媛媛;周爽;王天爽

2015, 44(11): 3040-3046.

摘要 ( 2 )

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基于第一性原理、密度泛函理论,通过CASTEP模块对填充金,银,铜纳米线的氮硼碳纳米管进行计算,研究其电子结构及光学性质.发现填充不同金属,稳定性由高到低分别为铜填充氮硼纳米管,银填充氮硼纳米管,金填充氮硼纳米管;体系能带图中带隙为零,即金属填充的氮硼纳米管使得本征(8,0)碳纳米管由半导体性转变为金属性;态密度分布中,价带处态密度主要由金属元素的d轨道和氮硼纳米管的s,p轨道贡献,导带处的态密度主要为氮硼纳米管的p轨道贡献;通过差分电荷密度图得知,填充金属的氮硼纳米管中共价键,离子键,金属键共存,光学性能中吸收系数峰值均增大,反射系数均出现红移.

高催化效率钒酸铋可见光催化剂的制备及性能研究

张晓君;崔巍;焦孟杰;李佳乐;王宁;于大禹

2015, 44(11): 3047-3050.

摘要 ( 1 )

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采用水热合成法,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为表面活性剂实现对晶体形貌的调控,制备了高催化效率的棒状单斜相钒酸铋催化剂,通过对罗丹明B的催化降解和样品的测试表征,研究了十二烷基苯磺酸钠加入量对钒酸铋光催化性能和形貌的影响.加入十二烷基苯磺酸钠的质量分数0.08;时,制备得到BiVO4样品对罗丹明B的光催化降解效率达到最大.并对H2O2协同催化提高催化效率的机理进行了探讨.

溶剂热合成介孔氧化硅负载纳米硫化镉光催化剂及其光催化性能研究

何选盟;李伟杰;朱振峰;贾鑫蕊;夏阳春

2015, 44(11): 3051-3055.

摘要 ( 2 )

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以St(o)ber法合成的介孔氧化硅为载体,通过溶剂热法合成了介孔氧化硅负载纳米CdS光催化剂.利用XRD、SEM、比表面仪等分析手段对其结构和形貌进行了表征,并研究了其光催化性能.结果表明:介孔二氧化硅负载的纳米硫化镉为六方晶型,其颗粒尺寸约为20～30 nm.纳米CdS被负载后堵塞了二氧化硅的部分介孔孔道,致使其比表面积从590.5 m2/g下降到497.7 m2/g,孔体积也明显下降.利用介孔氧化硅负载纳米硫化镉作为光催化剂可见光光降解罗丹明B的实验结果表明,由于其介孔结构而使其对罗丹明B有较强吸附,从其光催化反应动力学方程可以看出纳米CdS被介孔二氧化硅负载后提高了其光催化反应速率.

低介高可调性钛酸锶钡陶瓷的研究

王希林;赵永杰;赵玉珍;贾志东;周和平

2015, 44(11): 3056-3059.

摘要 ( 1 )

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通过陶瓷烧结工艺研究了Ba0.6Sr04(Zr0.2SnxTi0.8-x)O3材料.性能测试结果表明,该固溶体是一种优异的可调材料,当x =0.03时,在1.5 kV/mm电场下,介电常数低于2000,可调性达到27.9;,介电损耗低至0.00010(100kHz,室温).XRD结果显示该固溶体是典型的钙钛矿结构.

AlN/Mo/TiB2微波衰减材料的制备及介电性能研究

董丽;董桂霞;程晓清;张茜;陈旸

2015, 44(11): 3060-3064.

摘要 ( 4 )

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采用放电等离子烧结制备了AlN/Mo/TiB2微波衰减材料.研究了TiB2的含量对复合材料的相组成、致密度、电阻率及介电性能的影响.利用XRD、SEM、网络分析仪对样品的相组成、微观结构、介电性能进行测试分析.结果表明:随着TiB2的含量的增加,复合陶瓷的致密度先增大后减小,当加入15wt; TiB2时,致密度达到最大,为98.71;.加入TiB2有利于复合陶瓷介电常数和介电损耗的增加.从电导率测试结果可知,复合陶瓷的渗流阈值在TiB2含量为15wt;.

MgMoO4∶Tb3+发光材料的制备及发光性能研究

刘艳花;拜文霞;左世永;冯利邦;耿中荣

2015, 44(11): 3065-3071.

摘要 ( 6 )

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利用燃烧法于900℃制备了一种新型的MgMoO4∶Tb3绿色荧光粉.利用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)研究了样品的物相和结构,利用漫反射光谱(DRS)、激发(PLE)和发射光谱(PL)研究了样品的发光性能.结果表明:所制备荧光粉为纯相MgMoO4;这种荧光粉可以被355 nm的紫外光有效激发并在545 nm处具有最强发射峰.同时研究了荧光粉的优化工艺条件,即Tb3+的掺杂浓度为0.20,合成温度为900℃,保温时间为5 min,n(CA)∶n(Mg+ Mo)为0.8∶1.CIE色度图分析表明,这种荧光粉的发光位于绿光区域,是一种适用于白光LED的潜在的绿色荧光粉.

纳米粉体对Na2SO4·10H2O过冷及相分层现象的影响

柳馨;铁健;铁生年

2015, 44(11): 3072-3078.

摘要 ( 5 )

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采用物理和化学分散相结合的方法分别制备了Cu-Na2SO4·10H2O,Al-Na2SO4·10H2O及C-Na2SO4·10H2O纳米复合相变储能材料,探讨纳米Cu粉,纳米Al粉及纳米C粉对Na2 SO4·10H2O过冷及相分层的影响,并对CNa2 SO4·10H2O复合相变储能材料的导热系数,热扩散系数,比热,相变潜热及形貌进行分析.结果表明:纳米材料的添加使得Na2 SO4·10H2O的过冷显著降低,分别为1.8℃,2.1℃,1.2℃;纳米Cu粉及纳米Al粉复合相变储能材料相变循环后失效,而纳米C粉复合相变储能材料无明显相分层现象;随着纳米C含量的增加,复合相变储能材料导热系数增高,热扩散系数增高,比热降低,复合相变储能材料在融化和结晶状态下,导热系数都随着温度升高而增大;相变循环50次后的4; C-Na2SO4·10H2O复合材料相变潜热值为188.3 J/g.

CdMoO4∶W6+晶体电子结构的模拟计算研究

严非男;王希恩;陈俊

2015, 44(11): 3079-3082.

摘要 ( 1 )

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采用基于密度泛函理论的嵌入团簇离散变分方法,计算了CdMoO4∶W6+晶体的电子结构.计算结果显示,在CdMoO4∶W6+晶体的禁带内出现了W的5d施主能态,这说明CdMoO4晶体受激发后出现的峰值在550 nm(2.25ev)的发射带与晶体中的钨类施主离子有关,合理地解释了CdMoO4晶体在500～ 600 nm区间的发射带的起源.

多晶硅化学气相沉积过程气相与表面反应模拟验证

倪昊尹;陈彩霞

2015, 44(11): 3083-3089.

摘要 ( 8 )

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针对SiHCl3-H2体系下硅的化学气相沉积过程,采用边界层反应模型和Chemkin模拟软件,耦合不同气相与表面化学反应机理,对不同条件下硅的沉积速率,高温下HCl气体对硅表面的侵蚀速率进行了模拟计算.与文献报道的三组实验数据进行对比,验证现有反应机理的模拟精度,确定一套修正化学反应机理可以较为准确地预测工业级西门子多晶硅还原炉条件下多晶硅的沉积速率.

沿c轴极化PZN-12;PT单晶中声表面波传播特性

李秀明;吴广涛;徐权;张锐

2015, 44(11): 3090-3093.

摘要 ( 3 )

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利用室温下弛豫铁电单晶0.88Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.12PbTiO3(PZN-12; PT)的材料参数,计算了[001]c极化PZN-12; PT晶体中的声表面波传播特性.结果表明,PZN-12; PT单晶具有优于传统压电材料的声表面波特性,但略逊色于三方相PZN-PT晶体.不同切型PZN-12; PT单晶的声表面波特性不同.综合考虑晶体的三种声表面波特性,发现Y切型晶体的综合声表面波性能最好.PZN-12; PT单晶较高的居里温度可以扩展压电器件的工作温度范围.

