人工晶体学报

倪友保;戚鸣;吴海信;黄昌保;王振友;张春丽

2016, 45(4): 853-858.

摘要 ( 33 )

PDF (3037KB) ( 12 )

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含有硫/硒(S/Se)元素的部分化合物在现有中红外非线性晶体材料中占据相当重要的地位.高纯多晶原料是生长优质S/Se光学晶体的基础,但常规合成方法存在周期长、数量少等缺点.为此,针对部分S/Se化合物,我们对传统的合成方法进行优化、改进,实现GaSe,AgGaSe2,AgGaGeS4,AgGaGe5Se12等的快速合成,单次合成原料200～300 g,合成周期小于48 h,经过粉末衍射(XRD)测试表明合成的原料质量较好,能够生长出较大尺寸单晶.文中对快速合成方法的机理、存在的问题等也进行了相关讨论.

蓝宝石晶片加工中的技术关键和对策

张保国;刘玉岭

2016, 45(4): 859-867.

摘要 ( 37 )

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传统的粗磨工艺在加工蓝宝石薄片过程中遇到很大挑战,易于产生崩边、隐裂和碎片等问题.双面金刚石研磨、单面金刚石磨削、双面金刚石研磨垫等新工艺可以解决上述这些问题.在蓝宝石精磨工艺中,细粒碳化硼和金刚石颗粒镶嵌的陶瓷研磨盘配合的双面研磨工艺,可以有效地降低粗磨过程中造成的表面损伤;使用细粒金刚石研磨液的单面铜盘工艺亦是一种有效的精磨工艺.本文对二者的优缺点进行了比较.蓝宝石的抛光速率较慢,一般不超过5～ 10 μm/h.蓝宝石抛光的主流仍是使用二氧化硅抛光液.在二氧化硅抛光液中添加其它细粒磨料或采用氧化铝抛光液等其它方法,仍处于试验阶段.轻压抛光对提高蓝宝石的表面质量非常关键.兆声清洗工艺可以减少蓝宝石表面的微小缺陷,兆声单片清洗工艺尤为有效.

红外非线性晶体CdGeAs2多晶合成

戚鸣;吴海信;王振友;黄昌保;倪友保;张春丽

2016, 45(4): 868-871.

摘要 ( 16 )

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高纯度的多晶对生长优质单晶起着至关重要的作用.原料对石英坩埚的腐蚀,以及偏离化学计量生成的二元、三元中间相均会严重影响CdGeAs2多晶的纯度和质量.本文以载气携带丙酮在石英坩埚内壁镀上高质量碳膜,解决了原料对石英坩埚的腐蚀问题;并在双温区炉中设计了合理的温场,合成了CdGeAs2多晶料.经X射线粉末衍射分析和晶胞精修表明样品为高纯、单相CdGeAs2多晶.

基于声子晶体带隙特性的薄板减振设计

张昭;韩星凯;苏开创

2016, 45(4): 872-879.

摘要 ( 54 )

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基于平面波展开法和薄板振动方程,计算了薄板型声子晶体的带隙和减振特性,通过与有限元软件的计算结果验证带隙计算的正确性,并进一步讨论了散射体几何形状及填充率、弹性模量比、密度比等对薄板型声子晶体带隙特性和减振的影响.结果表明正多边形散射体随边数的减小,第一带隙宽度逐渐增加,正方形散射体薄板减振效果明显.填充率对声子晶体带隙特性的影响不是线性的.随散射体基体弹性模量比数量级增大,第一带隙趋于低频,宽度降低.散射体基体弹性模量比较大时,密度比越大,第一带隙宽度越大,对应的薄板结构减振特性越好.

低温GaN形核层的形核速率对GaN外延薄膜晶体质量的影响

廖建华;尚林;贾伟;余春燕;李天保;许并社

2016, 45(4): 880-885.

摘要 ( 19 )

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采用金属有机化学气相沉积方法系统研究了在蓝宝石衬底上低温GaN形核层的形核速率对GaN外延薄膜晶体质量的影响机理.利用高分辨X射线衍射仪、原子力显微镜、光致发光光谱和Hall测试仪表征材料的位错密度、表面形貌以及光、电学性能.研究结果表明随着形核速率的增加,GaN形核层更倾向于三维生长模式;当形核速率达到1.92(A)/s时退火后生成尺寸为100 nm宽、32 nm高的均匀形核岛,随后生长的未掺杂GaN外延薄膜层的螺型和刃型位错密度以及黄带峰强度达到最小值,并且其具有最高的载流子迁移率和最低的载流子浓度.

Na+掺杂KLaF4∶Er3+/yb3+纳米晶上转换发光性能的研究

周海芳;王谢春;郑巧;程树英;赖云锋

2016, 45(4): 886-891.

摘要 ( 23 )

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采用水热法,以乙二胺为络合剂合成了Na+离子掺杂的六方相KLaF4∶Er3+/yb3纳米晶.利用X射线衍射谱(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)对样品的晶体结构、形貌和表面吸附进行了表征;测量了不同含量Na+掺杂样品在980 nm近红外光激发下的上转换发射光谱和4R/2能级的荧光寿命.结果表明:随着Na+掺杂浓度的增加,KLaF4∶Er3+/yb3+纳米晶上转换红绿光的发光强度均呈现出先增大后减小的趋势,红绿光发射最强强度分别为未掺Na+样品的7.3倍和5.2倍.Na+掺杂使Er3+离子周围晶场的不对称性降低和纳米晶表面吸附基团的减少是发光增强的主要原因.针对Na+掺杂样品的荧光寿命低于未掺样品的原因作了简要讨论.

以硅片线锯屑和石英为原料合成氮氧化硅粉体研究

李兵;尹传强;魏秀琴;周浪

2016, 45(4): 892-895.

摘要 ( 38 )

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研究了以回收提纯的太阳电池硅片线锯屑粉与粗粒石英粉为原料直接用N2气体氮化合成氮氧化硅(Si2N2O)的工艺条件,分析原料配比和反应温度对氮氧化合成产物的影响.结果表明,采用这种线锯硅屑粉为原料,可以在1450℃下4h常压纯氮合成条件下得到氮氧化硅产物;当原料摩尔比n(Si)/n(SiO2)=1.5时,所得产物在XRD检测能力范围显示为纯Si2N2O相,不含氮化硅副产物相.从反应相对增重量分析推测,反应体系中可能包含SiO2在高温和低氧分压条件下的转变为Si2N2O的过程.

SPDT加工对KDP晶体表面温度及应力的影响

杨萍;张晨贵;梁莹林;刘有海;阳红;张连新;栾春红;姜晶;王超

2016, 45(4): 896-900.

