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2015年 第44卷 第12期
刊出日期：2015-12-15

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φ300mm碘化铯晶体发光非均匀性与生长界面的关系

任国浩;陈晓峰;李焕英;吴云涛;张卫东;樊加荣

2015, 44(12):  3375-3378. 

摘要 ( 17 )   PDF (1581KB) ( 41 )  

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报道了迄今为止国内首次生长出的最大直径(300 mm)碘化铯CsI(Tl)闪烁晶体,并采用X射线和137Cs所发射的-射线为激发源分别测试了该晶体不同部位的发光强度,分析了这些部位的铊离子浓度,并对发光强度与铊离子浓度及其空间关系进行了讨论,认为该晶体在水平面上的发光不均匀性反映出生长界面具有凸向上的特征,进而提出调节温度场对改善均匀性具有重要作用.

同成分铌酸锂晶体中反位铌的扩散研究

杨金凤;张华;徐海霞;黄绍龙;张玲;孙军;黄存新;孔勇发;许京军

2015, 44(12):  3379-3383. 

摘要 ( 5 )   PDF (785KB) ( 15 )  

相关文章 | 计量指标

通常商业使用的同成分铌酸锂晶体(CLN)是固液同成分共熔点配比,其Li2O含量约为48.6mol;,晶体中存在大量的锂空位和反位铌等本征缺陷,进而影响了晶体的电光系数、折射率、光折变等性能.研究表明,将缺锂的晶体在高温、富锂气氛下进行扩散处理可获得接近化学计量配比的铌酸锂晶体(nSLN),这种方法获得的nSLN晶体光学质量高,且技术简便、成本低,具有实际应用价值.本文分析了富锂气氛下CLN晶体扩散过程中反位铌的扩散机制和扩散路径,认为反位铌在扩散过程中将迁移到晶体外部,并通过CLN晶片的单边扩散进行了验证.

SiC衬底上外延石墨烯的氢插入及表征

郁万成;陈秀芳;孙丽;胡小波;徐现刚;赵显

2015, 44(12):  3384-3388. 

摘要 ( 7 )   PDF (1705KB) ( 24 )  

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使用热解法在4H-SiC硅面制备出单层石墨烯,而后将石墨烯置于氢气气氛下退火,使氢插入到缓冲层与SiC衬底之间.利用X射线光电子能谱对氢插入后的化学键变化进行了表征.样品的碳1s能谱中碳元素由SiC衬底、石墨烯及缓冲层共同构成.对不同氢气退火温度下各组分的强度进行采集与分析,并分别与相应的拉曼光谱数据进行对比.结果表明,低于800℃退火温度会造成氢插入的不完全,但当退火温度超过1200℃后,插入的氢将被释放.为获得较优的氢插入效果,需要选择1000℃左右的氢气退火温度.

镥铝石榴石(Lu3Al5O12∶Pr)晶体的生长及发光性能

汪超;丁栋舟;李焕英;吴云涛;史坚;任国浩

2015, 44(12):  3389-3394. 

摘要 ( 7 )   PDF (1695KB) ( 17 )  

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用提拉法生长出了直径45 mm的Lu3Al5O12:1; Pr(LuAG: Pr)石榴石闪烁晶体.测试了该晶体不同部位样品的吸收谱、激发发射光谱和多道能谱等.对晶体的吸收波段、发光峰位和激发波长及其对应的Pr离子中电子的跃迁能级进行了指认.测得LuAG: Pr晶体在137Cs放射源激发下的闪烁衰减时间为29 ns,光产额约为10800±540photons/MeV,光致发光衰减时间为21.93 ns.LuAG: Pr晶体样品的热释光(TSL)曲线证实晶体中存在较多的能够束缚电子的浅陷阱.

Ce∶CS2LiYCl6闪烁晶体的研究进展

李静;姚倩;王继扬

2015, 44(12):  3395-3400. 

摘要 ( 37 )   PDF (2150KB) ( 37 )  

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Ce: Cs2LiYCl6是一类新型闪烁晶体,属立方晶系Elpasolite(钾冰晶石)结构.晶体光产额约为20000 photons/MeV,衰减时间660 ns,能量分辨率为3.6;.Ce: Cs2LiYCl6中的Li离子被6Li置换后,晶体同时具有探测γ射线和中子的能力.含95;的6Li同位素Ce: Cs2LiYCl6晶体光输出达73000 photons/neutron,热中子探测效率较高,在核安全以及国土安全检查方面有重要的应用潜力.本文结合国内外Ce: Cs2LiYCl6晶体最新研究进展,对Ce: Cs2LiYCl6晶体的结构、生长技术、闪烁机制以及性能作了简要论述.

氨水浓度对化学水浴法制备CdS缓冲层及CZTSe电池性能的影响

葛阳;孙顶;张力;张晓丹;许盛之;张德坤;王奉友;魏长春;赵颖

2015, 44(12):  3401-3405. 

摘要 ( 4 )   PDF (1709KB) ( 12 )  

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主要研究了化学水浴法沉积CdS薄膜中氨水浓度对薄膜材料特性的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和分光光度计(UV-Vis)等测试手段对制备的CdS薄膜的结构和光学特性进行了分析.结果表明:不同的氨水浓度条件下均得到立方相CdS薄膜,薄膜沿(111)面择优取向生长.随着氨水浓度增加时CdS薄膜表面逐渐变得致密光滑,CdS薄膜的透过率增强和带隙变宽.在氨水浓度为0.10 mol/L时制备出材料特性最佳的CdS薄膜,其表面紧凑致密无针孔,颗粒大小均匀,将其应用于CZTSe薄膜太阳电池中的缓冲层材料,得到光电转化效率为3.12;的CZTSe薄膜太阳电池(该电池未经任何后硒化处理工艺).

钼酸锌晶体生长与发光特性研究

魏冉;王敏刚;胡旭波;许咨宗;潘建国;陈红兵

2015, 44(12):  3406-3410. 

摘要 ( 3 )   PDF (1189KB) ( 12 )  

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采用垂直坩埚下降法生长出黄棕色ZnMoO4晶体,通过X射线粉末衍射和差热分析证实了所获晶体的结晶物相和熔融特性;测试了晶体试样的紫外可见透射光谱和光致发射光谱及其发光衰减时间,就晶体试样在21～300K温度范围的变温发光特性进行了系统表征.结果表明,所获晶体试样在可见光区具有良好光学透过性,在紫外光激发作用下,该晶体具有发光峰值位于黄橙光区的荧光发射;证实了该晶体的发光性能随同环境温度呈现明显规律性变化,在100 K低温下该晶体具有最大的相对荧光强度,其发光衰减时间约10 ms.

磷钨酸/碳纳米管/TiO2复合纳米材料制备及光催化性能研究

张玥;郑丹

2015, 44(12):  3411-3418. 

摘要 ( 18 )   PDF (3184KB) ( 15 )  

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采用溶胶凝胶法制备了磷钨酸(HPW)/碳纳米管(CNTs)/TiO2复合纳米颗粒,利用X-射线衍射、BET低温氮吸附、红外光谱、透射电子显微镜及紫外-可见漫反射光谱等对其进行了性能表征.实验结果表明,在HPW与CNTs的共同作用下,使CNTs在前驱体溶剂体系中的分散性得到有效改善,更利于TiO2在其表面的均匀分布,提高了TiO2的光利用率,从而使TiO2复合纳米材料的光催化性能得到明显改善.

Sr3Ga2Ge4O14∶Eu3+,Bi3+粉体的光谱特性及能量传递研究

雷云;徐家跃;汪美玲

2015, 44(12):  3419-3422. 

摘要 ( 29 )   PDF (1649KB) ( 14 )  

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研究了Eu3和Bi3+共掺锗酸镓锶粉体的合成、结构及其光谱性能.结果表明,合成粉体为纯三方相结构,掺杂没有引起新相生成,表明部分无序结构为掺杂离子提供更大的包容空间,从而实现激活离子的高浓度掺杂.高温固相合成的粉体在蓝绿光区域(570～700 nm)具有丰富的发射峰,其主峰位于618 nm,是Eu3处于非对称中心格位产生的特征峰,由此说明Eu3+取代Sr2+的位置;当Eu3+的掺杂浓度为15mol;时,在618 nm处发光强度达到最大.掺Bi3+明显增强了Eu3+的发光,是一种有效的敏化剂;当Bi3+掺杂量为5mol;时,Eu3+的相对发光强度同比提高了51.3;.

大尺寸近化学计量比铌酸锂晶体的制备

孙军;李清连;杨金凤;商继芳;张玲;刘士国;许京军

2015, 44(12):  3423-3428. 

摘要 ( 28 )   PDF (1716KB) ( 27 )  

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研究了扩散法制备近化学计量比铌酸锂晶体的工艺,从原料配比、合成方式、晶片放置方式和扩散工艺等方面进行了工艺优化.对不同厚度和切割方向的铌酸锂晶体进行扩散处理,对三英寸Z-cut铌酸锂晶体进行了批量扩散试验,并对扩散后的晶体进行了组分和均匀性测试.结果表明,厚度为3.1 mm的Z-cut晶体组分达到近化学计量比,光学质量达到实用化要求,而XYZ=5.1 mm×5.1 mm×21.0 mm的晶体光学质量较差,同时厚度达1.8mm的Z-cut三英寸近化学计量比铌酸锂晶片可实现批量制备.

DAST晶体的表面形貌、缺陷及显微硬度研究

孙箐;滕冰;曹丽凤;钟德高;郝伦

2015, 44(12):  3429-3432. 

摘要 ( 27 )   PDF (1587KB) ( 12 )  

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利用自行合成的4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(DAST)原料,用斜板法生长出了一定尺寸的DAST晶体.用X射线衍射仪(XRD)对所得样品进行了表征,用光学显微镜观察了不同晶体(001)面的形貌特征并对其进行了分析,对不同腐蚀剂作用下的腐蚀坑的特点和成因进行了研究,测定了不同载荷下DAST晶体(001)面的显微硬度值.

自支撑金刚石厚膜表面外延掺硼金刚石薄膜研究

魏俊俊;李成明;文星凯;张建军;刘金龙;陈良贤;黑立富

2015, 44(12):  3433-3438. 