活性层优化对有机小分子太阳能电池的影响

孙学峰;李光;崔运超;刘大超;杨少鹏

2015, 44(11): 3094-3098.

摘要 ( 1 )

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首先制备了给体(AlPcCl)和受体(C70)比例为1∶1的电池器件并采用不同的温度对电池进行退火处理,发现在120℃的温度下退火电池器件的性能最好,器件的转换效率从2.28;提高到2.47;,增加了8.3;.为进一步优化电池器件的性能,制备了在相同的活性层厚度下不同的给受体比例的电池器件,发现在给受体的厚度之比为1∶5时器件性能最好,电池开路电压为0.8V,短路电流为10.21 mA/cm2,填充因子为46.04;,转换效率为3.71;.

机械活化-放电等离子烧结制备Ti3AlC2块体材料

刘可心;金松哲;杨晨

2015, 44(11): 3099-3102.

摘要 ( 11 )

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将Ti、Al、C单质粉体作为实验原料,利用机械合金化和放电等离子烧结技术制备Ti3AlC2块体材料.研究烧结温度和保温时间对块体相组成及性能的影响.研究表明:粉体经过机械活化作用,反应活性增加,Ti-Al-C体系的自由能得到提高,为后续的放电等离子烧结做了基础;在温度为1050℃(保温时间5 min)时进行块体烧结,所得块体中Ti3AlC2的含量为98.5wt;,随着保温时间的延长(10～20 min),块体中Ti3AlC2的纯度得到提升(＞99wt;),相对密度也随之增加,但显微硬度下降.

反应烧结碳材料表面异质外延生长SiO2晶体的研究

张旺玺;梁宝岩;王艳芝;张艳丽;孙玉周;穆云超

2015, 44(11): 3103-3107.

摘要 ( 3 )

PDF (1626KB) ( 13 )

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利用高温反应烧结在不同结构碳材料表面热蒸发进行二氧化硅(SiO2)晶体的外延生长.采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子能谱仪(EDS)分析和研究了碳材料表面生成物的物相组成与显微形貌,探讨了SiO2晶体的外延生长机理.研究结果表明,不同结构碳材料表面能外延生长SiO2晶体,但形态不同.在碳纤维表面形成颗粒和短晶须状SiO2晶体,在石墨片上形成凸起团聚状SiO2晶体,而在金刚石表面首先形成了Si-O涂层,然后在Si-O涂层上生长棒状SiO2体.碳材料外延生长SiO2晶体是首先通过热蒸发法使Si沉积到碳材料表面,然后Si与体系中的O反应形成SiO2晶核,在不同结构碳材料表面生长SiO2晶体.

Ba0.6Sr0.4TiO3/PVDF复合材料电性能研究

戴明飞;刘晓林;窦晓亮;陈建峰

2015, 44(11): 3108-3111.

摘要 ( 3 )

PDF (1130KB) ( 17 )

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采用直接沉淀法制备了顺电体钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4TiO3)纳米粉体,用钛酸酯偶联剂将Ba0.6 Sr0.4TiO3纳米粉体改性后与聚偏氟乙烯(PVDF)进行物理共混制备Ba0.6Sr0.4TiO3/PVDF复合材料薄膜.XRD图谱分析表明,Ba0.6Sr04TiO3粉体晶相皆为立方相,经TEM分析发现颗粒形貌呈球形,粒径约为50 nm,分散性好.在低比例纳米Ba0.6Sr0.4TiO3粉体掺入下,复合材料的介电常数和击穿场强与纯PVDF相比有显著提高,在粉体的含量约为7vol;时,材料的介电常数为12,击穿场强达到289 kV/mm,储能密度最大.

火炬状Ag1.028H1.852Mo5.52O18纳米棒的制备及其多重光致变色性能的研究

周妍;张然;王松林;王晓芬

2015, 44(11): 3112-3118.

摘要 ( 3 )

PDF (2255KB) ( 11 )

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利用过氧钼酸前驱物,通过水热法方法成功制备了具有新颖结构的亚稳六方相Ag1.028H1.852Mo5.52O18纳米棒状,对该纳米材料的微观形貌结构、光吸收性质和光致变色特性等进行了表征,研究了不同光照条件下该材料光致变色性能.FESEM和TEM的测试结果表明,Ag1.028H1.852Mo5.52O18纳米棒呈现出类似于火炬状的半中空结构,根据纳米棒形貌的时间演化情况,讨论了该火炬状结构的可能生长机理.此外,Ag1.028H1.852Mo5.52O18纳米棒展现出独特的多重颜色光致变色现象,在紫外光照射下依次发生由白色到蓝色、棕黄色、墨绿色的颜色变化,在通氧的黑暗环境下又恢复为原来的状态,具有良好的可重复光致变色特性.

含Mg2+铁铝尖晶石晶体结构的研究

陈俊红;闫明伟;宿金栋;李斌;李勇;孙加林

2015, 44(11): 3119-3123.

摘要 ( 4 )

PDF (715KB) ( 12 )

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以分析纯氧化铁(Fe2O3)、分析纯氧化铝(Al2O3)和分析纯氧化镁(MgO)为原料,按照质量比MgO∶ Fe2O3∶Al2O3=0∶44∶56及1∶44∶56进行配料,压制成φ25 mm×30 mm试样.成型后的试样在CO2/CO混合气氛下加热至1600℃并保温6h.采用XRD、SEM、EDS、HRTEM及SAED等手段对烧后试样进行了表征.结果表明:经1600℃高温处理6h后,烧后试样的微观结构均匀,物相为含Mg2+的铁铝尖晶石IV(Mg0.035 Fe0.808Al0.157)∑1.000Ⅵ(Fe0.158Al1.772Mg0.070)∑2.000O∑4.002.引入的氧化镁参与了铁铝尖晶石的合成,并以Mg2的形式进入铁铝尖晶石晶格;Mg2+占据铁铝尖晶石中四面体和八面体的位置,造成铁铝尖晶石晶格常数的变大.

二次阳极氧化对TiO2纳米管阵列形貌及光电催化性能的影响

林晓霞;刘佳;付德刚

2015, 44(11): 3124-3128.

摘要 ( 1 )

PDF (1208KB) ( 11 )

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在含水量为2wt;的0.3wt; NH4F和乙二醇电解液中,通过二次阳极氧化法制备了高度有序的TiO2纳米管阵列(TNT).利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表征方法对TiO2纳米管阵列的形貌、晶型进行表征.结果表明,二次阳极氧化法形成的TNT更加规整,纳米管孔径大小一致.XRD分析显示二次阳极氧化法形成的TNT锐钛矿相衍射峰更强.光催化降解实验表明,二次阳极氧化制备的TNT对X-3B的降解效率是一次阳极氧化TNT的1.45倍.

热处理温度对Ni-P-TiN纳米镀层的结构及其摩擦学性能影响

姜民政;马春阳;夏法锋;张玉娥

2015, 44(11): 3129-3132.

摘要 ( 2 )

PDF (1593KB) ( 10 )

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为改善机械零件的表面性能,采用超声波辅助化学沉积方法,在45钢基体表面制得Ni-P-TiN纳米镀层,利用透射电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、扫描电镜、摩擦磨损试验机对其进行微观组织、机械性能及摩擦学性能研究.结果表明,镀态Ni-P-TiN纳米镀层主要由大量Ni和少量TiN组成,镍晶粒和TiN粒子的平均粒径分别为95nm和42 nm.当热处理温度达到300℃时,Ni-P-TiN纳米镀层中出现Ni3P相和NiO相,其显微硬度高达951.9Hv,其平均摩擦系数为0.43.