摘要 ( 12 )

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KDP晶体作为优质的非线性光学材料,具有脆性高、对温度敏感等特性,在单点金刚石切削(SPDT)超精密加工中,微小的温度和应力变化有可能对晶体造成损伤,但是一直未有相关实验报道.本文采用红外热成像仪对SPDT加工过程进行监测,结合Raman光谱技术,研究KDP晶体在SPDT加工前后表面温度和应力的分布变化.大尺寸KDP晶体经过快速微区切削后,在给定的切削工艺条件下,测量出切削部分最高瞬态温度比附近未切削部分高出将近8℃.通过Raman测量,显示切削后晶体表面存在残余拉应力.结合热力耦合模拟仿真,进一步分析了SPDT加工过程动态切削温度对晶体质量的影响,为优化加工参数提供依据.

大尺寸高质量GaSb单晶研究

练小正;李璐杰;张志鹏;张颖武;程红娟;徐永宽

2016, 45(4): 901-905.

摘要 ( 30 )

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采用垂直布里奇曼法(VB法)生长2英寸GaSb单晶,分析了GaSb多晶产生的原因,即GaSb原料与覆盖剂中残留水分发生化学反应生成氧化镓残渣,残渣吸附在坩埚内壁导致GaSb多晶形成.通过增加覆盖剂除水工艺,成功生长出2英寸高质量GaSb单晶.此外,研究了单晶内部位错分布特点,结果显示GaSb晶体具有较低的位错密度,EPD≤500 cm-2;同时,对晶体进行XRD摇摆曲线测试,其FWHM值为27 arcsec,表明晶体质量较高;此外,对晶体进行了电学性能测试,结果显示制备的GaSb晶体呈P型导电,晶体迁移率为610 cm2/V·s,载流子浓度达到了1.68×1017cm-3.

气体进出方式对MPCVD大面积金刚石膜均匀性的影响

钟强;黑鸿君;李晓静;张阿莉;申艳艳;刘小萍;于盛旺

2016, 45(4): 906-912.

摘要 ( 41 )

PDF (3571KB) ( 24 )

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使用自行研制的MPCVD装置,在功率为8 kW条件下、气体由四种方式进出反应腔体时,在直径65 mm的Si基片上制备了金刚石膜.分别利用数字千分尺和Raman光谱对金刚石膜的厚度和品质均匀性进行了表征.使用Comsol软件模拟了不同进出气方式下腔体内部气体流场的分布,并分析了气体进出方式与所制备金刚石膜均匀性之间的关系.研究表明,反应气体进出位置的改变对等离子体的状态没有明显的影响,但对膜的厚度和品质均匀性有影响较大.气体由中间腔体侧壁上的进气孔进入时,容易造成膜厚度和品质的不均匀性.气体由耦合天线的圆盘中心的进气孔进入时,膜厚度和品质的均匀性明显提高,而由锥形反射体底平面上的出气孔排出时均匀性最优.反应气体流场分布的不均匀性和等离子体区域流速的差异是导致金刚石膜厚度和品质不均匀性的主要原因.

Pd修饰Ni-YSZ多维阳极在直接甲烷SOFC的抗积碳研究

孙良良;刘丽丽;罗凌虹;吴也凡;石继军;程亮;徐序

2016, 45(4): 913-917.

摘要 ( 24 )

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Ni-YSZ阳极在固体氧化物燃料电池(SOFC)中使用最为广泛,但是存在积碳问题.采用流延-压烧工艺制备NiO-YSZ|| YSZ池阳极支撑型半电池.对NiO-YSZ|| YSZ半电池进行还原,制备Ni-YSZ阳极.以PdCl2为原料,乙醇为表面活性剂,在Ni/YSZ阳极上表面制备纳米Pd功能层,并制备Pd-Ni-YSZ || YSZ || Pd-Ag单电池.通过SEM和XRD对电极进行表征,发现Pd在Ni-YSZ阳极表面以及内部可以形成多维纳米催化层.浸渍量为0.6wt; Pd的单电池,以甲烷为燃料气时,在750℃和800℃功率密度分别达到了360 mW/cm2和446 mW/cm2.在开路电压下,电池的运行23 h,没有出现明显下降和积碳现象.

碳球/Fe3O4“海胆”状复合材料的制备及应用研究

闫姣;肖博;徐叶叶

2016, 45(4): 918-922.

摘要 ( 22 )

PDF (2541KB) ( 11 )

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以水热法合成的单分散碳球和三价铁盐为原料,通过水解反应和热还原得到碳球/Fe3O4“海胆”状复合材料.复合材料的结构和形貌特征通过SEM、EDS和XRD等进行表征,并通过充放电测试研究了复合材料作为锂离子电池负极材料的电化学性能.由于Fe3O4和球状碳材料各自独特的结构和优异的性能,二者之间的相互协同作用为复合材料提供了更多的储锂位点,提高了材料的电化学性能.用制得的复合物做为负极材料装配的扣式锂离子电池在电流密度为0.1A·g-1时的首次可逆放电比容量可达986 mAh·g-1,显示出优良的容量特性,但材料的倍率性能仍有待提高.

多晶硅铸锭内嵌杂质引发热应力的数值分析

刘尧;何力军;狄红祥;高忙忙;李海波

2016, 45(4): 923-928.

摘要 ( 18 )

PDF (3070KB) ( 17 )

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对制造光伏电池用多晶硅锭中的主要硬质夹杂SiC、Si3N4引起的热致应力进行数值分析.首先用晶体生长软件CGsim模拟定向凝固,获得铸锭凝固完成时温度场及夹杂分布,再基于此用有限元分析软件ANSYS分别分析这两种嵌于硅基体内的夹杂在硅基体内引起的热应力.夹杂颗粒模型形状设计依据其实际形状特征.由于SiC与硅均为立方结构,SiC夹杂影响可处理为各向同性;对于六方结构的Si3N4夹杂,通过对弹性矩阵的坐标转换考虑了其力学性能的各项异性.结果表明,多晶硅锭由1685 K降至室温的过程中,夹杂引起的最大热致应力SiC颗粒约为16 MPa,Si3N4颗粒在13 ～21 MPa之间,SiC团簇约为21 MPa,多颗粒在18～21 MPa之间.基于此,计算出多晶硅锭内最小失稳临界裂纹尺寸在286 ～ 676 μm之间,小于夹杂体的尺寸,因此在铸锭冷却过程中夹杂引起的裂纹发生可能性较大.