摘要 ( 25 )   PDF (1733KB) ( 17 )  

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采用微波等离子体化学气相沉积技术(MPCVD),在抛光厚度0.5 mm的高热导率自支撑金刚石厚膜表面沉积厚度10 μm掺硼金刚石薄膜,通过热导率测试仪、扫描电子显微镜、激光拉曼光谱、X射线光电子能谱以及四探针仪等测试手段对材料的热导率、形貌及微观质量、表面键合状态及导电性能等进行分析.结果表明,优化工艺后在自支撑金刚石厚膜表面外延形成了质量优异,结合力佳的掺硼金刚石薄膜,其电阻率最低为1.7 ×102 Ω·cm.同时,鉴于界面同质外延特性以及大尺寸晶粒特点,整体材料的热导率可高达1750 W/(m·K),显示这种层状复合材料良好的整体导热性能及表面导电性能.

反转法消除硅片重力附加变形适用性研究

刘海军;朱祥龙;康仁科;董志刚

2015, 44(12):  3439-3443. 

摘要 ( 9 )   PDF (2165KB) ( 13 )  

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建立了计算硅片重力附加变形的有限元模型,模型包含硅片残余应力的影响.通过有限元与实验方法研究了反转法对抛光与磨削加工硅片适用性.结果表明,反转法适用于抛光硅片,有限元与反转法所得重力附加变形差值小于1 μm;对#5000砂轮磨削的300 mm直径394 μm厚度硅片,硅片残余应力使反转前后重力附加变形不再相同,误差超过最大重力附加变形值的5;;对#2000砂轮磨削的200 mm直径194 μm厚度硅片,残余应力超过临界值,硅片变形发生分岔,硅片自由面形与重力附加变形不再符合叠加关系,反转法不再适用.

稀土元素铕掺杂的硼酸钇薄膜红色发光性能研究

年洪恩;周园;吴志坚;李翔;申月;曾金波

2015, 44(12):  3444-3448. 

摘要 ( 25 )   PDF (1203KB) ( 11 )  

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采用溶胶-凝胶法在空气中900℃退火1h成功制备出Y1-xEuxBO3(x=0.05,0.10,0.15和0.20)荧光薄膜材料,在XRD图谱中未发现未知衍射峰,为单相六角晶体硼酸钇.所制得的薄膜表面光滑,并呈多孔结构,由平均粒径在100 nm的密集的球形纳米晶体组成,其均方根粗糙度为13 nm.FT-IR结果显示有机物和硝酸盐未完全分解.Y1-xEuxBO3薄膜在325 nm波长激发光下检测出位于591 nm处微弱的橙色光,红色发射光谱位于613 nm,归咎于5D0→7F2能级跃迁,红色光谱强度随着Eu掺杂浓度的增加而增加,显示出高效的红色发光光谱.

氢流量对富硅-氮化硅薄膜键结构及光学性质的影响

乌仁图雅;周炳卿;张林睿;高爱明;张娜

2015, 44(12):  3449-3454. 

摘要 ( 26 )   PDF (1716KB) ( 14 )  

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采用等离子体增强化学气相沉积法,以SiH4、NH3和H2为反应气体,通过改变氢流量来制备富硅-氮化硅薄膜.利用傅里叶变换红外吸收光谱、紫外-可见光透射光谱、X射线衍射谱和光致发光谱对薄膜的结构与性质进行表征.实验发现,适当地增加H2流量,可以提高反应过程中H离子与Si、N悬挂键的键合几率,从而起到钝化薄膜悬键的作用.当H2流量从10 sccm变化到20 sccm时,H主要起到钝化薄膜悬挂键作用,因而缺陷态减少,缺陷态发光减弱,薄膜的光学带隙缓慢展宽.继续增加H2流量,薄膜中的氮原子持续增加,伴随着缺陷态再次增多,辐射加强,并导致光学带隙迅速展宽.当H2流量达到30 sccm时,薄膜中的氮化硅晶粒增大,数目增多,缺陷态发光消失,出现了氮化硅中由非晶硅量子点团簇引起的发光现象,说明薄膜中出现了非晶硅量子点团簇.因此,适量的增加氢流量能够对薄膜起到钝化的作用,并实现从富硅-氮化硅向Si3N4相转变的过程中形成氮化硅基质包埋的非晶硅量子点团簇结构.

CdSiP2单晶退火研究

孙宁;赵北君;何知宇;陈宝军;朱世富;黄巍;吴敬尧;林莉;钟义凯

2015, 44(12):  3455-3459. 

摘要 ( 10 )   PDF (2147KB) ( 12 )  

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以高纯(6N) Cd、Si、P单质为原料,采用双温区气相输运法和改进的垂直布里奇曼法合成生长出等径尺寸为φ17 mm×65 mm的CdSiP2单晶锭,经切割抛光得到CdSiP2晶片.将样品分别置于真空、镉气氛、磷气氛和在同成分粉末包裹中进行了退火试验.采用X射线能量色散谱仪(EDS)和傅里叶红外分光光度计(FTIR)对退火前后的晶片组分及红外透过谱进行了测试分析.结果表明:四种氛围退火前后样品的组分变化不大,原子比接近理想的化学计量比;镉气氛下退火对晶片的红外透过率改善较为显著,在1600 ～ 4500 cm-1范围内的红外透过率由46;～52;提高到51; ～57;,接近CdSiP2晶体红外透过率的理论值.

熔融盐法制备粒径可控的片状α-Al2O3粉体

张集发;程小苏;刘婷婷;税安泽

2015, 44(12):  3460-3466. 

摘要 ( 17 )   PDF (2206KB) ( 11 )  

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以Al2(SO4)3·18H2O为原料,采用熔融盐法制备片状α-Al2O3粉体,详细研究了纳米α-Al2O3晶种与片状α-Al2O3晶种对片状α-Al2O3粉体粒径大小的影响.研究表明,随着纳米α-Al2O3晶种含量的增加,片状α-Al2O3粉体平均粒径明显减小;随着片状α-Al2O3晶种含量的增加,片状α-Al2O3粉体平均粒径会增大,但粒径增大的幅度会逐步降低.对片状α-Al2O3粉体粒径大小进行了数值模拟,模拟结果表明,片状α-Al2O3粉体的最终平均粒径大小与片状α-Al2O3晶种粒径成正比,与片状α-Al2O3晶种含量的三次方根成反比关系;通过改变片状α-Al2O3晶种的粒径大小与含量,能够很好地实现片状α-Al2O3粉体粒径大小的控制.

不同晶面单晶铝纳米压痕测试及有限元模拟

段茜;吴亚丽

2015, 44(12):  3467-3472. 

摘要 ( 1 )   PDF (1742KB) ( 13 )  

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采用纳米压入法对单晶铝(100)、(110)、(111)晶面进行力学性能分析,结合实验得到荷载-位移曲线,利用连续刚度技术获得单晶铝的弹性模量和硬度.结果表明:单晶铝具有良好的塑性性能,不同晶面的塑性能力从大到小依次为(110)晶面、(111)晶面、(100)晶面.材料弹性模量和硬度变化趋势一致,不同晶面弹性模量和硬度的大小关系为:(110)晶面＞(111)晶面＞(100)晶面.由于晶体变形时发生位错形核与发射,导致荷载-位移曲线在压入初期表现出位移爆发现象.同时运用ABAQUS有限元软件,使用单晶各向异性本构模型定义材料属性,对不同晶面的单晶铝进行仿真模拟,通过反复对比实验与模拟所得的荷载-位移曲线得到不同晶面各向异性的相关材料参数,并分析得出了最大压深时的正应力、剪应力及残余压痕分布的对称性.

改进两温区气相输运法合成磷锗锌多晶材料

赵欣;朱世富;吴小娟

2015, 44(12):  3473-3478. 

摘要 ( 1 )   PDF (2591KB) ( 12 )  

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按富P0.5;配料工艺,采用改进的两温区气相输运法合成ZnGeP2多晶原料,既简化了传统两温区法的装料工艺,又有效避免了合成安瓿爆炸,提高了合成产量.经XRD,SEM,EDS分析结果表明:新方法合成的ZnGeP2多晶原料纯度高,具有黄铜矿结构,空间群为42m,晶格常数a=b=0.5456 nm,c=1.0691 nm,多晶料的组成元素原子比Zn: Ge:P=1:0.95:2.06,接近ZnGeP2的理想化学配比Zn: Ge:P=1:1:2.以此为原料,用坩埚下降法生长出等径尺寸约为φ25 mm×50 mm的ZnGeP2单晶体.

Er∶LaAl3(BO3)4晶体的生长和光谱性质研究

姚倩;张俊英;李静;王继扬

2015, 44(12):  3479-3481. 

摘要 ( 3 )   PDF (1125KB) ( 11 )  

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采用助熔剂法生长了Er: LaAl3(BO3)4晶体.LaAl3(BO3)4晶体属正交晶系,晶胞参数a=0.93586(4) nm,b=0.79904(3) nm,c=0.43626 (6) nm,V=0.34595 nm3.测量了晶体在室温的吸收光谱和荧光光谱.该晶体吸收光谱能级丰富;在1533 nm波长处有较强的荧光光谱,对应于4I13/2→4I15/2的能级跃迁;晶体的荧光寿命为2.72ms.研究了晶体的热学性质,室温时的比热容大约为0.595 J/g·℃.

Ag-TiO2可见光响应光催化剂的制备及特性研究

侯庆忠;潘国峰;孟占昆;齐景爱;李铁

2015, 44(12):  3482-3487. 

摘要 ( 3 )   PDF (2143KB) ( 11 )  

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采用溶胶-凝胶法技术,以CTAB为模板剂,制备出Ag掺杂TiO2复合光催化材料.利用XRD、XPS、SEM、TEM、N2吸附-脱附、UV-vis等测试手段对样品的组成、结构、形貌等进行表征.结果显示,加入CTAB的Ag-TiO2为锐钛矿型,产物中Ag以单质形式存在,材料表面疏松多孔,吸收光谱红移至可见光区.光催化活性通过在可见光照射下,降解亚甲基蓝来表征.结果表明,同等条件下Ag/CTAB-TiO2催化效率是纯TiO2的3倍,循环使用5次以后降解效率仍能达到85;以上.

Nd3+掺杂Gd2O3的合成及近红外发光性能

潘金根;王景;殷洁;潘尚可;潘建国

2015, 44(12):  3488-3492. 