熔制坩埚对CaO-Al2O3-MgO-SiO2系矿渣微晶玻璃结构与性能的影响

邓磊波;张雪峰;李保卫;贾晓林;张明星;欧阳顺利;李浩

2015, 44(11): 3133-3139.

摘要 ( 14 )

PDF (2325KB) ( 13 )

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以白云鄂博二次选后尾矿、高炉渣和粉煤灰为主要原料,采用熔融法分别在氧化铝坩埚和石墨坩埚熔制制得CaO-Al2O3-MgO-SiO2 (CAMS)系微晶玻璃,利用DSC、XRD、SEM、EDS、ICAP、XPS等测试手段,研究了不同坩埚熔制对微晶玻璃成分、显微结构及性能的影响.研究表明:高温玻璃熔液对氧化铝坩埚的侵蚀作用及石墨坩埚的还原作用,使基础玻璃中Al2O3和Fe2O3含量发生较大变化,氧化铝坩埚熔制制备的基础玻璃有一个析晶峰,温度为905 ℃,对应的微晶玻璃主晶相为含铁透辉石Ca(Mg,Al) (Si,Al)2O6,而石墨坩埚熔制制备的基础玻璃出现两个析晶峰,温度分别为866℃和805℃,对应的微晶玻璃主晶相透辉石Ca(Mg,Al) (Si,Al)2O6和次晶相柯石英SiO2,由于以上原因导致制备的微晶玻璃在显微结构及理化性能上也存在一定的差异.

热处理制度对LZAS系微晶玻璃析晶行为的影响

龚伟;钟良;刘传慧;刘建豪;王恩泽;刘凯祥

2015, 44(11): 3140-3146.

摘要 ( 3 )

PDF (2222KB) ( 14 )

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采用烧结法制备了Li2O-ZnO-Al2O3-SiO2 (LZAS)系微晶玻璃.采用DTA曲线初步确定了LZAS系微晶玻璃的成核和晶化温度范围,再用传统方法确定其最佳热处理制度.分别研究了核化温度、核化时间和晶化温度对LZAS系微晶玻璃析晶行为的影响.此外,还对比分析了两步和一步热处理制度对此玻璃析晶行为的影响.研究结果表明:核化温度和核化时间严重影响LZAS微晶玻璃的结晶度,对析出物相种类影响较小;晶化温度对LZAS微晶玻璃析出晶体的种类、晶粒的大小和晶体尺寸的均匀性有重要影响;两步法和一步法热处理对析出晶相的种类和材料的微观结构影响不大,但经历两步法热处理析出晶体的数量更多;LZAS系微晶玻璃在热处理过程中产生了2种相变:方石英转化为β-石英固溶体,γⅡ-LZS转化为γ0-LZS.

基于声光效应的可调谐光子晶体的研究

韩静;温廷敦;许丽萍;王志斌;张爱华

2015, 44(11): 3147-3151.

摘要 ( 12 )

PDF (1647KB) ( 14 )

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利用传输矩阵法研究了一维异质双周期光子晶体的光子带隙随超声波变化的特性.首先,光子晶体的介电常数随超声波的传播出现周期性变化;然后,光波入射到此光子晶体时产生声光效应,采用Matlab软件模拟仿真并分析了该结构光子晶体的光子禁带的位置、宽度与超声波强度及频率的关系.结果表明:光子晶体禁带的位置、宽度可以通过控制超声波的强度和频率实现实时调制.这个结果为基于声光效应的可调谐光子晶体器件的研究提供了理论依据.

锐钛矿二氧化钛纳米颗粒水热结晶过程研究

李小龙;杨旭;杨立斌;胡彩花;王学魁;沙作良

2015, 44(11): 3152-3157.

摘要 ( 1 )

PDF (2142KB) ( 11 )

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以钛酸四丁酯(TBOT)为钛源,氨水为矿化剂,在水热条件下,反应结晶制备锐钛矿TiO2纳米颗粒.并对锐钛矿TiO2进行X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、投射电子显微镜(TEM)表征,分析其物相组成及形貌.结果表明,反应时间是锐钛矿TiO2形成和生长控制的关键因素.利用JMA方程对锐钛矿TiO2结晶生长进行动力学分析.结果表明,随着钛源浓度增加,Avrami指数n逐渐变大.

混合亚熔盐法分解钾长石制备钙霞石和W分子筛

陈华丹;郭菊花;戴勇;关怀民;曹吉林;童跃进

2015, 44(11): 3158-3165.

摘要 ( 8 )

PDF (2276KB) ( 18 )

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以NaOH-Na2CO3混合亚熔盐为介质分解钾长石,所得滤渣为钙霞石,滤液经碳酸化后得到碳酸钾和硅铝质滤渣,后者通过补加KOH、Al(OH)3和H2O调整钾、硅、铝等的组成比可用于W分子筛的制备.研究了Na2CO3占总碱量的比例、反应温度和反应时间对钾溶出率和残渣物相的影响,结果表明:当Na2CO3占总碱量的比例为1/2,反应温度为200℃,反应时间为4h时,钾溶出率为95.33wt;,残渣物相为钙霞石.进一步调整硅铝质滤渣中组分的比例为:K2O/SiO2=1.0,Al2O3/SiO2 =0.067,H2O/SiO2 =45,并在30℃下老化2h,通过水热合成在150℃下晶化24 h,可以得到W分子筛结晶纯相.

双金属NiCoP的制备、表征及其性能研究

刘淑玲;马晨璐;仝建波;马兰兵;韩乐芳

2015, 44(11): 3166-3171.

摘要 ( 5 )

PDF (1720KB) ( 12 )

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采用溶剂热法成功地制备出特定组成和形貌的NiCoP微晶.产物的物相和纯度利用X射线粉末衍射仪进行表征,结果表明,所得到的产物为纯六方相的NiCoP结构,并且结晶度很高;产物的形貌和尺寸利用扫描电子显微镜进行表征,结果显示,该产物是由平均直径为1 ～2 μm的实心球组成.为了得到最佳的制备条件,我们还进行了一系列的溶剂、温度和时间条件实验.此外,我们对产物进行了吸附性能的研究.实验结果表明,所制备的产物NiCoP实心球对一些有机染料表现出了较好的吸附性能,如甲基橙,孔雀石绿.

Sm3+掺杂棒状BiPO4微晶的制备及其光催化活性增强机理

王丹军;何小梅;朱燕;岳林林;申会东;郭莉;付峰

2015, 44(11): 3172-3178.

摘要 ( 5 )

PDF (1790KB) ( 13 )

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以Sm(NO3)3、NH4H2PO4和Bi(NO3)3为原料,采用水热法合成了Sm3+掺杂棒状BiPO4光催化剂.采用XRD、SEM、UV-Vis吸收光谱、BET比表面积测试等手段对其组成、晶型、粒径、形貌及比表面积等进行了表征,并以金卤灯模拟可见光,以甲基橙和邻硝基苯酚为模型污染物,对其光催化性能进行了评价和分析.XRD和SEM分析表明,Sm3+掺杂进入BiPO4的晶格,导致其晶胞参数发生变化,但对其物相结构和形貌的影响不明显;UV-Vis吸收光谱测试表明,Sm3+掺杂使BiPO4在紫外光区的吸收减弱,可见光区略有增强.光催化实验表明,Sm3+掺杂后BiPO4的光催化活性与掺杂量密切相关,当Sm3掺杂量为0.75at;时光催化活性提高较显著.根据实验结果和文献报道,论文对Sm3+掺杂后BiPO4活性提高机理进行了探讨,认为Sm3+掺杂后BiPO4光生电子-空穴分离效率提高是影响其活性的主要因素.

定向凝固多晶硅铸锭炉石英坩埚的改进与热场优化

陆晓东;张鹏;吴元庆;赵洋;王泽来;周涛;边玉强

2015, 44(11): 3179-3183.