SnO2掺杂对(Ba0.85Ca0.15)(Ti0.9Zr0.1-xSnx)O3无铅压电陶瓷介电弛豫与电性能的影响

姚利兰;刘其斌;周顺龙

2016, 45(4): 929-934.

摘要 ( 24 )

PDF (3569KB) ( 11 )

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采用固相烧结法制备了(Ba0.85Ca0.15)(Ti09Zr0.1-xSnx) O3(BCZTS)无铅压电陶瓷.研究了不同含量SnO2(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08)对BCZT无铅压电陶瓷相结构、压电性能、介电性能和铁电性能的影响,并利用XRD、SEM、准静态d33测试仪等表征样品.结果表明,所有样品均为单一钙钛矿结构.当掺杂x=0.02时,(Ba0.ss Ca0.1s)(Ti0.9 Zr0.1-xSnx) O3无铅压电陶瓷材料的综合性能优异:d33 =553 pC/N,kp=49;,εr～ 7474(l kHz),tanδ～1.5; (lkHz),Pr=6.06 μC/cm2,Ec=2 kV/cm,利用Curie-Weiss定律对该实验结果进行拟合,发现x=0.02的样品的介电弛豫特征更为明显.

利用AFORS-HET对P型HIT太阳电池的模拟优化

姚尧;肖少庆;刘晶晶;顾晓峰

2016, 45(4): 935-940.

摘要 ( 39 )

PDF (3057KB) ( 20 )

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运用模拟软件AFORS-HET对TCO/a-Si∶ H(n)/a-Si∶ H(i)/c-Si(p)/Ag结构的异质结(HIT)太阳电池进行仿真,分析其光伏输出特性随发射层掺杂浓度、晶硅衬底掺杂浓度、透明导电氧化物薄膜(TCO)的选择以及TCO功函数的变化规律.结果显示,当发射层掺杂浓度大于1.0×1020 cm-3,晶硅衬底掺杂浓度大于1.2×1016 cm3,以ZnO为TCO层且ZnO的功函数低于4.4 eV时,电池的开路电压、短路电流密度、填充因子及电池转换效率达到最优值,光电转换效率最高达到19.18;.

基于静电作用制备硅基气凝胶及其性能研究

刘洪丽;李家东;李洪彦;王佳;李亚静;李婧

2016, 45(4): 941-945.

摘要 ( 26 )

PDF (2534KB) ( 11 )

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针对第二类复合材料(基体与增强相间通过化学键连接)增强导致二氧化硅气凝胶密度及导热率升高等不足,利用带负电荷的二氧化硅气凝胶与带正电荷的聚合物间静电吸引作用制备二氧化硅气凝胶/聚合物杂化复合材料,分析基于静电作用的二氧化硅气凝胶的增强、透光与传热性能.研究表明,通过静电吸引作用在二氧化硅气凝胶骨架表面引入聚合物层,可以有效提高气凝胶材料的强度,聚合物的引入使气凝胶内部分微孔转变为中孔,同时由于静电吸引相界面的高透光和高热阻性质,使气凝胶复合材料基本保持原有的透光性能和隔热性能.

GaN衬底掺杂模式对ZnO纳米棒光学性质的影响

户芳;余春燕;梅伏洪;张华;许并社

2016, 45(4): 946-950.

摘要 ( 17 )

PDF (3046KB) ( 13 )

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本文通过水热法在u-GaN(undoped GaN)/Al2 O3和p-GaN/Al2O3衬底上制备了ZnO纳米棒阵列.利用X射线衍射仪(XRD)、高分辨X射线衍射仪(HRXRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和光致发光谱(PL)对样品进行表征,研究在无种子层和金属催化剂情况下u-GaN/Al2 O3和p-GaN/Al2O3衬底对ZnO纳米棒生长的影响.结果表明,在u-GaN和p-GaN上生长的ZnO纳米棒均为六方纤锌矿结构.在p-GaN上生长的ZnO纳米棒直径较细且密度更大,这可能是由于p-GaN界面比较粗糙,界面能量较大,为ZnO的生长提供了更多的形核区域;与生长在u-GaN上的ZnO纳米棒阵列相比,p-GaN上所沉积的ZnO纳米棒在378.3 nm处有一个较强的近带边发射峰,且峰强比较大,说明在p-GaN上所制备的ZnO纳米棒的晶体质量和光学性能更好.

衬底材料对Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜介电性能的影响

娄建忠;李振娜;方晓燕;代秀红;宋安英;宋建民;刘保亭

2016, 45(4): 951-955.

摘要 ( 27 )

PDF (2552KB) ( 12 )

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采用脉冲激光沉积系统分别在LaAlO3(001)和MgO(001)衬底上沉积了Ba06Sr04TiO3(BST)薄膜,以Pt做电极分别构架了Pt/BST/MgO和Pt/BST/LaAlO3叉指电容器.利用X射线衍射仪、原子力显微镜和Aglient E4980LCR表分别对两种薄膜的结构、表面形貌和介电特性进行表征.研究发现:两种衬底都可以实现BST(001)薄膜的外延生长,MgO和LaAlO3衬底上BST薄膜的晶粒尺寸分别为52 nm和42 nm.在室温40 V偏置电压下,Pt/BST/MgO和Pt/BST/LaAlO3的调谐率分别为39.68;和29.55;,最低损耗分别为0.029和0.053.这说明衬底材料的晶格常数不同,最终导致了BST薄膜介电性能的不同.

强化固相反应法制备超微LiNi0.5Mn1.5O4粉末的工艺研究

贺茂;陈吉华;严红革;徐枫;阳轩野;苏斌;张正富

2016, 45(4): 956-961.

摘要 ( 20 )

PDF (3063KB) ( 12 )

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以NiO,MnO2和Li2 CO3粉末为前驱体,采用高能球磨法对其进行活化处理,继而对其进行两段煅烧处理,成功地合成出了具有尖晶石结构的LiNi0.5 MnL5O4超微粉末.采用X射线衍射和扫描电子显微镜对最终产物的物相组成和形貌特征进行了表征.结果表明:经过高能球磨活化处理10 h后的粉末前驱体在700℃煅烧5h之后再在900℃保温1h的产物为结晶性能好的尖晶石型LiNi0.5Mn1.5 O4,粉末粒径大约为600 nm,粒径分布均匀,以0.1C的倍率充放电,最高放电比容量达到127.8 mAh/g,在0.5C倍率下循环50次的容量保持率为98.8;.

烧结温度和升温速率对Pb(Sb1/3Mn2/3)0.05Zr0.47Ti0.48O3压电陶瓷性能的影响

杨坚;严继康;康昆勇;徐腾威;易健宏;甘国友

2016, 45(4): 962-967.