摘要 ( 1 )   PDF (1721KB) ( 12 )  

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采用离子液体(氯化1-丁基-3-甲基咪唑)为表面活性剂,在水热条件下制备形貌可调的Nd3+掺杂Gd2O3的近红外荧光粉.随着氯化1-丁基-3-甲基咪唑物质的量增加,荧光粉的形貌从八面体逐渐向球形转变,粒径逐渐变小.利用XRD、TG-DTA等测试方法,分析了前驱体的形成过程、热分解过程,得出前驱体为Gd2O(CO3)2·H2O.使用紫外可见分光光度计和荧光光谱仪测定了样品的吸收光谱、荧光光谱.当样品形貌从八面体向球形转变后,近红外光荧光性能有明显的提高.在λex=807 nm、λem=1077 nm条件下,样品的荧光衰减时间为t=17.246±0.443 μs.

高性能Ag/La0.7Mg0.3MnO3/p+-Si阻变器件的研究

闫帅帅;王华;许积文;杨玲;陈齐松

2015, 44(12):  3493-3497. 

摘要 ( 2 )   PDF (1628KB) ( 11 )  

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采用溶胶-凝胶工艺在p型单晶硅衬底上制备了La0.7Mg0.3MnO3薄膜,对薄膜的微观结构及Ag/La0.7Mg0.3MnO3/p+-Si器件的电致阻变性能进行了研究.结果表明:La0.7Mg0.3MnO3薄膜在经过700℃退火2h后为单一的钙钛矿结构,沿(112)晶向择优生长,薄膜致密平整;Ag/La0.7Mg0.3MnO3/p+-Si阻变器件具有典型的双极型阻变特性,具有非常高的电阻开关比,其高阻态(HRS)与低阻态(LRS)的比值高于105,以及较佳的耐疲劳性能,器件在1000次循环后高、低阻态比值没有明显变化;器件在高阻态(HRS)时的导电机制为Schotty势垒发射效应,低阻态(LRS)导电机制为导电细丝机制.

自蔓延燃烧法合成CoFe2O4与红外辐射性能研究

赵凯;花开慧;税安泽

2015, 44(12):  3498-3503. 

摘要 ( 3 )   PDF (1708KB) ( 20 )  

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采用溶胶凝胶自蔓延燃烧法制备了具有高红外辐射性能的钴铁氧体CoFe2O4.利用TG-DSC、FTIR、XRD、SEM以及比表面积、红外发射率测试等对干凝胶、自蔓延燃烧粉末及烧成产物进行了表征,研究了柠檬酸与总金属离子的摩尔比对所合成CoFe2O4粉体红外辐射性能的影响.结果表明,柠檬酸加入量影响干凝胶的自蔓延燃烧特性,进而影响烧成产物产物的结晶度、晶粒尺寸、形貌、比表面积以及红外辐射性能.当柠檬酸与总金属离子摩尔比为1:1时,CoFe2O4粉体结晶度好、晶粒尺寸小,烧成产物结构疏松,比表面积大(26.34 m2/g),红外辐射率高(红外法向全发射率高达0.87).

Ce、Fe共置换锰酸钇陶瓷的结构和磁性能研究

邹千;马妍;王玺堂;王周福;刘浩;曾文武;李伦

2015, 44(12):  3504-3508. 

摘要 ( 5 )   PDF (1194KB) ( 12 )  

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采用低温固相法制备Y0.85Ce0.15Mn0.8Fe0.2O3粉体,经高温烧结制得陶瓷,研究了Ce、Fe共置换对锰酸钇陶瓷的微结构和磁学性能的影响.采用XRD对Y0.85Ce0.15Mn0.8Fe0.2O3粉体和陶瓷进行物相分析,利用TEM和FESEM对样品进行显微形貌分析;同时研究了Y0.85Ce0.15Mn0.8Fe0.2O3陶瓷的磁学性能,并利用XPS分析了其中磁性离子的价态分布.结果表明,前驱体经800℃煅烧后可制得单相Y0.85Ce0.15Mn0.8Fe02O3纳米粉体;该粉体经1450℃烧结制得致密的Y0.85Ce0.15Mn0.8Fe0.2O3陶瓷,其反铁磁转变温度为29K,在低温下存在反铁磁有序;与YMn0.8Fe0.2O3相比,Y0.85Ce0.15Mn08Fe0.2O3中Fe2+含量降低,Mn离子的混价结构由Mn2 +/Mn3+转变为Mn3 +/Mn4+,陶瓷的磁性转变温度降低.

微波辅助低温合成Bi4Ti3O12纳米晶及其性能研究

姚淼;杜慧玲;刘俊;杜娴;张力

2015, 44(12):  3509-3514. 

摘要 ( 1 )   PDF (2201KB) ( 11 )  

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采用微波辅助低温合成了正交相铋层状结构Bi4Ti3O12 (BIT)纳米粉体.采用X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段对粉体进行分析表征.基于电荷平衡与质量平衡理论,对络合物体系的反应平衡常数进行理论计算,确定了前驱体溶液的最佳pH值范围.然后通过改变合成工艺中溶液pH值范围、柠檬酸与硝酸根离子的配比n(CA) /n(NO3-)、热处理温度等参数,获得了BIT的优化工艺参数:溶胶pH值为6～7,柠檬酸与硝酸根离子配比为1.25:1,热处理温度为450℃,保温时间为2h时.微波辅助低温合成的粉体呈球状均匀分布,粒径在20～50 nm.相较于传统工艺,微波辅助加热处理可显著降低粉体的团聚程度和合成温度.

硅树脂对多孔氧化铝基陶瓷的制备及强化效应的影响

杨治刚;余建波;邓康;任忠鸣

2015, 44(12):  3515-3520. 

摘要 ( 1 )   PDF (1741KB) ( 12 )  

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以氧化铝粉为基体,热固性硅树脂为粘结剂,利用热压注方法制备出多孔氧化铝基陶瓷试样,接着又用液态硅树脂对该试样进行强化处理.结果表明:以硅树脂为粘结剂,制备的氧化铝基陶瓷在1500℃烧结后,具有46.99;的显气孔率,22.15 MPa的抗弯强度,0.23;的收缩率,但其1600℃高温抗弯强度仅为2.04 MPa.在液态硅树脂强化后,其室温强度达到了37.67 MPa,高温强度也相继增加,在1600℃下,其强度增加到10.18 MPa.

石墨烯/CdTe肖特基结薄膜太阳能电池制备及光电性能研究

贾树明;汪岳峰;魏大鹏;焦天鹏;周全

2015, 44(12):  3521-3525. 

摘要 ( 2 )   PDF (1642KB) ( 12 )  

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采用气相输运沉积技术(VTD)制备了晶体形状规则、晶粒度较大的p型CdTe半导体吸光层薄膜;通过"直接贴附"转移法,将双层石墨烯(GR)转移到CdTe薄膜表面,制备出了新型的GR/CdTe肖特基结太阳能电池.实验结果表明:"直接贴附"转移法获得的石墨烯透光率高、导电性好,制备得到的GR/CdTe肖特基结太阳能电池的转换效率约为1;,是传统"丙酮湿法"转移法的3倍.

CuO/ZnO多孔复合纳米纤维的制备及气敏性能研究

庄怀娟;王丁;王现英;王朋朋;郑学军

2015, 44(12):  3526-3531. 

摘要 ( 1 )   PDF (1741KB) ( 11 )  

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通过静电纺丝法成功制备出CuO/ZnO多孔复合纳米纤维.对材料的气敏性能进行测试,结果表明:Cu的引入可以有效降低材料的工作温度和提高材料对乙醇气体的选择性和灵敏度.随着Cu含量的增加,材料对乙醇气体的灵敏度先增加后降低,其中CuO/ZnO(Cu∶ Zn=1:10)对乙醇的灵敏度和选择性最佳.最后,对复合纳米纤维材料的敏感机理进行了研究,并初步探索了引入Cu后材料工作温度降低和灵敏度增加的原因.本项工作有助于开发新型高效的酒精传感器和拓宽复合纤维材料的实际应用.

聚氨酯增强二氧化硅气凝胶常压干燥制备及其性能

刘洪丽;褚鹏;李洪彦;李婧;李家东;韩亚坤

2015, 44(12):  3532-3536. 

摘要 ( 2 )   PDF (2080KB) ( 14 )  

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以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为偶联剂,聚氨酯为增强相,经水解缩聚形成凝胶后通过常压干燥工艺制备聚氨酯增强二氧化硅复合气凝胶.采用傅立叶红外光谱对样品的化学结构进行表征,并通过扫描电镜、比表面积与孔径分析仪,万能试验机和接触角仪等对所制得气凝胶的微观形貌、孔结构,力学和疏水性性能进行了分析.结果表明,所制备的气凝胶的孔径分布范围为2.0～25.0 nm,是一种具有三维网状结构的介孔材料,并且具有良好的力学性能,15wt;聚氨酯增强的气凝胶的压缩模量达到4MPa,同时疏水性也得到了提高,其接触角为77.73°.

复相导电陶瓷的导电机理分析

吴炳辉;周立娟;刘晓燕;张泳昌;尹凯俐;马在强;张玉瑶

2015, 44(12):  3537-3542. 

摘要 ( 19 )   PDF (1288KB) ( 18 )  

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讨论了复相导电陶瓷改性问题的研究,详细介绍了N型、P型、电子离子弥补型以及加入连通导电相型导电陶瓷各自典型的机理和电阻率的变化.分析表明:非半导体导电陶瓷是通过加入掺杂物引起基体晶格畸变或发生取代引起电子、离子的浓度变化来影响电阻率的变化;半导体导电陶瓷是通过掺杂第五主族元素或第三主族元素分别形成N型半导体或P型半导体,产生大量的多余电子或可移动空穴,明显降低了材料的电阻率;连通导电相型导电陶瓷是在基体中掺杂导电相形成网状的导电连通相,从而为电子的转移提供了导电通道;最后对ZrB2改性SiC基导电陶瓷进行了展望.

NaY(Mo/WO4)2∶Eu3+红色荧光粉的合成和发光性能

董园园;黄榕;徐家跃;张彦

2015, 44(12):  3543-3547. 

摘要 ( 2 )   PDF (1721KB) ( 13 )  

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利用固相法合成了Eu3+掺杂的NaY(Mo/WO4)2红色荧光粉,并用对所获得的样品进行了XRD和激发-发射光谱表征.研究发现随着Eu3+掺杂量逐渐增加,发光强度随之变化.当Eu3掺杂浓度为30mo1;,荧光粉具有最强的发光强度.荧光粉能被395 nm波长紫外光有效激发,发射光谱主要体现为Eu3+的5 D0→7F2电偶极跃迁的红光发射,因此适合于解决白光LED缺乏红光成分而导致的显色性差问题.研究发现适量的W6+取代Mo6+,不但可以提高荧光粉的发光强度,而且有利于改善材料的色纯度.W6的最佳掺杂浓度为10at;.在395 nm激发下,NaY(Mo0.9W0.1O4)2∶Eu3+荧光粉的色度坐标为(0.666,0.331),优于传统商业红色荧光粉Y2O2S:Eu3+.