摘要 ( 11 )

PDF (1225KB) ( 21 )

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针对定向凝固多晶硅铸锭炉内温场的分布特点,利用COMSOL 5.0模拟软件优化设计了定向凝固多晶硅铸锭炉内部坩埚形状,并对优化后铸锭炉内的温场分布进行了详细分析.结果表明:将坩埚底面由平底结构改进为凸底结构,可优化铸锭坩埚内的温场分布,使长晶界面的等温线趋于水平分布,进而可有效解决中心区域结晶过早、边角区域结晶过慢和边角区热诱导缺陷、杂质密度大等铸锭过程中存在的基本问题.

化学反应和热处理工艺制备氮化硼纤维的物相组成和显微结构研究

江涛

2015, 44(11): 3184-3189.

摘要 ( 7 )

PDF (1780KB) ( 14 )

相关文章 | 计量指标

采用硼酸和三聚氰胺通过化学反应和高温热处理工艺制备出BN纤维.研究了硼酸(H3BO3)和三聚氰胺(C3 H6 N6)混合粉末在高温热处理条件下的热重(TG)和差示扫描量热曲线(DSC),并研究热处理工艺对BN纤维的物相组成,红外光谱和显微结构的影响.物相组成和红外光谱研究表明硼酸和三聚氰胺混合粉末在600℃反应得到非晶态BN纤维,非晶态BN纤维经过高温热处理后逐渐转变成品态的h-BN纤维.显微结构研究表明硼酸和三聚氰胺能够产生纤维状前驱体,此纤维状前驱体经过高温反应和热处理工艺得到晶态的h-BN纤维.显微结构研究表明经过1500 ～ 1800℃高温热处理工艺得到的BN纤维长度约为20 ～ 30μm,直径约为0.5～1 μm.透射电镜照片研究表明经过1800℃热处理工艺得到晶态的BN纤维.

LaPO4∶Ce3+,Tb3+反蛋白石光子晶体自组装制备及调制光致发光性质的研究

桑杰扎布;李根全

2015, 44(11): 3190-3193.

摘要 ( 3 )

PDF (1215KB) ( 11 )

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三维LaPO4∶Ce3+,Tb3+反蛋白石光子晶体首先通过PMMA胶体模板的方法成功制备.系统的研究了光子晶体带隙对Ce3+和Tb3+的发射光谱和动力学的调制.很重要的发现在反蛋白石光子晶体中,由于三维光子晶体独特的空腔结构,稀土离子的自发辐射过程和再吸收过程都受到很大程度的调制,这些发现对于制备高功率的发光光源和激光装置都有很大的指导作用.

第一性原理研究Cd掺杂对ZnO电子结构与光学性质的影响

熊金龙;杨晓红

2015, 44(11): 3194-3200.

摘要 ( 3 )

PDF (1766KB) ( 11 )

相关文章 | 计量指标

采用第一性原理平面波超软赝势方法超软赝势方法,研究了Cd掺杂前后ZnO的电子结构以及光学性质.计算结果发现:Cd的掺入使得ZnO的电子结构发生了改变,晶胞变大,禁带宽度变窄.Cd掺杂使ZnO的光学性质也发生了变化,4.3 eV处的介电峰增强并发生红移,12.9 eV处的介电峰减弱,对紫外光吸收作用增强.

基于智能算法的二维声子晶体最优结构设计

董亚科;杜军;姚宏;赵静波;姜久龙

2015, 44(11): 3201-3204.

摘要 ( 3 )

PDF (1600KB) ( 13 )

相关文章 | 计量指标

利用智能算法和平面波展开法计算了二维二组元和二维三组元声子晶体的最优材料参数和尺寸参数.平面波展开法结合智能算法来进行结构设计,通过改变结构的尺寸和材料类型,在给定材料和尺寸约束下,使二维二组元和二维三组元声子晶体的相对带隙宽度达到最大,为声子晶体最优结构设计做出了探索.

晶体LiCl∶Ni2+局域结构、吸收光谱和电子顺磁共振谱的研究

陈太红;何仕碧;李明尚;熊竹韵;曾体贤

2015, 44(11): 3205-3209.

摘要 ( 1 )

PDF (271KB) ( 11 )

相关文章 | 计量指标

采用半自洽场自由Ni2+的3d轨道模型以及点电荷-偶极子模型,利用完全对角化方法,建立了LiCl∶Ni2+晶体的D2h对称局域结构与吸收光谱、电子顺磁共振谱之间的定量关系,统一解释了LiCl∶Ni2+晶体的局域结构与吸收光谱、电子顺磁共振谱,确定了实验中测得的零场分裂D、E的符号,预测了实验中未测得的LiCl∶Ni2+晶体的精细吸收光谱.理论计算结果与实验观测值符合得很好.

CuAlSe2光伏吸收层薄膜的制备

张茹;朱俊;程凤敏;丁铁柱;高强强;李东东;刘晓玺

2015, 44(11): 3210-3214.

摘要 ( 5 )

PDF (1744KB) ( 16 )

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用同族元素Al和Fe取代CulnGaSe2薄膜中的In和Ga元素.采用粉末冶金工艺制备CuAlSe2和CuAlSe2∶Fe光伏吸收层薄膜.依次对薄膜样品进行了表面形貌、化学成分、薄膜厚度、晶体结构和光学特性测试分析.结果表明,退火温度为450℃、500℃、550℃时薄膜的生长特性较好,薄膜较为致密,结晶度较高.薄膜主要为黄铜矿结构,并沿(112)晶相择优生长.CuAlSe2薄膜和CuAlSe2∶Fe薄膜样品的光学吸收系数达到105 cm-1,且随着掺Fe比例增加而增加.未掺杂的薄膜的光学带隙约为1.6 eV,掺Fe薄膜的禁带宽度接近1.8 eV.

大尺寸MgAl2O4晶体的提拉法生长研究

邾根祥;朱沫浥;孙道胜

2015, 44(11): 3215-3218.

摘要 ( 12 )

PDF (1126KB) ( 22 )

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铝酸镁(MgAl2O4)晶体的性能优良,具有高熔点、高硬度、高强度,在紫外、红外、可见光波段具有良好的透过性,广泛应用于军事、科研、新材料等领域.本文详细介绍了采用下称重,CZ法(Czochralski)生长大尺寸(φ58mm)MgAl2O4单晶的工艺条件,并对影响晶体质量的主要因素进行了分析,讨论,给出了解决晶体质量问题的手段和有效途径.

镁铝尖晶石-钇铝石榴石复相材料的制备研究

刘江波;王周福;王玺堂;刘浩;马妍

2015, 44(11): 3219-3222.

摘要 ( 2 )

PDF (1190KB) ( 15 )

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以富铝尖晶石为原料,分别加入Y2O3细粉、Y2O3和α-Al2O3混合粉、钇铝石榴石前驱体,制备尖晶石-钇铝石榴石复相材料.研究了氧化钇的不同引入方式和烧结温度对尖晶石-钇铝石榴石复相材料烧结性能的影响,并通过XRD、SEM等手段对其物相组成和显微结构进行表征.结果表明:向富铝尖晶石中分别加入Y2O3细粉、Y2O3和αt-Al2O3混合粉、钇铝石榴石前驱体,均能制备出尖晶石-钇铝石榴石复相材料;当Y2O3和α-Al2O3混合粉的加入量为6;,经1750℃烧结3h后,所制备的试样的致密化程度较高,体积密度达3.34 g/cm3,显气孔率为8.0;,制备的试样中镁铝尖晶石、钇铝石榴石晶粒发育较好.

Al2O3/ZrO2陶瓷激光近净成形工艺研究及性能分析

牛方勇;吴东江;石龙飞;马广义;张垚磊

2015, 44(11): 3223-3227.