摘要 ( 18 )

PDF (3048KB) ( 9 )

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采用传统固相法制备了Pb(Sb1/3 Mn2/3)0.05Zr0.47Ti0.48 O3 (PMS-PZT)压电陶瓷.利用XRD、SEM和EDS等研究PMS-PZT陶瓷体系在烧结过程中形成的过渡液相和形成过渡液相温度(1100℃)附近的升温速率对陶瓷结构、压电和介电性能的影响.结果表明:不同烧结温度下,所有样品均为单一的钙钛矿四方相,过渡液相不会对相的结构有影响,但是当烧结温度较低时,过渡液相在烧结后期以玻璃相在晶界附近富集,对陶瓷的压电和介电性能有很大影响.随着烧结温度和升温速率的升高,PMS-PZT晶粒尺寸增大,晶粒均匀性和规则性得以改善,晶化质量得到提高;d33测试和阻抗分析测试结果表明PMS-PZT样品在1100℃附近以7 ℃·min-1升温速率并在1250℃烧结时具有最好的压电和介电性能:d33 =313 C/N,kp=0.59,Qm=1481,εr=1437,tanδ=0.53;.

双靶反应共溅射制备WC薄膜及其电催化性能

李春梅;唐振方

2016, 45(4): 968-972.

摘要 ( 30 )

PDF (2550KB) ( 16 )

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以金属钨靶和石墨靶反应共溅射的方法,在硅片上制备碳化钨薄膜.实验探究了功率和衬底温度对薄膜成分、质量的影响.研究表明,衬底温度为400℃时,薄膜生长致密、均匀,无裂痕;当钨靶功率为55 W,逐渐增大石墨靶功率时,薄膜成分分别为W、W2C、WC1-x.经电化学研究发现W2C、WC1-x两种薄膜均对甲醇有电催化作用,且有很高的比表面积,面积为1 cm2的W2C、WC1-x薄膜电极对应的比表面积分别为33.32 cm2和64.68 cm2.

NiFe2O4磁性纳米颗粒的制备及其催化降解孔雀石绿的研究

郭效军;王科柏

2016, 45(4): 973-979.

摘要 ( 25 )

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以溶胶-凝胶法和固相研磨法制备NiFe2O4磁性纳米颗粒,采用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、震动样品磁强计等探讨了不同合成方法对其结构、晶型、形貌的影响,结果表明凝胶-溶胶法制得的NiFe2O4具有颗粒小、尺寸均匀、磁学性能优、催化性能好等特点.推测了NiFe2O4/H2O2类芬顿体系催化降解孔雀石绿的反应机理.考察了pH值、催化剂用量、氧化剂用量、反应时间等因素的影响,结果表明:对浓度为25 mg/L的孔雀石绿溶液,当NiFe2O4用量为0.05 g,H2O2用量为0.30 mL,pH为5,温度为298 K,反应时间为45 min,孔雀石绿脱色率在93;以上.动力学研究表明降解过程近似为一级反应,速率常数达0.057 min-1.

烧成温度对La0.7Ca0.3CrO3/Al2O3导电陶瓷微滤膜支撑体结构与性能的影响

张小珍;张王林;索帅峰;周健儿;巫春荣;胡学兵;江瑜华

2016, 45(4): 980-985.

摘要 ( 27 )

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采用高温固相反应烧结法制备La0.7Ca0.3CrO3(LCC)/Al2O3导电陶瓷微滤膜支撑体.研究了烧成温度对制备的LCC/Al2O3支撑体样品的物相组成、微观结构、烧成收缩、孔隙率和孔径分布、电导率、抗弯强度、渗透通量及耐腐蚀性能等的影响.结果表明,高温烧成过程中LCC与Al2O3发生复杂的固相反应,样品主晶相为菱形结构La07Ca0.3Cr1-xAlxO3,并生成了少量LaAl11O18和CaCr2O4等.烧成温度从1350℃提高到1600℃时,样品的烧结程度、电导率、抗弯强度和耐酸腐蚀性能明显提高,而孔隙率明显减小.样品的平均孔径和纯水渗透通量随烧成温度提高,表现出先增大后减小的变化趋势.在1550℃时保温2h烧成制备的LCC/Al2O3支撑体,具有高的孔隙率(43.4;)和抗弯强度(36.9 MPa),其平均孔径(d50)为1.02 μm、纯水通量为2.24 m3/m2·h·bar、电导率为0.11 S/m,且具有良好的耐腐蚀性能.

Na2SO4·10H2O基复合相变储能材料对金属封装材料腐蚀性研究

柳馨;铁健;铁生年

2016, 45(4): 986-994.

摘要 ( 24 )

PDF (4569KB) ( 14 )

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采用失重法,并对腐蚀产物的物质组成和显微结构进行X射线衍射和扫描电镜分析,对十水硫酸钠基复合相变储能材料相变循环对不锈钢、铝合金、纯铜和黄铜等金属封装材料的腐蚀动力学特性进行了研究.结果表明:金属封装材料的耐腐蚀性为不锈钢最佳,紫铜的耐腐蚀性最差,其顺序为:不锈钢304＞不锈钢201＞铝合金1060＞铝合金5052＞铝合金6061＞铝合金7075＞黄铜＞紫铜,纯铜的腐蚀主要以点蚀形式存在,蚀孔表面有Cu2O膜的存在,Cl-的存在与氧竞争吸附,加速腐蚀;黄铜也存在点蚀,同时黄铜与相变材料反应,生成物质粘附在黄铜表面.铝合金腐蚀以点蚀形式存在,腐蚀产物呈开裂状附着于基体表面.铜及合金和铝合金不适合做芒硝基复合相变储能材料的封装材料,不锈钢201和304呈现良好的耐腐蚀状态,适宜作为芒硝基复合相变储能材料的金属封装材料.

高分散二硫化钼复合纳米纤维的制备及表征

刘俊;常梦洁;杜慧玲

2016, 45(4): 995-999.

摘要 ( 20 )

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以二硫化钼(MoS2)粉体为原料、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,采用超声辅助液相剥离法制备了MoS2纳米片,利用静电纺丝技术制备了MoS2复合纳米纤维.采用紫外可见吸收光谱(UV-vis)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱(Raman)表征了MoS2纳米片和复合纳米纤维的形貌、尺寸及分散性.结果表明,经超声辅助剥离制备的MoS2纳米片为单层或少层结构,其尺寸为50～100 nm.掺杂MoS2纳米片的复合纳米纤维具有光滑的表面和均匀的直径(～730 nm),MoS2纳米片在纤维内能均匀分散、无聚集,表明MoS2纳米片与PVP纤维有着良好的兼容性.

c轴倾斜CuCr1-xMgxO2(x=0,0.02)薄膜的外延生长

樊堃;虞澜;秦梦;刘丹丹;康冶;宋世金;陈亮维

2016, 45(4): 1000-1005.