形貌可控纳米ZnO的制备及其光学性能研究

王箫扬;商世广;段向阳;赵萍;董军

2015, 44(12):  3548-3552. 

摘要 ( 4 )   PDF (1198KB) ( 9 )  

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以乙酸锌、氢氧化钠和柠檬酸钠为原料,利用水热法成功地实现了形貌可控纳米氧化锌(ZnO)粉体的制备,系统地研究了柠檬酸钠浓度、生长温度和后处理温度对纳米ZnO的形貌、光致发光和透过率等性能的影响.结果表明:随着柠檬酸钠的增加,纳米ZnO的形貌由短棒状到颗粒状再转变为花瓣状;降低生长温度,纳米ZnO的形貌从颗粒状转变为六方柱状;提高后处理温度,纳米ZnO的团聚方式由包覆式变为环绕式.室温光致发光(PL)谱显示,样品在387 nm左右处具有较强紫光发光峰、538 nm左右处具有较弱的绿光发光带.紫外-可见(UV-Vis)谱表明,在紫外光区,透过率均随波长的减小而降低;在可见光区,纳米ZnO的透过率随形貌由六方柱状构成的包覆式结构经短棒状转变到颗粒状、花瓣状、六方柱状构成的环绕式结构的转化而呈现降低的趋势.

多级结构CuO微球的制备及室温NOx气敏性能研究

张伟君;刘颖;张晓臣;宋美慧;阚侃

2015, 44(12):  3553-3558. 

摘要 ( 2 )   PDF (2202KB) ( 12 )  

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采用一步水热合成方法制备具有多级结构的CuO微球.以聚乙二醇为结构导向剂,通过改变水热温度控制表面形貌.结果表明:制备的CuO微球的直径约为2.1μm,并且球体表面是由纳米棒疏松排列的.这种多级结构增大了材料的比表面积和活性位点.室温下,水热温度为120.C的样品CuO120对NOx表现出优异的气敏性能,最低检测限可达到1 ppm.CuO120对100 ppm NOx的灵敏度为74.4;,响应时间仅为2.6s.同时,CuO120气敏传感器具有很好的选择性和稳定性.

氢钝化对低温沉积nc-SiOx/SiO2多层薄膜发光特性影响机制研究

郑燕;李云;王新占;刘建苹;张瑜;于威;赖伟东;任丽坤

2015, 44(12):  3559-3564. 

摘要 ( 1 )   PDF (1702KB) ( 11 )  

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采用等离子体增强化学气相沉积技术实现了nc-SiOx/SiO2多层结构薄膜在220℃的低温沉积,并对其450℃N2+ H2形成气体退火前后的微结构及其发光特性进行了研究.结果表明,直接沉积的纳米硅多层薄膜未观察到较明显的室温发光,而形成气体退火后样品出现峰值位于780 nm附近较强的光致发光,归因于活性氢能有效钝化纳米硅表面悬键,提高了材料的发光强度.结合瞬态发光谱分析,采用量子限制-发光中心模型可以合理解释纳米硅多层结构的发光特性.

溅射压强对掺钛氧化锌纳米薄膜微结构和光电性能的影响

陈真英;黄文华;李丽夏;黄宇阳;邓文

2015, 44(12):  3565-3570. 

摘要 ( 1 )   PDF (1255KB) ( 13 )  

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采用射频磁控溅射法,采用不同的溅射压强将同一掺钛氧化锌靶材在普通玻璃衬底上溅射出八个TZO(掺钛氧化锌)薄膜样品,测试其微结构和光电性能,分析其薄膜性能与溅射压强之间的微观机理,从而获得制备性能优越的TZO薄膜所需的最佳溅射压强.结果表明:所有样品均为具有c轴择优取向的六角铅锌矿多晶纳米薄膜;溅射压强对薄膜微结构和光电性能有显著的影响;溅射功率为150 W,氩气流量为25 sccm,衬底温度为150℃,压强为0.5 Pa时制备的薄膜光电性能较好,具有较大晶粒尺寸,在可见光区(400 ～ 760 nm)有较高的平均透过率达91.48;,较低电阻率4.13×10-4 Ω·cm,较高的载流子浓度和较大迁移率.

三维分级花球结构Bi2WO6的制备及其光催化性能研究

姜聚慧;光景;刘玉民;吕华;李爽;张鹏

2015, 44(12):  3571-3576. 

摘要 ( 3 )   PDF (1702KB) ( 16 )  

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以L-赖氨酸为模板剂,采用水热法成功制备出三维分级花球结构Bi2WO6光催化剂.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试方法对所制备样品进行了表征.研究了水热反应过中反应温度、时间及L-赖氨酸添加量等因素对样品形貌的影响,提出三维分级花球结构Bi2 WO6的可能形成机理.此外,以罗丹明B溶液为模拟染料废水,在模拟太阳光照射下考察了样品的光催化活性,结果表明:以L-赖氨酸为模板剂所制备的花球形Bi2WO6 (L-BWO)具有较高的光催化活性,与不添加模板剂情况下所制备的片状Bi2WO6 (BWO)相比,L-BWO光催化剂的降解效率约是BWO的1.5倍.

金刚石膜电极电化学过程阴极被氧化的研究

高宝红;王辰伟;王帅;檀柏梅;刘玉岭;程川;张男男

2015, 44(12):  3577-3581. 

摘要 ( 3 )   PDF (1643KB) ( 19 )  

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掺杂金刚石薄膜材料(BDD)具有优良的电化学催化氧化特性,研究发现,金刚石薄膜作为阳极的电化学氧化过程在一定条件下,能将阴极材料氧化.本文研究了电化学过程中电解液氧化浓度变化并对阴极材料进行XRD检测,经分析是金刚石薄膜电化学氧化在特定条件下氧化能力提升而导致阴极被氧化.

单质靶溅射制备CZTS薄膜及太阳电池

蒋志;李志山;杨敏;刘思佳;刘涛;郝瑞亭;王书荣

2015, 44(12):  3582-3587. 

摘要 ( 1 )   PDF (1792KB) ( 12 )  

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采用单质靶磁控溅射制备Cu2ZnSnS4 (CZTS)薄膜,研究了薄膜的元素组分、升温速率、硫化温度对薄膜表面平整性以及晶粒尺寸的影响.通过SEM与AFM表征薄膜的表面形貌与表面粗糙度,用EDS检测薄膜的元素组分.所制备的样品的Cu/(Zn+ Sn)、Zn/Sn处于最优范围.通过XRD及Raman检测薄膜的结晶情况以及薄膜中的二次相,经上述测试分析判定CZTS薄膜品质良好.最终制备出以CZTS为吸收层的薄膜太阳电池,并用Ⅰ～V特性检验了CZTS电池性能参数,得到效率为0.83;的CZTS薄膜太阳电池,并通过改进硫化退火工艺将效率提高至1.58;.

793nm光激发下GdVO4∶Eu3+上转换发光性能的研究

王雅静;李娟娟;肖林久;谢颖;魏蕾

2015, 44(12):  3588-3592. 

摘要 ( 8 )   PDF (1201KB) ( 14 )  

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用水热法制备出GdVO4:Eu3上转换发光材料.对合成样品的发光性能进行研究,探讨了Eu3+掺杂量、pH值及乙二胺四乙酸二钠掺杂量对样品上转换发光性能的影响.结果表明:样品的结构为四方晶系,在793 nm近红外光的激发下,Eu3浓度为12;、pH值为3、乙二胺四乙酸二钠与稀土离子Eu3+掺杂比例为1:1时,GdVO4:Eu3+样品的上转换发光性能最好;且样品的发射光谱由四个发射峰组成,分别位于596 nm、619 nm、650 nm和698 nm处,归属于Eu3的5D0→7(J=1,2,3,4)电子跃迁.

石墨烯/WO3纳米片的制备及对H2S气敏性能的研究

桂阳海;王海燕;马甜甜;武益乾;王槐顺;付柯瑞

2015, 44(12):  3593-3596. 

摘要 ( 1 )   PDF (1653KB) ( 11 )  

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为了改善WO3基材料的气敏性能,通过水热法制备出石墨烯添加量为0.5;、0.8;、1.0;、1.5;(质量分数)的石墨烯/WO3纳米片复合材料.利用XRD和FE-SEM对材料的物相、形貌进行表征,并研究其对H2S的气敏性能.结果表明,复合石墨烯对WO3的结构和形貌产生了较大的影响,石墨烯复合使材料对H2S的灵敏度提高,工作温度降低,石墨烯(0.5wt;)/WO3纳米片复合材料在110 ℃对100 ppm H2S气体灵敏度可达8.3,且响应-恢复时间短.

高Al组份AlGaN/GaN异质外延材料生长及肖特基势垒二极管制备

王进军;王侠

2015, 44(12):  3597-3600. 

摘要 ( 2 )   PDF (1119KB) ( 16 )  

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采用MOCVD制备了带有AlN插入层的高Al组份AlGaN/GaN异质结构外延材料,在此外延材料的基础上利用磁控溅射Ti/Al/Ti/Au欧姆接触电极,利用EB蒸镀Ni/Au肖特基接触电极制备了AlGaN/GaN SBD,对外延材料和器件的性能进行了相关测试,测试结果表明:器件开启电压约为1.1V,-10 V时反向漏电流小于0.5 μA,反向击穿电压68.3 V,器件具有非常明显的整流特性,同时有AlN插入层的器件的正向、反向特性均优于不带AlN的器件,AlN插入层可以有效地提高器件的性能.

分散剂对CSLST微波介质陶瓷水系流延浆料稳定性的影响

谭芳;李月明;谢志翔;沈宗洋;王竹梅;洪燕

2015, 44(12):  3601-3605. 