摘要 ( 4 )

PDF (1276KB) ( 12 )

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利用激光近净成形技术及未添加任何粘结剂的纯陶瓷粉末直接制备了Al2O3/ZrO2共晶陶瓷薄壁结构,对成形工艺进行了研究,获得了优化的工艺参数范围,并利用XRD、SEM及显微硬度测量等手段对成形样件的化学成分、微观组织、硬度及断裂韧性等进行了分析.结果表明,随激光功率的增加,成形件的裂纹呈先减少后增多的规律,裂纹数量在激光功率为454 W时开始明显减少,而当超过582 W时则又开始逐渐增多.成形样件的微观组织为共晶间距约100 nm的致密共品组织,主要由稳定的α-Al2O3与t-ZrO2构成,微观硬度最高可达17.5 GPa,断裂韧性为4.8 ±0.3 MPa·m1/2,达到了传统方法的制备水平.该研究表明激光近净成形技术基于陶瓷材料的熔化-凝固成形,为直接快速制备高性能陶瓷结构提供了一种全新的选择.

微波熔盐法合成CaZrO3粉体

黄仲;张少伟;张海军;李发亮;段红娟;刘江昊

2015, 44(11): 3228-3233.

摘要 ( 2 )

PDF (1700KB) ( 11 )

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本文以氧化锆、碳酸钠、氯化钙、氯化钠及氯化锂为原料,采用微波熔盐法合成了纯相的锆酸钙(CaZrO3)粉体,并研究了不同熔盐体系对CaZrO3粉体合成过程的影响.研究结果表明:温度的升高有利于促进CaZrO3的合成.当ZrO2∶ CaCl2∶ Na2CO3∶ LiCl=1.0∶1.0∶ 1.2∶1.9时,较低的温度下将导致副产物CaZr4O9相的生成,提高反应温度可促使CaZr4O9相转化为CaZrO3相,900℃/3 h的条件下可合成纯相的CaZrO3粉体.显微形貌研究表明:采用微波加热合成CaZrO3的机理为“模板合成”机理,粉体的颗粒大小约为2～5 μm.

异质结光催化剂BiVO4/RGO的合成及其光催化降解罗丹明B的研究

刘思瑶;王永强;赵东风;赵朝成;刘芳;李石

2015, 44(11): 3234-3239.

摘要 ( 2 )

PDF (1801KB) ( 11 )

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采用溶胶-凝胶法制备具有异质结构光催化剂BiVO4/RGO,通过XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS等对催化剂进行表征分析,并以罗丹明B为目标污染物,考察了BiVO4/RGO的光催化活性.XRD结果表明,合成的复合催化剂均为单斜相晶体结构,RGO的引入没有改变BiVO4的物相,SEM、TEM图像证明,两者充分接触形成复合结构,RGO良好的导电性增加了催化剂表面的活性位点,有效促进光生电子的迁移,抑制电子-空穴对的再复合,FT-IR、XPS分析说明RGO和BiVO4存在复合体系中,且都保持各自原有化合态,综合分析两者成功形成异质结复合结构,相比单体BiVO4,复合物明显拓宽光吸收范围.当RGO的含量为6wt;时,实验条件下罗丹明B的降解率达90.19;,催化性能最佳,五次循环实验后,6wt; BiVO4/RGO的降解率仍能保持在85;左右.

ZrO2的引入对制备堇青石材料的影响

秦梦黎;王玺堂;王周福;马妍;刘浩

2015, 44(11): 3240-3244.

摘要 ( 12 )

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以滑石、蓝晶石、红柱石和石英粉为主要原料,ZrO2为添加剂制备了堇青石材料.研究不同的ZrO2的引入方式对合成堇青石材料相组成、热膨胀系数及显微结构的影响.结果表明:引入ZrO2材料的堇青石含量较高,热膨胀系数低,其中,以天然含ZrO2蓝晶石为原料合成的堇青石材料的热膨胀系数最低,为2.48 ×10-6/℃.ZrO2的引入能抑制反应过程中红柱石相转变为莫来石相,降低材料的孔隙率,促进堇青石晶粒发育.

粉体粒径对氧化铝陶瓷膜孔径的影响及控制

汪永清;侯静鹏;常启兵;杨柯;周健儿

2015, 44(11): 3245-3249.

摘要 ( 3 )

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将三种不同粒径的α-Al2O3(平均粒径为1μm、3μm、5μm)混合后配置稳定悬浮液,利用颗粒级配理论,建立粉体比例、粉体粒径及其分布和膜层厚度对无机膜孔径及其分布的影响,实现利用粉体粒径分布控制膜层孔径分布,获得多选择的无机膜.研究结果表明,无机微滤膜的孔径取决于粉体的粒径分布,其孔径变化的上下限分别为由最粗和最细粉体所组成陶瓷膜的膜孔径.粉体的混合会在一定程度上扩大无机微滤膜的孔径分布,但有助于减少最大膜孔.膜层的厚度的增加在一定程度上降低无机微滤膜的最大孔和平均孔径.该实验结果有助于实现利用粉体粒径控制无机微滤膜的控制,促使无机微滤膜的孔径的多样化.

Al2O3改性Ba(Fe0.5Nb0.5)O3复合陶瓷制备与性能研究

王春;王卓;文永飞;李海娟;房明瑞

2015, 44(11): 3250-3254.

摘要 ( 2 )

PDF (1669KB) ( 11 )

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采用草酸盐共沉淀法成功合成了Ba(Fe0.5Nb0.5)O3 (BFN)纳米粉体,并采用sol-gel法获得Al2O3改性的BFN复合粉体,于1150℃两步烧结3h获得复合陶瓷,研究了Al2O3添加对BFN陶瓷微观形貌和介电性能的影响.结果表明:BFN · xAl2O3(x=4wt;,6wt;,8wt;)复合粉体颗粒分布均匀,粒径约为50 nm.Al2O3的加入可明显降低陶瓷的烧结温度.Al2 O3添加量为4wt;的复合陶瓷有高的介电常数,较小的介电损耗和良好的温度稳定性.BFN·xAl2O3复合陶瓷中存在的介电弛豫行为符合Arrhenius定律,是一个热激活过程,随着x的增加,复合陶瓷的激活能逐渐增大,这与无定形Al2O3增加了陶瓷的弛豫势垒,使界面极化减弱相关.

共沉淀法制备Sr(Fe0.5Nb0.5)O3纳米粉体及其介电性能研究

文永飞;王卓;李海娟;房明瑞;王春

2015, 44(11): 3255-3259.

摘要 ( 2 )

PDF (1197KB) ( 12 )

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采用共沉淀法制备Sr(Fe0.5Nb0.5) O3纳米粉体,两步烧结工艺制备Sr(Fe0.5 Nb0.5) O3陶瓷.用X射线衍射仪(XRD)分析烧结温度、煅烧时间、体系温度、pH值和初始溶液浓度对前驱体粉体物相的影响,用扫描电子显微镜(SEM)分析Sr(Fe0.5 Nb0.5) O3纳米粉体和陶瓷的微观形貌,用阻抗分析仪研究陶瓷的介电性能.结果表明:当体系温度为25℃,pH值为9,初始溶液浓度为0.25 mol/L,在950℃煅烧2h后可获得颗粒分布均匀(～ 50 nm)的Sr(Fe0.5Nb05)O3纳米粉体,用该纳米粉体获得的Sr(Fe0.5Nb0.5)O3陶瓷有优异的频率和温度稳定性及高的介电常数(ε'＞2×103)和较低的介电损耗(1 kHz,tanδ=0.086).高的介电常数与陶瓷晶粒和晶界间阻挡层的形成有关,低的介电损耗来源于陶瓷致密的微观结构.

包覆氧化锆对氮化硅力学性能的影响

熊明;蒋强国;古尚贤;伍尚华

2015, 44(11): 3260-3264.

摘要 ( 2 )

PDF (1174KB) ( 11 )

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以氮化硅粉体为原料,添加30wt;的ZrO2和8wt;的稀土氧化物Y2O3为烧结助剂.将Y2O3添加到稀的硝酸中形成硝酸钇透明溶液,并加入ZrO2形成硝酸钇包覆ZrO2的悬浮液,研究在硝酸钇包覆ZrO2的情况下对氮化硅力学性能的影响.实验结果表明在1700℃、30 MPa的热压环境下,在包覆ZrO2的作用下氮化硅陶瓷的致密度从74;提升到97;,断裂韧性从4.3 MPa·m1/2提升到6.0 MPa·m1/2.