摘要 ( 18 )

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采用脉冲激光沉积技术在0°,5°,10°c轴倾斜α-Al2 O3 (0001)衬底上制备出c轴生长CuCr1-xMgx O2(x=0,0.02)薄膜.用x射线衍射Φ扫描分析薄膜与衬底(000l)晶面的结晶取向关系为＜1100＞ CuCrO2∥＜1120＞α-Al2O3,并进一步通过θ扫描、2θ扫描表征5°和10°c轴倾斜衬底上CuCrO2薄膜与衬底(0006)晶面之间的倾斜角度差值由0.43°增加到1.76°,得到薄膜c轴外延性随衬底倾斜角变大而变差.AFM观察生长在α-A12 O3 (0001)衬J芪上的CuCr1-xMgxO2薄膜为层状形貌,且倾斜衬底上薄膜晶粒尺寸减小,晶界增加.p-T测量曲线表明:相比平直衬底,10°倾斜衬底上CuCrO2薄膜的电阻率略有升高,这是由于倾斜衬底上薄膜结晶质量较差及晶界对载流子散射增强所致,与XRD和AFM结果相一致.

Bi2O3掺杂Sm0.5Sr0.5CoO3-δ的制备与光学性能研究

韦玲;陆依;房正刚;张荣;陆春华;许仲梓

2016, 45(4): 1006-1011.

摘要 ( 34 )

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采用固相法制备(Sm1-xBix)05Sr05CoO3-δ (0≤x≤0.5),研究不同Bi3+掺杂浓度对材料的晶体结构、表面形貌与光学性能的影响.结果表明,当掺量0≤x(Bi3+)≤0.2,材料为单一纯相的钙钛矿结构;当掺量0.3≤x≤0.5,材料主相仍保持着钙钛矿结构,同时出现杂相CoO与Sr0.5CoBi0.5Ox.(Sm1-xBix)05Sr05CoO3-δ平均粒径随着Bi3+掺量的增加由1.98 μm增大为9.77 μm,晶粒形状由多边形状变为方块状;光学测试表明,随着Bi3+浓度的增加,材料的光学吸收率由0.73增大到0.87,发射率由0.34增大到0.80.

SiCl4浓度对微晶硅薄膜生长及光电特性的影响

祝祖送;张杰;尹训昌;易明芳;闻军

2016, 45(4): 1012-1016.

摘要 ( 20 )

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研究了SiCl4浓度对等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统中以SiCl4/H2为反应气体的微晶硅薄膜生长及光电特性的影响.结果表明,微晶硅薄膜的沉积速率和晶化率均随SiCl4浓度的增加而增大,而晶粒平均尺寸在SiCl4浓度小于65;时呈增大趋势,在SiCl4浓度大于65;时呈减小趋势;此外,光照实验表明制备的微晶硅薄膜具有较稳定的微观结构,具有类稳恒光电导效应,且样品的电导率依赖于SiCl4浓度的变化.此外,还讨论了Cl基基团在微晶硅薄膜生长过程中所起的作用.

预制层衬底加热对Cu2ZnSnS4薄膜性能的影响

张俊芝;代福;范东华;郑春来

2016, 45(4): 1017-1023.

摘要 ( 7 )

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本文采用二步法制备Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜,首先通过真空热蒸发制备CuZnSn (CZT)预制层,其衬底加热温度分别为20℃、50℃、75℃和100℃,然后对所制备的CZT预制层在400℃下硫化60 min,从而制备出CZTS薄膜.利用XRD、Raman、SEM、反射谱和透射谱对所制备的CZTS薄膜进行了表征,实验结果表明,预制层衬底加热温度对CZTS薄膜结构与光学特性有很大影响,在衬底加热50℃时制备预制层硫化后所得CZTS薄膜具有高的结晶度、致密均匀的薄膜表面和最佳1.5 eV光学带隙.此外,与衬底未加热制备预制层在500℃和90 min最佳硫化条件下所制备的高纯CZTS薄膜相比,在50℃预制层衬底加热条件下所制备CZTS薄膜具有更好地结晶质量、更低的硫化温度和更短的硫化时间,这种现象表明衬底加热制备金属预制层利于更高品质CZTS薄膜的制备,可有效的降低硫化温度和缩短硫化时间,当前的研究结果为在低温下实现高质量CZTS薄膜的制备提供了一种有效的途径.

微波辅助溶胶凝胶法合成Gd0.4(MoO4)3∶1.6Eu3+红色荧光粉及其发光性能的研究

冯颖;童义平;文思

2016, 45(4): 1024-1028.

摘要 ( 13 )

PDF (2563KB) ( 11 )

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本文以柠檬酸为络合剂,采用微波辅助溶胶凝胶法制备了微米粒径的Gd0.4(MoO4)3∶1.6Eu3红色荧光粉;采用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪等对样品进行了分析和表征,讨论了荧光粉的合成方法对其表面形貌和发光性能的影响.最终将该样品与InGaN芯片结合制成发光二极管.实验结果表明:采用该法合成的具有类白钨矿结构的Gd0.4(MoO4)3∶1.6Eu3+红色荧光粉为1 ～2 μm的类球状小颗粒,且颗粒均匀,具有较窄的粒度分布,有利于LED芯片涂覆.荧光光谱显示该产品在395 nm具有强吸收峰,可与近紫外InGaN芯片相匹配,是一种可用于近紫外芯片激发的白光LED红色荧光粉.与InGaN芯片结合制成的发光二极管在617 nm处发射出可被肉眼观测的强红光.

正硅酸乙酯为碳源制备C@ZrSiO4色料的研究

张筱君;陈婷;江伟辉;刘健敏;查剑锐

2016, 45(4): 1029-1034.

摘要 ( 23 )

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采用正硅酸乙酯为碳源和硅源,四氯化锆为锆源,LiF为矿化剂,通过非水解溶胶-凝胶法(NHSG)制备了硅酸锆包裹炭黑(C@ZrSiO4)色料.通过XRD和SEM研究了前驱体和矿化剂浓度对硅酸锆合成及显微形貌的影响,同时采用CIE-L*a+b+色度仪考察了该色料的色度.实验结果表明,正硅酸乙酯中的乙氧基原位炭化成细小的碳粒作为发色基团,同时与氯化锆通过非水解溶胶-凝胶反应生成硅酸锆均匀包裹于炭黑颗粒表面.随着前驱体浓度的增大原位碳含量增加,C@ZrSiO4色料黑度提高;前驱体浓度高于3mol·L-1时样品颗粒团聚严重,同时过厚的包裹层不利于色料发色.经氮气气氛900℃热处理2h,空气气氛800℃热处理2h后制备出的C@ZrSiO4黑色包裹色料具有良好的色度值,L* =44.54,a*=0.82,b*=2.84,施于透明基础釉中经1200℃煅烧仍能保持优异的呈色能力.