摘要 ( 1 )   PDF (1217KB) ( 8 )  

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分别采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯酸(PAA)、聚丙烯酰胺为分散剂,以苯丙乳液为粘结剂,丙三醇为增塑剂,去离子水为分散介质,水系流延成型法制备添加B2O3-CuO-LiCO3(BCL)玻璃料为烧结助剂的(Ca0.9375Sr0.0625)03(Li0.5Sm0.5)07TiO3 (CSLST)微波介质陶瓷,研究了分散剂种类及含量对陶瓷粉体浆料分散稳定性以及流延膜片的影响.结果表明:当以PVP为分散剂,添加量为0.8;,调节浆料的pH=10时,浆料的分散稳定性最佳,经流延后可制备得到表面光滑,均匀无裂纹的延膜片.

束状三水碳酸镁晶体合成及动力学研究

闫平科;卢智强;高玉娟;张旭;赵永帅

2015, 44(12):  3606-3611. 

摘要 ( 1 )   PDF (1698KB) ( 11 )  

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以NH4HCO3与MgCl2·6H2O为反应物料,采用低温液相法合成了束状三水碳酸镁晶体,采用XRD,SEM、FTIR对合成的试样进行了测试表征,确定了制备束状三水碳酸镁晶体的最佳制备条件:MgCl2·6H2O与NH4HCO3的反应初始浓度均为0.15 mol/L,反应温度40℃、反应时间60 min,反应初始溶液pH =9.3.在此基础上,初步建立了束状三水碳酸镁晶体的动力学模型.

三角星状CeO2微结构的合成与表征

杨鑫;孟凡明;陈国东;张小伟

2015, 44(12):  3612-3616. 

摘要 ( 15 )   PDF (1648KB) ( 11 )  

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以CeCl3·7H2O作为铈源、碳酸氢铵作为沉淀剂、乙二胺作为络合剂,采用水热法制备了三角星状二氧化铈微结构.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、拉曼光谱(Raman)、荧光分光光度计(PL)、紫外可见近红外分光光度计(UV-Vis)和综合物性测量系统(PPMS)等对此CeO2样品的晶相、形貌、表面化学组分、缺陷、光学和磁学性质做了相关研究,分析并提出了三角星状二氧化铈微结构生长机理.结果表明,制备的CeO2具有室温铁磁性,其室温铁磁性与样品中Ce3和氧空位有关.样品对波长小于400 nm的紫外光有很强的吸收,但对波长大于400 nm的可见光有很好的透过性,这表明样品能很好的用做紫外吸收剂.

坩埚材料对生长CdSiP2晶体表面的影响研究

吴敬尧;朱世富;赵北君;何知宇;陈宝军;黄巍;孙宁;林莉;王黎罡

2015, 44(12):  3617-3621. 

摘要 ( 2 )   PDF (1635KB) ( 12 )  

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针对CdSiP2晶体生长过程中,晶体表面与石英坩埚内壁严重粘连甚至开裂的问题,研究了柔性氮化硼(PBN)内衬坩埚生长CdSiP2晶体的新工艺.运用X射线能量色散谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)分别对两种坩埚材料生长的CdSiP2晶体表面元素成分和化学状态进行测试发现,采用石英坩埚生长的CdSiP2晶体表面主要组分元素为33.31;的Si和65.63;的O,晶体表面Si 2p的结合能为103.2 eV,与文献中SiO2的Si 2p结合能一致.进一步的分析表明,高温CdSiP2熔体离解产物与石英材料反应生成SiO2界面层是导致晶体严重粘连,甚至开裂成碎块的重要原因;采用柔性氮化硼(PBN)内衬坩埚能有效解决晶体与器壁的粘连,生长的CdSiP2晶体完整较好,表面层各组分元素含量接近CdSiP2理论化学配比1:1:2,质量较高.

MgO-Al2O3-FeOn复相材料的高温蠕变性能研究

张浩波;李勇;曹硕;孙永强;李燕京;高长贺

2015, 44(12):  3622-3627. 

摘要 ( 1 )   PDF (1689KB) ( 12 )  

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高铁镁砂中引入质量分数为3;的板状刚玉(粒径为2～3 mm),经1580℃烧结制备MgO-Al2O3-FeOn复相材料.对烧后试样进行蠕变温度分别为1300℃、1400℃和1500℃(压力为0.2 MPa,保温时间为50 h)的压蠕变实验.试样在1300℃、1400℃和1500℃的蠕变率分别为-0.382;、-1.140;和-4.348;.在50 h的压蠕变试验中,前20h为初始蠕变阶段,蠕变方程符合y=A+B*exp(C*x);后30 h为稳态蠕变阶段,蠕变方程符合y=D+E*x,式中y--蠕变率,;;x--时间,h;A、B、C、D、E--实验常数.采用XRD和SEM分析表征蠕变后试样的物相组成及显微结构.结果表明:在高铁镁砂中铁氧化物的促进下,板状刚玉周围形成了镁铁铝尖晶石固溶体,并具有明显的"核-壳"环带结构.由于选用的板状刚玉粒径为2～3 mm,经过不同温度的蠕变后,试样仍保持完整的环带结构而未被破坏,但由于离子扩散的原因,从外到内形成了多层环带结构.

钛酸钡陶瓷制备及介电性能研究

陈杰;车明超

2015, 44(12):  3628-3633. 

摘要 ( 26 )   PDF (2598KB) ( 19 )  

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采用钛酸四丁酯和硝酸钡为主要原料的微波辅助草酸盐沉淀法,在最佳的工艺参数下合成晶粒尺寸约为30～ 50 nm的钛酸钡粉末.再通过对纳米粉体造粒、成型、排胶和烧结等工艺处理制备钛酸钡陶瓷.研究陶瓷的最佳烧结温度与烧结时间,并且讨论其对介电性能的影响规律.利用透射电子显微镜分析粉体的形貌,XRD和扫描电子显微镜分别分析陶瓷的物相和断面形貌.结果表明,利用微波辅助草酸盐沉淀法合成的粉体制备陶瓷的烧结温度为1270℃,烧结时间为3h.并且其介电常数在室温下可达到2397.6.

注射成型制备氧化铝陶瓷

宋秀香;冯永宝;丘泰

2015, 44(12):  3634-3638. 

摘要 ( 8 )   PDF (2107KB) ( 14 )  

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采用多组分粘结剂,通过注射成型制备Al2O3陶瓷.讨论了粘结剂中石蜡含量、固含量对喂料粘度及坯体性能的影响.研究了烧结温度对坯体性能及显微结构的影响.结果表明,石蜡含量为粘结剂的40wt;,喂料固含量为52vol;时,喂料粘度合适,坯体性能最好,内部显微结构均匀,抗弯强度为25 MPa,完全满足机械加工的强度要求.1560～1640℃,随着烧结温度的提高,烧结致密性提高.1600℃时,Al2O3抗弯强度最高达(422±40) MPa,致密性较好,晶粒发育较为理想,为最佳烧结温度.

物理法制备芒硝基复合相变材料及其性能研究

蒋自鹏;铁生年

2015, 44(12):  3639-3645. 

摘要 ( 1 )   PDF (2231KB) ( 11 )  

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以芒硝(Na2SO4· 10H2O)为主相变材料,采用物理共混法,筛选出合适添加辅助材料组成多元混盐体系,制备出相变温度在25℃左右的Na2SO4· 10H2O基复合相变材料,研究了原料配比对相变材料相变温度和相变潜热的影响.通过热重分析、T-history曲线、差示扫描量热法等表征了制备的芒硝基相变储能材料性质.结果表明:二元相变材料相变温度随着Na2CO3·10H2O增加而先降低后增大;相变材料相变潜热密度基本不变.三元相变材料相变温度随着NaCl、KCl、NH4Cl量增加相变温度降低;相变材料相变潜热密度相比于二元体系有所减小,且在一定范围内随着成核剂硼砂含量的增加该体系相变潜热密度基本保持不变,过冷度有明显下降.当Na2SO4· 10H2O量为86.4;、Na2CO3 · 10H2O量为9.6;、NaCl量为4;,对该配方改性添加3;的硼砂和0.1;的羧甲基纤维素钠时,此相变材料的相变温度为24.6℃,过冷度为0.3℃,相变潜热密度为179.6 J/g.

钛基底上原位生长CuO薄膜在无酶葡萄糖传感器中的应用

姬晓旭;赵庆怀;王爱华

2015, 44(12):  3646-3650. 

摘要 ( 1 )   PDF (1255KB) ( 12 )  

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利用简单的水热法在钛基底上原位生长了氧化铜(CuO)薄膜并用于构建无酶葡萄糖传感器.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行了结构和形貌表征.利用循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)测试了构建的葡萄糖传感器的电催化氧化性能.实验结果表明该传感器呈现出良好的性能,具有高灵敏度(905.5μ·Am·M-1·cm-2),低检测下限(2μM)和快的响应速度(2 s).同时,该传感器具有良好的重现性和长期的稳定性.

304不锈钢表面氧化锆薄膜的腐蚀特性研究

卜爱明;冀国俊;张薇

2015, 44(12):  3651-3655. 

摘要 ( 1 )   PDF (1623KB) ( 13 )  

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采用溶胶-凝胶工艺在304不锈钢基体表面制备了经600℃烧结热处理的一、二、三层ZrO2薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM),对ZrO2薄膜晶体结构和表面形貌进行了表征.结果表明:ZrO2主要为四方相结构,并伴有少量的单斜相;随着薄膜层数的增加,薄膜表面形貌逐渐改善,晶粒尺寸逐渐减小.利用电化学工作站分析了涂膜前后样品在5; NaCl溶液中的电化学腐蚀行为.结果显示:ZrO2薄膜能够有效提高不锈钢的耐腐蚀能力,且随着薄膜层数的增加,样品的自腐蚀电流密度逐渐减小,自腐蚀电位与极化电阻值逐渐增大,耐腐蚀性能逐渐提高.

纳米尺寸高k/Si1-xGex NMOS场效应管性能的数值模拟研究

刘旭焱;刘赐德;屈重年;海静;卢志文;黄志祥

2015, 44(12):  3656-3665. 

摘要 ( 1 )   PDF (2439KB) ( 12 )  

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本文展开了高介电常数(k)栅介质Si1-xGexNMOS场效应管性能的数值模拟研究,基于有限元法,建立了纳米尺寸(栅长=15 nm)NMOS场效应管模型.为了研究栅介质和衬底材料参数变化对器件性能的影响规律,利用数值分析手段,在衬底Si1-xGex中Ge组分x从0到1变化区间,选取不同介电常数的栅介质,且其厚度在一定范围内变化时,综合分析了纳米尺寸NMOS场效应管的转移特性曲线和输出特性曲线.分析表明,在栅介质的k值和厚度一定时,随着衬底中Ge组分x从0逐渐增大增加,器件阈值电压持续减小,直到x为85;时突然变大,而在Ge组分继续增大时,阈值电压又维持减小趋势.为了尽量避免隧穿效应,研究了高k栅介质厚度高于5 nm时的器件特性,结果表明,随着栅介质厚度的减小,器件阈值电压减小,驱动电流则持续增大.