熔盐法低温合成ZrB2-ZrC-SiC复合粉体的研究

邓先功;孔德成;王军凯;李发亮;段红娟;张海军;张少伟

2015, 44(11): 3265-3269.

摘要 ( 5 )

PDF (1192KB) ( 13 )

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以ZrSiO4、Na2B4O7、Mg粉及C粉为原料,MgCl2为熔盐介质,采用熔盐法制备了ZrB2-ZrC-SiC复合粉体,研究了熔盐温度(900～1200℃)、原料配比对熔盐法合成ZrB2-ZrC-SiC复合粉体的物相组成及含量的影响.结果表明:当MgCl2∶反应物=4∶1(wt;),ZrSiO4∶Na2B4O7∶Mg∶C=2∶1∶18.2∶2(mol;)时,经1150℃反应3h所制备的复合粉体中ZrB2-ZrC-SiC的相对含量最高,约为78wt;.

CB@SiO2-BaTiO3-Epoxy复合材料制备及性能研究

王歆;夏亚飞;刘继红;李泽伟

2015, 44(11): 3270-3274.

摘要 ( 1 )

PDF (1638KB) ( 11 )

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对炭黑和钛酸钡颗粒进行表面改性,然后作为无机填料填充到环氧树脂中,制备得到CB@SiO2-BaTiO3-Epoxy复合介质材料.研究该复合材料的微观结构,探讨其介电性能、绝缘性能与填料含量和外加场频率等的关系.结果表明:改性后的炭黑、钛酸钡均与环氧树脂有良好的相容性,均匀分散在聚合物基体中;随着CB@SiO2和钛酸钡体积含量的增加,复合材料的介电常数逐渐增大,介电损耗也随之增加,同时漏导电流增加;炭黑和钛酸钡两种无机填料含量具有最优化结构,BaTiO3含量为20vol;、炭黑含量在5vol;的复合介质在低频下出现损耗极小值,这种最优化结构效果在复合材料的电导率上也有体现.当CB@SiO2含量为10vol;,BaTiO3含量为30vol;时,在1 kHz下复合介质材料的介电常数达62.7,介电损耗为0.0632,体积电导率为4.13 × 10-5S/m.

AlN粉体及高导热陶瓷散热罩的制备

黄得财;周有福;苏明毅;向明

2015, 44(11): 3275-3279.

摘要 ( 3 )

PDF (1637KB) ( 12 )

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以Al2O3和碳粉为原料,采用碳热还原法制备了AlN粉体,探讨了原料摩尔比、合成温度和保温时间等因素对AlN粉体合成的影响.通过XRD,SEM等测试对粉体进行了表征.在1650℃保温4h,合成出粒径约为1～5μm的纯AlN粉末,原料粒度越细越有利于AlN的生成,C/Al2O3摩尔比应略大于3.以石蜡为主粘结剂,通过热压铸成型方法成型AlN陶瓷散热罩素坯,经低温排胶、无压烧结工艺后得到高导热率AlN基陶瓷散热罩.研究了素坯排胶过程及陶瓷烧结过程的影响因素,排胶过程中缓慢升温至300℃,可避免素坯坍塌;排胶后素坯在1800℃无压烧结4h制得的AlN陶瓷LED散热罩密度为3.24 g/cm3,室温热导率高于100 W/m·K.

近紫外光LED芯片用红色荧光粉SrIn2O4∶Eu3+,Sm3+的制备及性能研究

龚文丽;钟瑞霞;齐建全;刘自然;张晓燕

2015, 44(11): 3280-3283.

摘要 ( 9 )

PDF (1233KB) ( 12 )

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利用高温固相法制备了EH3+、Sm3单掺杂及共掺杂的SrIn2O4荧光材料.通过XRD、激发光谱、发射光谱等对SrIn2O4∶ Eu3+、SrIn2O4∶ Sm3+、SrIn2O4∶ Eu3+,Sm3+进行表征.结果表明,SrIn2O4∶ Eu3+在近紫外光395 nm激发下能够有效的产生616 nm的红光发射.在SrIn2 O4∶Sm3+体系中发现,该系列样品适合于407 nm的紫光激发,发射峰位于607 nm.在SrIn2O4∶Eu3+,Sm3+体系中,通过光谱分析发现,基质中存在Eu3和Sm3激活剂之间的相互能量传递过程.该能量传递过程使SrIn2O4∶Eu3+,Sm3+更适合于390～410 nm紫外芯片激发的LED用红色荧光粉.

锆钛酸钡陶瓷的超低温烧结及其介电特性

齐建全;贾宏耀;骆佳丽;谢威;钟瑞霞;韩秀梅;马振伟;董晓瑜;吴音

2015, 44(11): 3284-3287.

摘要 ( 8 )

PDF (1583KB) ( 17 )

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利用钛酸四丁酯、硝酸锆、氢氧化钡为原料在室温下,直接合成了颗粒尺寸均匀,组分连续可调的高性能锆钛酸钡纳米粉体.在此基础上,通过添加不同比例的Bi2O3和Li2CO3为助烧剂,实现了900℃下的陶瓷的超低温烧结.确立了烧结时间与陶瓷微观结构之间的相关性.研究表明,助烧剂的加入,可以使介电峰强烈地向低温方向移动,室温介电常数可大于5000以上.某些情况下使介电峰分裂,由单一峰变为明显的双峰,这样使得介电常数的温度稳定性得到提高.

Ti3AlC2/Fe复合材料的制备及力学特性

陈霖;翟洪祥;黄振莺;许浩

2015, 44(11): 3288-3291.

摘要 ( 3 )

PDF (1122KB) ( 11 )

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以Ti3AlC2粉和还原铁粉为原料,在1300℃、30 MPa、保温30 min的热压条件下制得Ti3 AlC2/Fe复合材料,并研究了其组成及相关力学特性.结果表明:Ti3AlC2/Fe复合材料具有致密度高、组织均匀、增强相颗粒尺寸细小且分布较均匀等优点.经过热压烧结,Ti3AlC2会分解生成TiCxo.由于TiCx的增强作用,使得Fe基复合材料具有高的抗弯强度,在20vol; Ti3AlC2含量时达到最高的1091 MPa,并保持了良好的延展性.复合材料在800℃热震之后,除30vol; Ti3AlC2/Fe之外其他试样强度基本不变或略有升高,并且热震前后材料的断裂方式基本不变,表现出良好的抗热震特性.

铁、氮共掺杂二氧化钛的水热法合成及其光催化性能研究

江鸿;陈志武;卢振亚;胡迟春

2015, 44(11): 3292-3296.

摘要 ( 4 )

PDF (1215KB) ( 12 )

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为了研制分解汽车尾气路面TiO2涂层,以钛酸丁酯为Ti源、硝酸铁为Fe源,尿素为N源,采用水热法合成了Fe-N共掺杂TiO2((Fe,N)-TiO2)纳米粉体.采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外-可见光谱仪等对样品进行了表征.结果表明合成的(Fe,N)-TiO2样品均为锐钛矿晶型,样品的平均粒径大小约为7.2nm.Fe、N共掺杂对TiO2的晶体结构没有明显影响,Fe和N离子都已经进入TiO2晶格.相对于纯TiO2而言,随着Fe和N离子的掺入,(Fe,N)-TiO2样品在可见光范围内吸光强度明显增强,光吸收带边发生红移.以可见光光催化降解亚甲基蓝(MB)研究了样品的光催化性能,(Fe,N)-TiO2对MB的降解能力较纯TiO2和N-TiO2有明显提高,说明Fe和N离子共掺杂会产生协同效应,使(Fe,N)-TiO2样品在可见光区域的光催化活性得到显著提高.

纳米SiO2包覆片状微米h-BN复合粉体的制备与表征

陈辉;肖光春;陈照强;马骏;许崇海

2015, 44(11): 3297-3300.