介孔羟基磷灰石与氨基修饰碳点复合结构的制备及性能研究

李凯凯;周雨锋;魏志佳;张文宇;杨金龙;胡胜亮;常青

2016, 45(4): 1035-1040.

摘要 ( 10 )

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通过在一定水热条件下混合介孔羟基磷灰石(Mesoporous hydroxyapatite,MHA)和氨基修饰碳点(N-CDs)得到了MHA/N-CDs复合结构.利用XRD、FHR和HRTEM的表征,证实了N-CDs成功嫁接到MHA表面.N2吸附-脱附和TEM的分析指出,MHA的介孔孔径为5 nm左右,且存在一定量的大孔结构.在可见光下催化降解亚甲基兰结果表明,复合体系的光催化能力大幅提高,约是N-CDs的两倍.

碳纳米管/天然石墨复合负极材料的制备与表征

邓凌峰;彭辉艳;严忠;覃昱焜

2016, 45(4): 1041-1046.

摘要 ( 22 )

PDF (3036KB) ( 12 )

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利用碳纳米管(CNT)独特的结构和良好的导电性等特征,提高天然石墨的电子传导能力,本文采用喷雾干燥再高温煅烧的方法制备CNT/天然石墨锂离子负极复合材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)和电化学测试技术等方法对复合材料的结构和形貌及电化学性能进行表征.碳纳米管的包覆有利于在电极中构建空间三维导电网络,大大提高充放电比容量和循环稳定性能.电化学测试结果:在0.1C,纯天然石墨的首次放电比容量为359 mAh/g,CNT/天然石墨负极材料放电比容量为417 mAh/g,且在0.1C下循环100次后容量保持率仍有93.2;,比天然石墨提高16;.

纳米镁铝水滑石的合成、微结构及吸附性能研究

仇满德;牛苗;王亦丹;代爱梅;杨盼

2016, 45(4): 1047-1054.

摘要 ( 34 )

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本文以硝酸镁、硝酸铝为原料,以碳酸钠和氢氧化钠为沉淀剂和pH值调节剂,采用液相沉淀法制备了纳米镁铝水滑石层状化合物(Mg-Al-LDHs),利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及X射线能谱分析仪(EDS)系统比较研究了pH值、反应温度、镁铝比等条件对合成LDHs晶体微结构及晶体生长的影响,同时利用生长基元的配位体理论对其生长机理进行了初步探讨,在此基础上,以甲基橙(MO)模拟染料废水为吸附对象,考察了最佳条件下制备的LDHs培烧产物的吸附性能和吸附机理.研究结果表明:pH值、温度的增加有利于生成结构单一、结晶性、规整性较好的镁铝水滑石晶体,产物晶粒尺寸及径厚比呈增大趋向.当反应温度等于或大于80℃时,温度的升高对镁铝水滑石晶体的形态影响较小.镁铝比的改变对产物的物相影响较小,但影响产物的结晶及生长,当镁铝比为3∶1时,所得产物晶粒的规整度、均一性最好,尺寸约为70-100 nm,厚度为20 nm左右,镁铝比为1∶1时,晶粒粒径明显减小,约为30 nm左右.最佳条件下合成的纳米镁铝水滑石焙烧产物具有较好的吸附性能,随着时间的增加,吸附脱色率逐渐增加,当吸附时间达到70 min,LDO对染料的吸附逐渐达到饱和平衡,脱色率达到90;以上,吸附动力学研究表明LDHs对甲基橙的吸附过程更符合准一级动力学方程,其R2值更接近1,吸附等温线符合Iangmuir模型.

pH值和烧结温度对溶胶-凝胶方法制备堇青石粉体性能的影响

刘振英;汤根;陈梦竹;李洁;叶建军

2016, 45(4): 1055-1058.

摘要 ( 15 )

PDF (2537KB) ( 11 )

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以正硅酸乙酯、镁盐和铝盐为原料,通过溶胶-凝胶法合成堇青石粉体,通过TGA-DSC、XRD等测试手段,讨论了反应体系pH值和烧结温度对产物晶相和性能的影响.结果表明:体系pH值为2的试样,在900℃时,出现尖晶石相和假蓝宝石相,升温到1000℃的时候,开始有μ-堇青石出现,在1250℃煅烧2h几乎全部转化为α-堇青石,体系pH为7的试样,在900℃时,有μ-堇青石形成,经1250℃煅烧后,β-堇青石相增多,μ-堇青石相和镁铝尖晶石相消失,合成粉体的平均晶粒尺寸随pH值增加呈先减小后增加的趋势,在不同温度煅烧下的压片试样,体系pH值为7的试样收缩最大.

纳米SiO2对可水合氧化铝水化行为及流变性的影响

戴长浩;王周福;李越;刘浩;王玺堂;马妍

2016, 45(4): 1059-1063.

摘要 ( 30 )

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研究了纳米SiO2对可水合氧化铝水化行为的影响以及纳米SiO2与可水合氧化铝混合料浆的流变性.利用XRD和SEM,研究了水化产物的物相组成和形貌特征,并利用Zeta电位仪与流变仪,测试了纳米SiO2-可水合氧化铝料浆的表面电位与流变行为.结果表明:纳米SiO2的添加减缓了可水合氧化铝的水化速度,其原因是纳米SiO2在可水合氧化铝颗粒表面形成包覆层阻碍了其与水的直接接触,从而降低了可水合氧化铝的水化速率;在碱性条件下,纳米SiO2的添加使可水合氧化铝料浆具有良好的分散性,降低了料浆的触变性,使料浆呈现剪切变稀行为.

多级孔LTA型沸石分子筛的合成、表征及其性能研究

亢玉红;马静红;薛招腾;李健;马向荣

2016, 45(4): 1064-1069.