水热法合成磷酸铋纳米棒及其光催化活性研究

尹延峰;周锋;詹溯;王萌;杨一凡

2015, 44(12):  3666-3670. 

摘要 ( 3 )   PDF (1196KB) ( 8 )  

相关文章 | 计量指标

采用水热法对磷酸铋的合成工艺进行探索,并以亚甲基蓝(MB)为探针研究了磷酸铋在紫外光照条件下的光催化性能.通过对制得的磷酸铋粉末进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)表征.研究发现反应的保温温度、反应的时间、反应环境的pH值会影响磷酸铋的降解性能以及磷酸铋的形貌.磷酸铋对亚甲基蓝的降解率随水热合成的保温温度的提高而先增大后减小,其中170℃时磷酸铋的形貌为规则的纳米棒状,降解性能最好达67.1;.反应时间为3h增加到24 h时,磷酸铋对亚甲基蓝的降解率逐渐增大,从24 h增加到72 h时磷酸铋对亚甲基蓝的降解率逐渐降低,反应时间为24h磷酸铋对亚甲基蓝的降解率最高,形貌最规则.反应环境的pH值越小,磷酸铋的降解性能越高,形貌呈现规则的纳米棒状,结晶度越高,当反应环境pH=1时磷酸铋的降解率为99.9;.

沉淀法制备(Eu0.045Li3xNa3yGdz/Luw)2O3纳米晶及发光性能研究

王林香;李敏;庹娟

2015, 44(12):  3671-3675. 

摘要 ( 1 )   PDF (1624KB) ( 11 )  

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采用沉淀法制备了(Eu0.045Li3xNa3yGdz)2O3和(Eu0.045Li3xNa3yLuw)2O3纳米晶,通过测量粉体的XRD、SEM、激发谱、发射谱,讨论了不同比例阳离子合成样品的发光特性.实验表明,800℃下,Eu3+、Li+、Na+完全掺入G2O3和Lu2O3晶格,且对基质立方相无影响;添加了碱金属锂、钠离子的样品,晶粒生长更完善;对于氧化钆基质,Eu3+、Li+、Na+、Gd3+比例为4.5:4:4:87.5(摩尔百分比)时,样品发光比不掺碱金属锂、钠离子的样品发光提高6倍;对于氧化镥基质,Eu3+、Li+、Na+、Lu3+的摩尔百分比为4.5: 1:1:93.5时,样品比不掺碱金属锂、钠离子的样品发光提高约4倍.

双包覆层局域共振型声子晶体带隙特性研究

董亚科;杜军;姚宏;赵静波;武杰

2015, 44(12):  3676-3680. 

摘要 ( 2 )   PDF (2105KB) ( 14 )  

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低频噪声由于其频率较低,波长较长而难以抑制,因此增大声子晶体低频带隙宽度尤为重要.与Bragg型声子晶体相比,局域共振型声子晶体可以用较小的尺寸获得低频带隙,即用小尺寸来控制大波长,这一特点为声子晶体在低频减振和降噪方面的应用提供了新的方法和思路,具有重要的应用价值.笔者设计了二维组合式包覆层局域共振型声子晶体,研究了不同材料的组合包覆层对带隙的影响,得出组合式包覆层声子晶体比单包覆层声子晶体具有更宽带隙,不同包覆层组合形式对带隙有较大影响等结论,为声子晶体的研究做出了参考.

氢氧化镍/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

赫文秀;李兴盛;张永强;樊晶晶;于慧颖;孟晶

2015, 44(12):  3681-3686. 

摘要 ( 2 )   PDF (1704KB) ( 12 )  

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以石墨粉为原料,硝酸镍为镍源,用化学沉淀-水热法制备Ni(OH)2/石墨烯复合材料,研究不同氧化石墨(GO)与硝酸镍质量比对复合材料性能的影响,利用XRD、SEM、循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)和恒电流充放电技术测试其结构、表面微观形貌和电化学性质.研究结果表明:当GO: Ni(NO3)2=1:8(wt.)时,在5 mV/s扫描速度下具有高的活性物质利用率和电化学活性,0.2C放电比容量可以达到348.5 mAh/g,显示了优异的大电流充放电性能和循环稳定性.

加合反应对MOCVD生长GaN化学反应路径的影响

何晓崐;左然

2015, 44(12):  3687-3691. 

摘要 ( 3 )   PDF (2149KB) ( 15 )  

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针对分隔进口垂直高速转盘式(RDR)MOCVD反应器生长GaN的气相化学反应路径进行数值模拟研究.分别考虑TMG与一个NH3的加合反应(模型1)和TMG: NH3与第二个NH3的加合反应(模型2)两种情况,通过对比两种情况下衬底表面附近主要反应前体的浓度大小,判断GaN生长的主导反应路径.通过分析模拟结果发现:只考虑TMG与一个NH3的加合反应时,GaN生长主要遵循TMG热解路径;在考虑TMG: NH3与第二个NH3的加合反应时,GaN生长主要遵循加合路径.由此可见,TMG: NH3与第二个NH3的反应对于MOCVD生长GaN的化学反应路径的选择具有很大的影响.

ZnO纳米锥场发射效应因子计算及其第一性原理研究

何银花;王发展

2015, 44(12):  3692-3698. 

摘要 ( 1 )   PDF (2641KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

建立ZnO-NC(氧化锌纳米锥)数学模型,对静电场中其尖端的电势和电场进行数值计算,得到场发射效应因子表达式为β=H/8πε0·h/d(其中h和d分别为ZnO-NC的高度和尖端直径);在此基础上,采用第一性原理计算方法,进一步研究了不同高度ZnO-NC的场发射性能,结果表明:在ZnO-NC结构稳定的情况下,随着h的增加其尖端场发射效应因子β增大,根据DOS(态密度)、电子密度、Mulliken电荷、能隙及有效功函数的计算,可知h对尖端场发射性能影响显著,通过控制ZnO-NC的高度可有效提高其场发射性能.

pH值对水热合成BiVO4粉体及其光催化性能的影响

刘剑

2015, 44(12):  3699-3703. 

摘要 ( 1 )   PDF (2160KB) ( 10 )  

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以五水硝酸铋和偏钒酸铵为起始原料,在不同前驱液pH值(0.5、5、7、9、11)条件下水热合成制备BiVO4粉体,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征其晶相结构和微观形貌,以罗丹明B(RhB)为目标降解物研究BiVO4粉体紫外光催化性能,研究结果表明:水热合成的BiVO4粉体均为单斜相,且结晶良好,纯度较高;粉体具有四种微观形貌,分别为表面光滑致密的多面体、不规则棒状、细微树枝状、长径比稍小的长方柱状;pH =7合成的细微树枝状BiVO4粉体,紫外光照射30 min RhB降解率达到90;,照射120 min降解率达到98;以上.

K2Bi(IO3)4Cl晶体的生长及性质研究

刘剑

2015, 44(12):  3704-3709. 

摘要 ( 4 )   PDF (1701KB) ( 12 )  

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报道一种新型的K2Bi(IO3)4Cl晶体的生长及其性质.以KIO3:BiCl3摩尔比为2:1,采用水热法生长出了尺寸为2mm×2.5mm×1.5mm的透明K2Bi(IO3)4Cl晶体,该晶体属于单斜晶系,空间群为P21/c,晶胞参数为:a=1.1216(3) nm,6=1.2260(3) nm,c=1.0444(2) nm,Z=4,V=0.13522(5) nm3.晶体的电子能带结构和态密度的理论计算结果说明K2Bi(IO3)4Cl化合物的直接带隙大小为2.343 eV,吸收光谱表明其光吸收边为2.466 eV.

Li2O-ZnO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的烧结特性

龚伟;钟良;刘传慧;刘建豪;王恩泽;刘凯祥

2015, 44(12):  3710-3714. 

摘要 ( 1 )   PDF (1220KB) ( 12 )  

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采用收缩率、X射线衍射、扫描电镜对Li2O-ZnO-Al2O3-SiO2 (LZAS)系微晶玻璃的烧结特性、析晶特性及烧结后微晶玻璃试样的结构进行了研究.结果表明:LZAS微晶玻璃在530～560℃烧结时,析出的主晶相为γⅡ-LZS,γ0-LZS和方石英为次晶相.在590℃烧结时开始析出β-石英固溶体.620℃以上温度烧结时,析出的主晶相为γ0-LZS和β-石英固溶体,方石英为次晶相.LZAS系微晶玻璃的烧结属于粘滞性流动烧结,试样在470～590℃的温度区间完成烧结,但烧结温度高于530℃时由于试样析晶导致烧结收缩出现"滞缓"现象,590℃以上温度烧结时试样出现了流散.

机械合金化-热处理制备Ti3AlC2导电陶瓷的研究

刘可心;金松哲;杨晨

2015, 44(12):  3715-3718. 

摘要 ( 4 )   PDF (1201KB) ( 26 )  

相关文章 | 计量指标

对Ti、Al、C单质混合粉体进行机械合金化加工,通过对所得混合粉体进行高温热处理以此获得高纯度的Ti3AlC2陶瓷粉体,研究了球磨时间和热处理温度对粉体中Ti3AlC2纯度的影响.研究表明:在球磨转速550 r/min,球磨时间3h的条件下,合成混合粉体中的Ti3AlC2的含量为83.5wt;.在850～1000℃范围内,粉体中Ti3AlC2的含量随着热处理温度的升高而提高,当热处理温度为1000℃时,计算粉体中Ti3AlC2的含量高达99.7wt;;将观察倍数扩大到60000倍,可以清晰观察到Ti3AlC2典型六方形状的晶粒.

添加稳定剂对反应烧结法合成铁铝尖晶石的影响

丁达飞;李志坚;陆兆鑫;栾旭;吴锋;刘兰方

2015, 44(12):  3719-3723. 