摘要 ( 4 )

PDF (731KB) ( 14 )

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利用St(o)ber法,以氨水为催化剂,通过正硅酸乙酯(TEOS)的水解与缩合反应,在片状微米六方氮化硼(h-BN)表面包覆一层纳米球形二氧化硅(SiO2),制备出一种以h-BN为核、SiO2为壳的h-BN@SiO2核壳结构复合粉体.采用XRD、SEM、EDS和TEM分别对包覆前后粉体进行表征,结果显示由球形纳米SO2组成的包覆层完整、致密,且与h-BN基体结合紧密、牢固.研究了TEOS与氨水添加方式对包覆效果的影响,结果表明先将氨水添加至h-BN的乙醇悬浮液中,然后分次缓慢逐滴向其中添加TEOS,每次滴加完成后间隔一段时间再进行下一次滴加得到的包覆效果最佳.

HfC系超高温陶瓷抗氧化烧蚀性能研究

杨文惠;朱时珍;王子剑;刘玲;马壮

2015, 44(11): 3301-3305.

摘要 ( 2 )

PDF (2096KB) ( 13 )

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以热压烧结制备不同配比的HfC-SiC超高温陶瓷试样,采用超音速火焰分别在2300K和2500K下进行600s烧蚀试验,利用SEM和EDS对烧蚀后材料的微观结构和成分进行分析.结果表明:HfC-SiC体系超高温陶瓷具有优异的抗氧化烧蚀性能,30vol; SiC-HfC材料的抗烧蚀性能优于50vol;SiC-HfC材料与纯HfC材料,其抗氧化烧蚀主要依赖于HfCxOy与SiO2所生成的氧化层.纯HfC陶瓷的烧蚀氧化层与基体粘附性弱,出现了明显的分层,而SiC的加入使得氧化层与基体之间粘附性加强.烧蚀温度升高,烧蚀层厚度增加,抗烧蚀性能下降.与此同时,烧蚀温度提高会使Si元素有较多的损失,导致氧化层不致密;当SiC含量增加到50vol;后,内层HfCxOy骨架松散,不利于材料的抗氧化烧蚀.

微胶囊模板法TiO2微球的制备及表征

闫军;李洪广;孟胜皓;杜仕国

2015, 44(11): 3306-3310.

摘要 ( 1 )

PDF (1664KB) ( 13 )

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以钛酸丁酯为原料、硝酸为催化剂,通过水解-胶溶法制备了TiO2溶胶.以TiO2溶胶为内水相、环己烷为油相,制备了稳定的W/O型乳状液.在此基础上,以聚乙烯醇水溶液为外水相在W/O/W复相乳液体系中制备了TiO2溶胶微胶囊,经500℃煅烧除去有机物模板可得TiO2微球.利用SEM、FT-IR、TG/DTG等表征手段,重点考察了外水相中表面活性剂的使用对TiO2微球形貌的影响.结果表明,外水相中添加表面活性剂OP-10时所制备微胶囊的球形完整性、分散性和囊壁包覆完整性均较好,经煅烧后可得到球形完整、分散良好、粒径均匀且平均粒径在6μm左右的TiO2微球.XRD分析表明所得TiO2微球呈单一锐钛矿型、晶粒的平均尺寸约为6.5 nm.

可控构建环形的壳聚糖/Fe3O4复合凝胶研究

王永亮;韩志东;李保强;王佳乾

2015, 44(11): 3311-3314.

摘要 ( 3 )

PDF (1143KB) ( 13 )

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基于液滴冲击液面所形成环形涡流构建环形的壳聚糖/Fe3O4复合凝胶,研究环形凝胶的可控制备规律,并表征了壳聚糖/Fe3O4复合凝胶的物相组成、形貌及含水率.通过控制NaNO2的用量及降解时间,实现不同分子量壳聚糖制备.XRD结果表明实现了壳聚糖/Fe3O4复合凝胶的制备.环形的壳聚糖/Fe3O4复合凝胶的最佳制备参数为液滴下落高度为9-15 cm,壳聚糖分子量范围为3.4×105-7.1 ×104.环形涡流的存在及冷冻过程引起壳聚糖/Fe3O4复合凝胶外部孔径大于复合凝胶内部孔径,孔大小约为10 ～ 50 μ,m.壳聚糖/Fe3 O4复合凝胶的含水率约为94;.

纳米CNTs/SiO2/TiO2复合颗粒的制备及表征

孟胜皓;闫军;李洪广;汪明球;杜仕国

2015, 44(11): 3315-3318.

摘要 ( 1 )

PDF (706KB) ( 12 )

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以碳纳米管为核心,采用溶胶-回流法制备了纳米CNTs/SiO2/TiO2复合颗粒.用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和BET法对其表面形貌、结构和比表面积进行表征.结果表明,所制纳米CNTs/SiO2/TiO2复合颗粒为双层包覆型结构,SiO2为中间层,最外层是锐钛矿型的TiO2;红外光谱分析显示SiO2和TiO2之间形成了Ti-O-Si键;复合颗粒的比表面积是纯碳纳米管的2倍多.

Al2O3-硅溶胶体系胶凝特征及流变行为研究

刘浩;王周福;王玺堂;马妍;柳茂林

2015, 44(11): 3319-3323.

摘要 ( 2 )

PDF (1641KB) ( 26 )

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以碱性硅溶胶为研究对象,通过对比胶凝时间、粘度、触变面积、剪切应力等流变参数,研究了添加剂对溶胶及其结合料浆流变行为及凝聚过程的作用规律.结果表明:硅溶胶呈现剪切增稠,当pH值为5-7时,硅溶胶最不稳定;氯化铵的添加及其浓度的增大,导致了硅溶胶及其结合料浆粘度的增大及稳定性的显著降低;有机酸的引入,有助于降低硅溶胶及其结合料浆的粘度、减小触变面积、进而提高体系的稳定性.

溶胶-凝胶法制备镁硅陶瓷纤维及其结构研究

陈美静;刘浩;王周福;王玺堂;马妍

2015, 44(11): 3324-3327.

摘要 ( 1 )

PDF (1154KB) ( 12 )

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采用溶胶-凝胶法制备了镁硅陶瓷纤维,借助TG/DSC、XRD、FTIR及SEM等测试手段研究了溶胶粘度和硅镁比对纤维制备过程的影响,探讨了凝胶纤维的结构及高温析晶行为.结果表明:适宜的水硅比和较大的硅镁比,有助于高硅区镁硅陶瓷纤维的制备;调节硅镁比,不会改变纤维在高温下的析晶类型,但可以凭借镁离子与氧离子配位结构的变化,调控硅氧网络结构的结合强度,进而影响纤维的初始析晶温度.

锆铁比对其复合氧化物性能的影响

杨盛英;赵建玲;王西新;郭美;徐幸如

2015, 44(11): 3328-3332.

摘要 ( 1 )

PDF (1692KB) ( 11 )

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本文采用共沉淀法制备不同锆铁摩尔比的纳米复合锆铁氧化物粉体,研究了锆铁比对复合氧化物的结构、磁学性能及吸附性能的影响.结果表明,与单一的氧化锆与氧化铁相比,锆铁复合氧化物的晶化温度提高,晶粒粒径变小.随铁含量增加,复合氧化物磁性增强,当锆铁原子比为1∶2和1∶3时,复合氧化物的矫顽力与氧化铁相近,剩磁和饱和磁化强度明显大于氧化铁.复合氧化物对Cr6的吸附性能随锆铁比而改变,均优于氧化锆和氧化铁.

泡生法蓝宝石晶体炉不同保温屏材料的性能比较分析

郭余庆;葛楠楠;王凯;李泽焱;王鸣

2015, 44(11): 3333-3339.