摘要 ( 34 )

PDF (3058KB) ( 24 )

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采用有机改性的气相二氧化硅二甲基二氯硅烷(OTMOS)与辛基三甲氧基硅烷(DMCS)作为硅源,在低温醇水体系中制备出具有多级孔结构的A型沸石分子筛(Hier-NaA).从透射电镜(TEM)照片中可以清楚的观察到在其晶体上存在着5～25 nm大小尺寸的中孔;同时多级孔LTA型沸石的Ar-吸附脱附等温线在低压区(P/P0 ＜0.2)被迅速填充完毕,而在相对压力较高的区(P/P0 =0.4～1.0)存在着H4型滞后环.与普通的A型沸石(NaA-0)相比较,多级孔LTA型沸石具有较高的氮氧分离选择系数(αN2/O2)和较快的Mg2交换速率,使得其在氮氧分离中可作为更有效的吸附剂及其在洗涤行业中可作为更高效的洗涤剂助剂.

稻壳制备MCM-41分子筛疏水改性研究

史晓慧;许珂敬;李博文;郭静宜;吴涛

2016, 45(4): 1070-1075.

摘要 ( 18 )

PDF (3039KB) ( 11 )

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以稻壳灰为硅源,水热法合成MCM-41分子筛.因MCM-41分子筛亲水性强,对疏水性有机污染物吸附效果欠佳的问题,以二甲基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷为改性剂分别对其进行疏水改性.通过润湿接触角、XRD和FT-IR等进行性能表征,以亚甲基蓝染料为目标污染物,考察疏水改性后分子筛的吸附性能.结果表明,改性剂中的硅烷基已顺利地接枝在MCM-41分子筛表面,并由疏水性基团≡Si-O-Si三替代了MCM-41分子筛表面的羟基,使MCM-41分子筛表面疏水.经乙烯基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷修饰后的分子筛的疏水性能优于二甲基二乙氧基硅烷修饰的分子筛疏水性,相应地前两者对亚甲基蓝的吸附容量也高于后者.

氟金云母玻璃陶瓷切削加工中刀具角度对刀具磨损的影响

陈斌;于爱兵;王燕琳;吴剑钊;牛威杨

2016, 45(4): 1076-1081.

摘要 ( 20 )

PDF (3033KB) ( 10 )

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氟金云母玻璃陶瓷材料在切削过程中存在严重的磨损现象.对氟金云母玻璃陶瓷进行了车削加工实验,应用分式析因实验设计研究刀具角度参数对高速钢刀具磨损的影响.通过方差分析,获得刀具角度对刀具磨损的影响显著性及其排序,通过回归分析,建立了刀具磨损量与刀具角度之间的回归方程.研究表明,刀具角度参数对刀具磨损量的影响程度依次为刃倾角,后角,前角,主偏角和副偏角.刀具磨损受到刀具角度间交互作用的影响,其中前角与主偏角、后角和主偏角的交互作用极显著.所建立的回归方程能够较好地描述高速钢刀具磨损量与高速钢刀具角度之间的关系.

扶手椅型石墨烯纳米带吸附镍、铜原子链的电子结构

解忧;周安宁;孙凯刚;王杨俊杰;陈立勇;王素芳;张建民

2016, 45(4): 1082-1087.

摘要 ( 9 )

PDF (3554KB) ( 11 )

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采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了扶手椅型石墨烯纳米带吸附3d过渡金属磁性Ni和非磁性Cu单原子链的结构、电子性质和磁性.吸附体系经过弛豫后,不同宽度纳米带吸附单原子链的稳定结构是不同的.Ni比Cu原子链在石墨烯纳米带表面的吸附更为稳定.原子链吸附在纳米带的边缘洞位(即5AG-1、6AG-1和7AG-1位置)时较为稳定,且稳定程度随着纳米带宽度的增加而增加.原子链和石墨烯纳米带的相互作用使得Ni单原子链吸附体系的磁矩为零.Cu原子链吸附5AG-1的复合体系具有磁性.Ni原子链的吸附体系呈现出带隙较小的半导体性质,而Cu原子链的吸附体系全都表现出金属性质.

周期性声学栅对声子晶体相空间的调控研究

姚官清;邓科;何兆剑;赵鹤平

2016, 45(4): 1088-1093.

摘要 ( 18 )

PDF (3050KB) ( 12 )

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基于周期性声学栅修饰的二维声子晶体,本文从理论上计算其能带结构、等频率色散线,详细讨论引入周期性声学栅后晶体相空间的各种改变.计算结果表明:周期性声学栅的引入能够灵活调制声子晶体的色散关系,更加有效地利用晶体中存在的各种模式,由此可以实现一些较为新颖的声波人工操控.

新型局域共振声子晶体结构的低频带隙特性研究

祁鹏山;杜军;姜久龙;董亚科;张佳龙

2016, 45(4): 1094-1099.

摘要 ( 20 )

PDF (3052KB) ( 15 )

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本文提出了一种新型四角连接局域共振声子晶体结构,并结合有限元方法对该结构的能带及其产生机理进行了分析.与全连接结构相比,该结构在200 Hz以下的低频范围内打开了超过41.7;的带隙,而且降低了结构质量.将该结构等效为“弹簧+质量块”模型,并推导出带隙估算公式.结果表明,采用comsol计算得到的带隙与估算得到的带隙具有较好的一致性.同时研究了结构参数对带隙的影响,通过选择适当的结构参数,可以实现对带隙频率的调控.研究结果为声子晶体结构的工程实际应用提供了有益的支撑.

晶硅掺镓抑制太阳电池光致衰减效应的研究

张三洋;沈鸿烈;魏青竹;倪志春;邢正伟;姚函妤;吴斯泰

2016, 45(4): 1100-1105.

摘要 ( 22 )

PDF (3555KB) ( 16 )

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采用掺镓晶硅和掺硼晶硅制备的寿命片和太阳电池片分别进行光致衰减实验,用WT-2000少子寿命测试仪和Halm电池电学性能测试仪等研究了它们受光照前后少子寿命和电学性能的变化.发现掺镓单晶寿命片的少子寿命衰减率比掺硼单晶寿命片低50;左右,掺镓单晶PERC电池和掺镓多晶常规电池转换效率的衰减率比掺硼单晶PERC电池和掺硼多晶常规电池分别降低3.41;和0.92;.这些结果表明晶硅太阳电池的光致衰减效应主要是晶硅中少子寿命降低导致的,晶硅掺镓后能有效抑制太阳电池的光致衰减现象.

高温高压下白色硬玉质翡翠的合成与表征

王方标;周振翔;左桂红;黄海亮;郑友进

2016, 45(4): 1106-1109.