摘要 ( 2 )   PDF (1199KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

以工业氧化铝、氧化铁为原料,石墨为还原剂,高纯镁砂、电熔镁铝尖晶石为Fe2+的稳定剂;按照FeO: Al2O3:C =41.0:59.0:3.0的质量比设计基础配方,在合成体系中分别外加适量的高纯镁砂及镁铝尖晶石;各种原料经过共磨等工序加工后,压制成φ50 mm×50 mm试样,并在非控制气氛下于高温电炉1550℃,5h烧结合成.采用XRD、SEM及EDS等手段对试样进行表征,结果表明:非控制气氛下反应烧结法制备铁铝尖晶石时,引入高纯镁砂与镁铝尖晶石做为稳定剂均能促进Fe2+的稳定及铁铝尖晶石的合成.以高纯镁砂为稳定剂,制备的铁铝尖晶石晶体结构中镁含量相对较高,晶格参数与理论值相差较大,合成产物中还存有少量镁铝尖晶石相及单质铁;以电熔镁铝尖晶石为稳定剂,制备的铁铝尖晶石晶体结构中镁含量相对较低,晶体发育完善,晶格常数更接近理论值,合成产物中存在纯净铁铝尖晶石相.

金属组分负载量对复合催化剂湿式氧化性能的影响

周衍波;代淑娟;张永利;朱巨建

2015, 44(12):  3724-3729. 

摘要 ( 13 )   PDF (1732KB) ( 12 )  

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采用浸渍法制备Cu-Fe-Pt-La/γ-Al2O3催化剂,通过催化湿式氧化法处理垃圾渗滤液,以COD去除率、浊度去除率和反应后垃圾液中金属溶出量为指标,评估催化剂金属组分负载量对其活性和稳定性的影响,并对催化剂结构进行表征.结果表明,催化剂的活性和金属溶出量均随着负载量的增大而增加,0.7 mol/L为适宜的金属组分负载量,此催化剂属于介孔结构,表面颗粒分布均匀,且在循环应用中活性稳定.

横向超声辅助线锯振动切割单晶SiC法向锯切力研究

李伦;李艳军;李济顺

2015, 44(12):  3730-3736. 

摘要 ( 21 )   PDF (2301KB) ( 14 )  

相关文章 | 计量指标

锯切力是线锯切割加工中极其重要的参数,它不仅影响切割效率和晶片的表面质量,而且还严重影响晶片的亚表面损伤程度和线锯的寿命.本文将横向超声振动应用于金刚石线锯切割单晶SiC过程中并对受迫振动线锯的法向锯切力进行理论分析和研究.基于轴向运动弦线受迫振动模型,求解出在两种不同位置超声激励下线锯中间切割点横向振动位移的函数表达式;依据冲量定理和磨削理论,建立了横向超声辅助金刚石线锯的法向锯切力模型并推导出横向受迫振动线锯锯切单晶SiC法向锯切力的预测公式.对单晶SiC进行横向超声辅助线锯振动切割和普通线锯切割对比实验并分析横向超声振动和加工参数对线锯法向锯切力的影响,结果表明相同实验条件下,横向超声振动切割比普通线锯切割法向锯切力减小25; ～35;.理论预测与实验结果具有较好一致性.

NH4F含量及煅烧工艺对氧化铝相变及α-Al2O3微观形貌的影响

田清波;代金山;吕志杰

2015, 44(12):  3737-3741. 

摘要 ( 39 )   PDF (1202KB) ( 11 )  

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为研究NH4F含量及煅烧工艺对氧化铝相变及α-Al2O3微观形貌的影响,向Al(OH)3粉体中引入不同质量分数的NH4F,经不同条件煅烧后获得Al2 O3粉体样品.采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜进行物相分析和晶相形貌观察.结果表明,NH4F的引入可以显著降低Al2 O3的相变温度,含量5.0; NH4F的Al(OH)3在900℃保温2.5h全部转变为α-Al2O3,这比传统的转变温度低200～ 250℃.同时,随着NH4F含量的增加,α-Al2O3晶粒形貌由颗粒状变为平面六角片状.但是平面六角片状α-Al2 O3在1200℃是不稳定的,长时间煅烧时,α-Al2O3晶体又"熔解"为小颗粒晶粒.

泡生法不同轴向蓝宝石的生长和光谱特性研究

郭余庆;王凯;葛楠楠;王鸣

2015, 44(12):  3742-3745. 

摘要 ( 29 )   PDF (1592KB) ( 21 )  

相关文章 | 计量指标

应用自行研发的泡生法蓝宝石设备生长了a向及c向蓝宝石晶体,测量了它们的吸收光谱、摇摆曲线,采用KOH腐蚀并观察了两种不同生长方向的晶体缺陷,对两种不同生长方向晶体缺陷的差异进行了分析.结果表明采用a向籽晶生长的蓝宝石晶体透过率略优于c向籽晶生长的晶体,a向生长晶体晶格完整性高于c向生长晶体,c向生长的蓝宝石晶体位错密度明显高于a向生长的蓝宝石晶体.

光纤微透镜侧面镀膜方法和应用的研究

于果蕾;胡小波;徐现刚

2015, 44(12):  3746-3749. 

摘要 ( 14 )   PDF (1636KB) ( 16 )  

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研究了采用光纤微透镜作为半导体激光器光斑快轴压缩透镜的方法.通过在光纤的两个对称侧弧面镀制增透膜,减少了光纤微透镜对光的反射,其反射率由原来的4;降低到0.3;以下,有效的避免了形成激光器的腔外腔,进而消除了因半导体激光器快轴压缩造成波长谱线侧峰的形成.研究结果表明,在光纤透镜的部分弧面镀膜是可行的,弧面镀膜部分可以减少对半导体激光器发光的反射,达到增透的目的,非常有利用于半导体激光器的输出光斑整形.

MnCO3掺杂对Ba4Sm9.33Ti18O54微波介质陶瓷性能的影响

黄春娥;陆小荣;沈春英

2015, 44(12):  3750-3754. 

摘要 ( 1 )   PDF (1636KB) ( 11 )  

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采用固相反应法,研究了MnCO3掺杂对Ba4 Sm9.33Ti18O54(简称BST)微波介质陶瓷结构与性能的影响.结果表明:适量掺杂MnCO3,不仅可有效的降低BST陶瓷的烧结温度至1240℃,而且能通过Mn3++ Ti3+→Mn2+ Ti4+反应,抑制Ti4被还原及第二相Sm2Ti2O7出现,改善其介电性能.当MnCO3添加量为0.10wt;,在1240℃温度烧结3h时,BST陶瓷获得最佳的介电性能:εr=83.64,Q·f=10007 GHz,1=0.3×10-6/℃.

微下拉法生长炉研制及其在BGSO混晶生长上的应用

陈赛;徐家跃;陆宝亮

2015, 44(12):  3755-3758. 

摘要 ( 2 )   PDF (1639KB) ( 16 )  

相关文章 | 计量指标

基于垂直凝固原理设计并研制了适合中低温晶体生长的微下拉法生长炉.采用该生长设备成功生长出不同掺杂浓度的锗硅酸铋纤维晶体,讨论了工艺参数以及掺杂浓度对晶体生长的影响,所得纤维晶体的最大长度达到195 mm.测试了晶体XRD和发射光谱.结果表明,随着SiO2含量增加,Bi4(Ge1-xSix)3O12单晶的晶胞参数随着Si含量增加而减小,而Si掺杂使晶体主发射峰轻微地向短波方向移动.

碳化硅对莫来石质浇注料耐碱性能的影响

罗旭东;曲殿利;谢志鹏;陈丹平

2015, 44(12):  3759-3764. 

摘要 ( 1 )   PDF (1702KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

为提高莫来石质浇注料耐碱侵蚀性能,以焦宝石骨料、氧化铝微粉、二氧化硅微粉和铝酸钙水泥为主要原料,添加一定数量碳化硅,制备莫来石质耐碱浇注料.通过XRD、XRF及SEM方法对热处理后和碱侵蚀后试样的物相组成、化学组成和微观结构进行表征,重点研究添加剂碳化硅对莫来石质浇注料组成、结构及耐碱侵蚀性能的影响.结果表明:莫来石质浇注料经1 100℃热处理后试样主要矿物为莫来石和鳞石英,随着碳化硅加入量增大,热处理后浇注料试样常温强度略有减小,碳化硅添加剂表面氧化促进了浇注料中莫来石化程度的提高.氧化钾对莫来石质浇注料具有强溶剂效应,高温下易于与浇注料中的氧化铝和二氧化硅形成高温液相,形成连续性的碱侵蚀,低温条件下以钾长石形式存在.引入碳化硅一定程度上阻塞了碱侵蚀过程中高温液相通道,降低了莫来石质浇注料碱侵蚀速度.

镧钡改性的γ-Al2O3的制备及其热稳定性研究

张瑾;贾涵月;闫玉芳;李花;储刚

2015, 44(12):  3765-3769. 

摘要 ( 1 )   PDF (1655KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

以硝酸铝为氧化剂,甘氨酸作为还原剂,添加硝酸钡-硝酸镧作为改性剂,通过溶液燃烧合成法制备了改性的γ-Al2O3纳米粉体.通过对产物进行X射线衍射分析(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)、扫描电镜分析(SEM)和比表面积分析,研究了改性剂的添加量、煅烧温度、煅烧时间等工艺参数对最终产物的物相、形貌、粒径等的影响.结果表明,制备硝酸钡-硝酸镧改性的γ-Al2O3的最佳工艺条件为:以甘氨酸为燃烧剂,硝酸镧、硝酸钡、硝酸铝的摩尔比为0.01:0.03:1,煅烧温度为1050℃,煅烧时间为4h.通过掺杂稀土元素La和碱土金属元素Ba,可同时阻止Al3+的表相和体相扩散.

铣削方式对高体分SiCp/Al复合材料薄壁件高速铣削表面质量影响研究

焦可如;黄树涛;许立福;张坤;王泽亮

2015, 44(12):  3770-3776. 

摘要 ( 4 )   PDF (2670KB) ( 27 )  

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应用聚晶金刚石(PCD)刀具对高体分SiCp/Al复合材料薄壁件进行了高速铣削实验.在不同铣削速度下,研究了顺、逆两种铣削方式对薄壁件高速铣削的表面粗糙度及表面形貌的影响,提出了不同铣削方式下已加工表面的形成机理,揭示了铣削方式和铣削速度对试件切入部、中部和切出部处表面粗糙度的影响规律.结果表明:在相同的切削用量和刀具几何参数下,顺铣加工的表面粗糙度小于逆铣,且顺铣加工表面粗糙度的变化幅度小于逆铣;薄壁件在切出部的表面粗糙度大于中部和切入部的表面粗糙度;顺铣时已加工表面的形成以切削层金属的滑移为主,材料内部SiC颗粒的滑移、刻划造成已加工表面沿刀具进给方向的微观沟痕;逆铣时已加工表面主要由后刀面的挤压、摩擦作用形成;宏观上顺铣的已加工表面存在由残留面积高度形成的平行于刀具轴线方向的残留痕迹,而逆铣这一特征则不明显.