摘要 ( 1 )

PDF (2166KB) ( 12 )

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泡生法蓝宝石晶体炉内保温屏是炉内温场的重要部件,并对晶体生长有重要影响.本文对不同的保温屏材料的影响进行了计算分析.通过分析加热功率、晶体温度分布、固液界面形状,比较钨钼、石墨、氧化锆三种材料的保温屏的保温性能和对晶体生长的影响,结果表明:氧化锆保温性能优于钨钼保温屏,而石墨保温性能最差.选用钨钼保温屏和氧化锆保温屏晶体温度分布较为接近,且高于选用石墨保温屏时的温度分布.石墨保温屏对应的固液界面形状最大,钨钼屏其次,而氧化锆材料时形状最平缓.

(Ba0.5Sr0.5)Nb2O6基玻璃添加对BiFeO3陶瓷多铁性能的影响

张盼盼;蒲永平;吴煜蓉;赵娇娇;罗延杰;刘雨雯

2015, 44(11): 3340-3345.

摘要 ( 1 )

PDF (1727KB) ( 12 )

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采用固相法制备BiFeO3-x[BSN-G](x=0～5.0wt;)陶瓷样品,研究添加不同量的BSN-G对BiFeO3陶瓷微观形貌,电性能及磁性能的影响.研究结果表明:BSN-G的加入使得陶瓷样品气孔率降低,致密度提高.随着x的增加,陶瓷的介电常数和介电损耗呈逐渐降低趋势,当x=5;时,样品在1 kHz频率下的介电损耗为0.003.此外,添加BSN-G使得BiFeO3陶瓷的漏导电流降低,x=5;的样品具有饱和的电滞回线,其饱和极化强度Ps为1.5 μC/cm2,漏导电流密度J为0.39×10-6 A/cm2.交流阻抗图谱分析表明随着x的增加,样品的电阻呈增大趋势.活化能Ea随x增加而依次降低,进一步说明其损耗呈逐渐降低趋势.随着x的增加,样品的磁性能得到一定改善.

Al2O3对辉石质陶瓷烧结性能的影响

赵立华;李宇;苍大强;魏汝飞

2015, 44(11): 3346-3349.

摘要 ( 3 )

PDF (1161KB) ( 13 )

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以钢渣尾泥为原料制备了辉石质陶瓷,并通过对陶瓷制品物理性能测试和XRF、XRD、SEM分析,研究了Al2O3组分对辉石质陶瓷烧结过程结构演变过程及陶瓷物理性能的影响规律.研究表明,随着烧结温度升高,陶瓷中铝离子首先参与形成钙长石,并随着钙长石晶相消失而进入液相;部分铝离子进一步扩散,使得透辉石相转变为固溶铝离子的普通辉石相.在本实验条件下,氧化铝含量较低的样品具有较高的烧结温度(1210℃)和较高的强度(93.74 MPa).氧化铝含量的增加使陶瓷形成较多的玻璃相和内部微裂纹,从而降低其力学性能.

高热膨胀Na2O-MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃的制备及性能研究

肖卓豪;包启富;罗文艳;王韫之

2015, 44(11): 3350-3354.

摘要 ( 26 )

PDF (1217KB) ( 23 )

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采用传统熔体冷却法制备了Na2O-MgO-Al2 O3-SiO2玻璃并采用整体析晶工艺制备了微晶玻璃.利用DSC、XRD、SEM等测试手段研究了微晶玻璃的析晶行为和显微结构,探讨了热处理制度对该体系微晶玻璃热膨胀系数、密度、抗弯强度、显微硬度等性能的影响.研究结果表明,当晶化温度为800℃时该体系微晶玻璃主晶相为颗粒状霞石晶体(NaAlSiO4);当晶化温度达到900℃时玻璃中开始析出镁橄榄石(Mg2SiO4)晶体;延长保温时间可显著促进析晶但对晶体种类没有影响.析晶后微晶玻璃的密度、热膨胀系数、抗弯强度和显微硬度值显著增加,其最高热膨胀系数可达14.1×10-6℃-1.所制备的微晶玻璃具有很好的机械性能,当热处理温度为1000℃时,其抗弯强度和显微硬度分别达160 MPa和7.8 GPa.

NiO-Cr2O3系红外高发射涂层的制备与研究

王松;高丽红;马壮

2015, 44(11): 3355-3360.

摘要 ( 6 )

PDF (1690KB) ( 12 )

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以NiO、Cr2O3、TiO2、MnO2粉末为主要原料并按固定比例混合,采用高温固相焙烧与喷雾干燥方法制备成团聚粉末,经大气等离子喷涂方法制备成红外高发射率涂层.采用XRD、SEM、XPS和红外辐射测试仪分析了焙烧粉体的相结构和元素化学状态,以及涂层的表面微观形貌和红外全波段辐射性能.结果表明,在NiCr2O4尖晶石结构中掺入Ti和Mn元素会造成晶格畸变并形成混合尖晶石结构,从而提高材料的红外发射率.在常温下发射率可达0.88,具有较好的红外辐射性能.

Cl掺杂对氧化亚铜薄膜载流子浓度及寿命的影响

文思逸;邹苑庄;胡飞;文圆

2015, 44(11): 3361-3364.

摘要 ( 3 )

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采用三电极体系在硫酸铜-乳酸体系的中电化学沉积法制备Cl∶ Cu2O薄膜,通过光电流(l-t)测试、莫特-肖特基(M-s)曲线测试、光电压衰减测试(V-t),研究Cl离子掺杂对氧化亚铜薄膜性能产生的影响.结果表明当pH值为8.5时,可以获得n型氧化亚铜.随着CuCl2的加入,氧化亚铜薄膜的光电流密度先上升后下降.莫特-肖特基曲线测试的载流子浓度与光电流密度的趋势一致,当CuCl2为40 mmol/L时达到最高值,光电流密度为0.11 mA/cm2(较纯氧化亚铜提高了247.6;),载流子浓度为3.58×1019 cm-3(较纯氧化亚铜的载流子浓度提高了2457;).将光电压衰减测试结果进行拟合后发现在40 mmol/L CuCl2溶液中得到的薄膜,其载流子的半衰期提高到了8.92s,说明较纯氧化亚铜薄膜的光稳定性大大提高了.

水浴温度对CdS薄膜性能的影响

张亚飞;张宁;余新平;曹慧

2015, 44(11): 3365-3369.

摘要 ( 5 )

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采用化学水浴法,以不同水浴温度在玻璃衬底上沉积CdS薄膜并制备CIGS薄膜太阳能电池,研究了水浴温度对CdS薄膜和CIGS太阳能电池性能的影响.结果表明:水浴温度对CdS薄膜的致密性、沉积速率、透过率和成分比率都有影响.在65-80℃之间制备的CdS薄膜均匀致密且透过率高,可作为CIGS太阳能电池的缓冲层;另外,CdS缓冲层的厚度对CIGS电池的性能影响显著,较薄的CdS缓冲层能够增加CIGS电池在400-500 nm波段对光线的吸收,提高CIGS电池的短路电流.

β-锂霞石低膨胀陶瓷粉体的固相合成

卢希龙;赵秀娟;曹春娥;洪琛;沈华荣;梁翠玲

2015, 44(11): 3370-3374.

摘要 ( 3 )

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以超细氧化铝、水磨石英和碳酸锂为原料,采用固相法合成了锂铝硅(LAS)系β-锂霞石(LiAlSiO4)低膨胀陶瓷粉体.用TG-DTA研究了β-锂霞石陶瓷粉体的固相合成工艺,找出合适的工艺参数.用XRD、SEM等对样品进行了表征,研究以β-锂霞石为目标晶相的锂铝硅(LAS)三元系统配合料晶相组成随温度的演化过程.结果表明:石英在658℃左右先于氧化铝参与反应形成了偏硅酸锂;石英和氧化铝的引入,使得Li2 CO3由纯物质达到熔点后熔融-逐步分解模式转变为LAS三元系统中迅速、完全地直接分解模式.当温度为1200℃、保温时间120 min时,能完全生成β-锂霞石(LiAlSiO4)陶瓷粉体,其晶相组成随温度的演化次序为:Li2 SiO3 →LixAlxSi1-xO2→α-锂辉石→β-锂辉石→β-锂霞石.

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