摘要 ( 43 )

PDF (2540KB) ( 14 )

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以硅酸铝和硅酸钠为原料制备出玻璃料,利用高温高压法确定了白色硬玉质翡翠的最佳合成条件,并通过XRD、FTIR和SEM等方法对样品进行表征.结果表明:5.0 GPa、1450℃条件下合成样品的主要成分为NaAlSi2 O6,分子结构为硅氧四面体结构,具有柱状纤维编织形貌,与天然硬玉结构相同.我们的研究对于揭示天然翡翠的形成机制提供有力的参考.

磷酸银/沸石复合光催化剂制备及其性能研究

徐志兵;黄如全;刘坤

2016, 45(4): 1110-1114.

摘要 ( 10 )

PDF (2558KB) ( 11 )

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以人工沸石为载体,采用化学沉积法制备了Ag3 PO4/沸石复合物,采用了X-射线衍射仪、扫描电子显微镜对样品进行了表征.以亚甲基蓝溶液作为研究对象,分别在可见光和紫外光照射下研究了Ag3PO4/沸石复合物对亚甲基蓝溶液的光催化降解作用效果.光催化结果表明:Ag3 POJ沸石复合物对亚甲基蓝溶液具有较好的光催化性能,在紫外光下光催化180 min后,磷酸银/沸石复合物对亚甲基蓝溶液脱色率达到87.6;;在可见光下光催化180min后,磷酸银/沸石复合物对亚甲基蓝溶液脱色率达到82.4;,且磷酸银/沸石复合物具有一定的重复利用性能.

Cs2NaGdBr6∶Ce单晶生长及闪烁性能研究

王映光;魏钦华;秦来顺;史宏声

2016, 45(4): 1115-1119.

摘要 ( 30 )

PDF (2535KB) ( 38 )

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Cs2NaGdBr6∶ Ce(CNGB∶ Ce)是新近发现的性能优异的闪烁晶体,本文用Bridgman法成功制备出尺寸达φ25×25 mm3的CNGB∶Ce单晶,并测试了CNGB∶Ce晶体的相关闪烁性能.荧光光谱和X射线激发发射光谱测试结果表明CNGB∶Ce晶体主要有两个发射峰,分别位于383 nm和418 nm附近,分别对应于Ce3+的5 d→4f12F5/2和5d→4f12F7/2跃迁发射.γ射线能谱测试表明CNGB∶Ce晶体的光输出约为LaBr3∶Ce晶体的2/3,在662 keV处的能量分辨率为6.2;,衰减时间为76 ns左右,这些特点使得CNGB∶Ce晶体有望成为实用化的新型闪烁晶体.

水分散性N掺杂TiO2的制备及其光催化性能研究

曹永倩;樊彩梅;王雅文;王韵芳;张小超

2016, 45(4): 1120-1125.

摘要 ( 23 )

PDF (3549KB) ( 13 )

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采用多羟基法一步合成了具有可见光催化活性的水分散性N掺杂TiO2纳米颗粒,其中四异丙醇钛(TIIP)作为钛源,二乙二醇(DEG)作为反应溶剂,谷氨酸作为表面修饰剂和氮源.所得TiO2纳米颗粒在pH≥6.54的水溶液中可以很好的分散,并能稳定保持一星期.以甲基橙为目标降解物,研究了水分散性N掺杂TiO2在可见光下的光催化活性.结果显示,与未经掺杂的TiO2相比,所制得的N掺杂TiO2有良好的可见光催化活性.除此之外还通过改变气体氛围和添加捕获剂对水分散性N掺杂TiO2降解甲基橙(MO)的光催化机理进行了研究.本方法制备的TiO2因具有优越的水分散性和良好的可见光催化活性,在光动力治疗(PDT)中有极好的应用前景.

溅射压强对W掺杂ZnO薄膜结构及光学性能的影响

郭胜利;胡跃辉;胡克艳;陈义川;范建彬;徐承章;童帆

2016, 45(4): 1126-1130.

摘要 ( 42 )

PDF (2539KB) ( 11 )

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在不同溅射压强下,通过射频(RF)磁控溅射在石英玻璃衬底上沉积得到W掺杂ZnO薄膜(WZO).对样品的结晶性能,表面形貌和光学性能进行测试分析,结果表明:在适当溅射压强下,薄膜具有良好的结晶性和光学性能.随着溅射压强的增加,薄膜的结晶性先变好后变差,晶粒尺寸先增大后减小,在1.0 Pa时薄膜的结晶性最好,且晶粒尺寸最大,约为32 nm;所有WZO薄膜样品的平均透光率超过80;;光致发光主要由本征发光和缺陷引起的蓝光发光组成,在1.0Pa时薄膜还有明显的Zn;缺陷,在1.2Pa时薄膜有明显的Oi缺陷.

基于旋磁材料一维光子晶体单向传输

徐青松;方云团;周骏

2016, 45(4): 1131-1137.

摘要 ( 11 )

PDF (3547KB) ( 12 )

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为了实现光的非互易效应,本文设计了四种周期性结构的一维光子晶体,利用基于旋磁材料的传输矩阵公式,计算结构的传输谱.通过外加磁场的作用,破坏系统的时间反演对称.研究发现时间反演对称的破缺必须结合空间结构对称的破缺,才可实现单向传输,并且这种对称性破坏的越严重,正反方向透射谱的分离度越高.旋磁材料作为一维光子晶体缺陷层,不仅结构简单,而且正向透射率接近100;.在入射角为45°时,正反方向透射消光比在缺陷层厚度为400 μm时达到最大值0.98.

辉石系矿渣微晶玻璃冲蚀磨损研究

夏经天;贾晓林;赵鸣;邓磊波;欧阳顺利;魏海燕;石钰;李保卫

2016, 45(4): 1138-1143.

摘要 ( 14 )

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采用熔融法以白云鄂博尾矿和粉煤灰为主要原料,制备了亚微米级辉石系矿渣微晶玻璃.采用XRD、SEM表征了其结构.以等量国产标准36#黑色SiC颗粒为磨粒,分别研究了该微晶玻璃在不同冲蚀角(30°～ 90°)、磨粒流量(0.22～3.9 g·s-1)、载荷(0.1 ～0.5 MPa)下的磨耗量变化规律.并通过冲蚀表面、剖面分析,单冲击实验和断裂分析研究了该微晶玻璃冲蚀磨损过程和机制.结果表明该微晶玻璃在相应冲蚀条件下,磨耗量随冲蚀角的增加逐渐增大;随磨粒流量的增加而减少;随着载荷的增加而线性增加.其冲蚀磨损去除方式以远大于晶粒的颗粒或残片脆性断裂为主导,部分冲蚀区域会产生冲蚀裂纹.断裂主要沿晶断裂或者穿过玻璃相断裂,也可能存在穿晶解理断裂.

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