单壁碳纳米管的电子结构与声子谱的第一性原理计算

郭连权;刘虹辰;刘嘉慧;马贺;李大业;刘冰冰

2015, 44(12):  3777-3782. 

摘要 ( 12 )   PDF (2207KB) ( 22 )  

相关文章 | 计量指标

针对三种结构类型的单壁碳纳米管的电子结构和声子谱,采用基于密度泛函理论的第一性原理以及CASTEP软件进行了理论计算.在完成建模和结构优化的基础上,对扶手椅型(10,10)、锯齿型(6,0)和螺旋型(4,2)单壁碳纳米管的电子能带及电子态密度、声子谱及声子态密度进行了理论计算,并对计算结果进行了理论分析.结果表明:(10,10)及(6,0)单壁碳纳米管无能量禁带,它们属于金属型管;而(4,2)单壁碳纳米管有一宽度为0.85 eV的能量禁带,它属于半导体型管.以上计算结果与用其它判据给出的结论相一致.在以上三种管的声子谱中,它们依次有120条、72条和168条(其中有简并情况)色散曲线,并且它们的声子态密度依次在频率41.88 THz、23.95THz和23.43 THz处出现最大值,即在这些频率附近的格波最多.这一计算结果与物理规律是一致的.

烧成气氛对原位反应合成MgAlON微结构影响

赵顺;王周福;李亚伟;王玺堂;刘浩;马妍

2015, 44(12):  3783-3787. 

摘要 ( 4 )   PDF (1649KB) ( 14 )  

相关文章 | 计量指标

以活性α-Al2O3微粉,轻烧MgO微粉和金属Al粉为原料合成了MgAlON,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等研究了1600℃保温3h烧成时,不同保护气氛对原位反应生成MgAlON的物相组成、晶格常数及显微结构的影响.结果表明:分别在埋碳和氮气保护条件下,以活性α-Al2O3微粉,轻烧MgO微粉和金属Al粉为原料均能原位反应合成MgAlON.与埋碳条件比较,氮气保护气氛条件下合成的MgAlON具有良好的烧结性能,致密的显微结构,较大的晶格常数.

石墨烯/银纳米线复合透明导电薄膜光电性能及稳定性研究

蓝秋明;李嘉宝;何鑫;陈宁;张梅;曾庆光

2015, 44(12):  3788-3792. 

摘要 ( 8 )   PDF (1722KB) ( 13 )  

相关文章 | 计量指标

利用旋涂法和机械转移法在柔性衬底聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基板表面构建石墨烯/银纳米线复合透明导电薄膜.复合薄膜具有优良的电学性能,在可见光550 nm处透过率为73.2;,薄膜面电阻低至0.32 Ω/□.与银纳米线薄膜相比,石墨烯/银纳米线复合薄膜还表现出良好的电学稳定性,在90天后银纳米线薄膜面电阻增加率高达648;,而复合薄膜面电阻的增加率仅为30;.此外,在270天后,复合薄膜在循环弯曲300次前后,与LED灯串联可获得恒定的输出电压,表现出良好的机械弯曲稳定性.

基于纳米氧化锌的活性染料染色棉织物耐光性能影响研究

王文利;朱丹华;李志平;伊庭娟;周玉俊;王岩

2015, 44(12):  3793-3798. 

摘要 ( 1 )   PDF (1725KB) ( 13 )  

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用活性红3BSN对棉织物进行染色处理,并且通过模拟日晒实验,探讨了纳米氧化锌对活性染料染色棉织物耐光性能的影响,根据整理方法、焙烘温度、交联剂浓度、纳米氧化锌浓度等因素的不同,对不同影响因素下的染色织物根据日晒时间的不同测试其K/S值的变化.结果表明:脱色降解的最佳条件是当焙烘温度为160℃,交联剂浓度为10 g/L,纳米氧化锌浓度为0.3 g/L时,活性红3BSN脱色降解速率最快.

生长条件对AlGaN/GaN HEMT势垒层表面形貌及二维电子气迁移率的影响

张恒;曲爽;王成新;胡小波;徐现刚

2015, 44(12):  3799-3803. 

摘要 ( 9 )   PDF (1202KB) ( 26 )  

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使用金属有机化学气相沉积法生长了AlGN/GaN高电子迁移率晶体管.研究了生长压力和载气组分对AlGaN势垒层及AlGaN高电子迁移率晶体管二维电子气迁移率的影响.原子力显微镜(AFM)光谱和SEM-EDS用于表征外延层的质量.结果表明随着反应室压力从50torr提高到200torr,AlGaN势垒层的表面形貌先变好,随后开始变差.在反应室压力100torr情况下得到最好的表面形貌.同时发现在生长AlGaN势垒层时,同时适当的氢气会提高AlGaN层的质量.在反应室压力100torr、氢气组分59;时得到AlGaNHEMT的最大二维电子气迁移率为1545 cm2/V·s.

煅烧制度对ZnTiO3∶2;Eu3+荧光粉的结构和发光性能的影响

赵景川;焦宝祥;柳嘉伟;李梦婷;刘银;张霞

2015, 44(12):  3804-3810. 

摘要 ( 2 )   PDF (2246KB) ( 10 )  

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采用溶胶-凝胶法制备了ZnTiO3:2; Eu3+荧光粉,研究了不同煅烧制度下ZnTiO3:2; Eu3+荧光粉的结构和发光性能.结果表明:在煅烧温度为600 ～ 900℃时,可以得到六方相ZnTiO3,1000℃分解为立方相,随着煅烧温度的升高,激发光谱中电荷迁移带的峰值逐渐发生红移;发射光谱中样品发射峰的位置基本保持不变,样品中Eu3+的红光发射强度(5D0→7R)在煅烧温度为700℃时达到最大.在保温时间为1～6 h的范围内,发光强度随着保温时间的增长先增强后减弱,在700℃、保温4h的煅烧处理下ZnTiO3:2; Eu3+荧光粉发光性能最好,且其色度坐标比目前商用红色荧光粉更接近国际照明协会的指定坐标.

MOCVD生长的GaN基LED的应力分析

张恒;曲爽;王成新;胡小波;徐现刚

2015, 44(12):  3811-3815. 

摘要 ( 12 )   PDF (1670KB) ( 22 )  

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使用金属有机化学气相沉积法在c轴蓝宝石衬底上制作了GaN基LED.研究了外延层厚度和n型层的生长速率对整个外延弯曲度、翘曲度及应力的影响.光致发光(PL)光谱、FM100及拉曼(Raman)用于表征样品的特性.结果表明通过减薄外延层的厚度和降低n型层的生长速率,弯曲度、翘曲度及应力均得到有效的降低.与此同时,外延片的波长均匀性得到了进一步的提高.

Ce3+掺杂CeO2纳米粉体的物相组成及储氧性能研究

赵恒;孙东峰;徐要辉;汪庭语;李锐星

2015, 44(12):  3816-3821. 

摘要 ( 2 )   PDF (1702KB) ( 13 )  

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采用水热法制备了不同Bi3添加量的CeO2纳米粉体.用XRD,HRTEM,XPS以及Raman光谱仪对样品进行了表征,物相分析结果表明,当Bi3+添加量不超过20at;时,粉末样品为立方萤石结构的CeO2.Bi3+添加量继续增加至40at;,样品中开始出现Bi2O3第二相.氢气程序温控还原测试(H2-TPR)结果表明,所有样品的低温储氧量和低温还原活性均随着Bi3+含量的增加逐渐提高,且样品的储氧能力与物相组成有着密切联系:当样品中没有出现第二相Bi2O3时,储氧性能的提高可归因于Bi3+的掺杂.当样品中出现第二相以后,尽管CeO2与Bi2O3混合氧化物的低温储氧能力有明显提高,但从H2-TPR曲线可发现,该样品的低温还原峰有明显劈裂现象,表明此时氢气的消耗量分别源于还原CeO2和Bi2O3两个反应的叠加.

原料组成对利用碳铬渣制备多孔堇青石陶瓷性能的影响

张礼华;张云升;刘来宝;刘川北;唐凯??

2015, 44(12):  3822-3827. 

摘要 ( 5 )   PDF (2594KB) ( 19 )  

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利用高碳铬铁合金渣、工业氧化铝粉和二氧化硅微粉为原料,分别以偏铝、偏硅、理论和偏镁组成合成制备了多孔堇青石陶瓷,研究了烧成温度和原料组成对样品物相转变、显气孔率、体积密度、抗弯强度以及热膨胀系数的影响.结果表明:四组样品中堇青石均于1100℃生成,晶体结构随烧成温度升高逐渐发育,并在1400℃以后开始部分分解;与理论组成相比,偏铝组成可以提升样品显气孔率,但抗弯强度随之降低,且增加了样品的热膨胀系数;偏硅组成样品的显气孔率降低,而抗弯强度并不随之增加,但样品的热膨胀系数显著减小;偏镁组成适当的降低了样品的显气孔率,抗弯强度显著增加,同时样品的热膨胀系数明显降低,四组样品中其碳铬渣的利用率最高.

Tb3+/Sm3+掺杂KY3F10纳米晶的调制发光和能量转移

崔庆芝;徐家跃

2015, 44(12):  3828-3832. 

摘要 ( 8 )   PDF (1642KB) ( 16 )  

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采用水热法合成了未掺杂和一系列Tb3 +/Sm3+掺杂KY3F10粉体.发射光谱表明,在300 nm激发下,5m3+:KY3F10中Sm3+发光随其掺杂量的增加而减弱;而在Tb3+单掺和Tb3 +/Sm3+共掺样品中,Tb3+发光在1 mol; ～ 20mol;区间内随其掺杂量的增加而增强.Tb3 +/Sm3共掺样品中存在Tb3+→Sm3+能量转移,最高能量转移效率可达93.70;.由于缺陷发光、交叉弛豫、能量转移的协同效应,无论对于单掺抑或共掺样品,皆可获得暖白光发射.且通过改变掺杂成份或激发波长,可实现基于该KY3F10粉体的蓝、绿、黄绿、黄橙、红橙、粉红等多色发光.