人工晶体学报

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2016, 45(10): 2.

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钕镱共掺四钼酸钆钡晶体的生长与光谱性能研究

刘广锦;黄润生;李真;朱思祁;李安明;尹浩;陈振强

2016, 45(10): 2353-2358.

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通过单晶提拉法制备了钕镱共掺四钼酸钆钡(BaNd2x Yb2yGd2(1-x-y)(MoO4)4,x=0.1,0.05,0.01,y=0.1)晶体,研究了其热学性能和光谱性能.结果表明,钕镱共掺四钼酸钆钡晶体的熔点为1070.3℃,采用Judd-Ofelt理论计算得到了5at; Nd3+/10at; Yb3+∶BaGd2(MoO4)4晶体中Nd3+的强度参数Ω2.4.6,4F3/2能级的自发辐射几率、跃迁的荧光分支比以及辐射寿命.通过研究该晶体的吸收光谱、荧光光谱以及Yb3+的2 F5/2能级的荧光寿命,分析了Nd3+对Yb3+的敏化作用,对比发现掺杂浓度为1 at; Nd3+/10at; Yb3+的BaGd2(MoO4)4在1013 nm处的荧光寿命最长.

气体流量对TYUT型MPCVD装置沉积大面积金刚石膜的影响

郑可;钟强;高洁;黑鸿君;申艳艳;刘小萍;贺志勇;于盛旺

2016, 45(10): 2359-2363.

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使用自行研制的频率为2.45 GHz的TYUT型MPCVD装置,以H2和CH4为气源,在功率为8 kW、基片温度为1000℃、气体流量为100～800 sccm条件下,进行了直径为65 mm的大面积金刚石膜的沉积实验.使用扫描电镜、X射线衍射仪、数字千分尺和Raman光谱仪等仪器分别对金刚石膜的表面形貌、取向、厚度和品质进行了表征.实验结果表明,气体流量的变化会对金刚石膜的晶粒尺寸,晶体取向,沉积速率,厚度均匀性和品质产生较大的影响.气体流量在300～600 sccm范围内制备的金刚石膜才兼具晶粒尺寸均匀性好、表面缺陷少和品质高的优点.

电化学法合成BiOCl薄膜及其光催化活性研究

张小芳;李瑞;胡颖媛;王韵芳;张小超;王雅文;樊彩梅

2016, 45(10): 2364-2368.

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以金属Bi板为阳极,石墨为阴极,NaClO为电解液,在室温下用电化学法一步合成了BiOCl薄膜光催化剂.采用X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(DRS)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对其组成、光学特性和形貌进行表征.以500 W氙灯为光源,磺胺甲恶唑为目标降解物,研究了NaClO用量、电解电流大小、EDTA添加量以及电解溶液初始pH不同制备条件下对所得BiOCl薄膜催化活性的影响.结果表明,合成的BiOCl-0薄膜为组分单一、均匀的片状结构,在模拟太阳光下照射150m in,磺胺甲恶唑的降解率达89.8;,而且该薄膜具有较好的光催化稳定性.

Yb3+-Ho3+-F-共掺杂TiO2纳米晶的上转换发光性能及其在染料敏化太阳能电池中的应用

宋丽丽;李忠源;肖志明;刘俊;招瑜;魏爱香

2016, 45(10): 2369-2374.

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采用溶胶-水热法制备了Yb3-Ho3+-F-共掺杂的TiO2(简写为UC-F-TiO2)纳米粉末.通过XRD,TEM,拉曼光谱,XPS和发光光谱,研究了yb3掺杂浓度对UC-F-TiO2纳米粉末的结构、形貌和上转换发光性能的影响规律.结果表明:UC-F-TiO2纳米粉末颗粒的大小约20 nm,由金红石和锐钛矿两种结构混合组成,且随着yb3+掺杂浓度的增加,金红石结构的TiO2所占比例增加;在980 nm激光激发下,UC-F-TiO2发射出中心在543 nm、647 nm和751 nm处的三个发光带.研究了基于UC-F-TiO2和纯TiO2纳米多孔薄膜光阳极的染料敏化电池的光伏性能.结果表明:与纯TiO2制备的电池相比,将UC-F-TiO2应用于染料敏化电池,电池的光电转换效率提高了29.7;.

Ag/Bi2S3/Bi2WO6复合催化剂合成及光催化性能研究

王丹军;王婵;申会东;王杰;郭莉;付峰

2016, 45(10): 2375-2382.

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以硝酸铋、钨酸钠和硫脲为起始原料,采用一步水热法成功合成Bi2 S3/Bi2 WO6光催化剂,采用光还原法在Bi2S3/Bi2 WO6表面沉积贵金属Ag.采用XRD、XPS、FESEM、TEM和UV-Vis-DRS等手段对Bi2S3/Bi2WO6和Ag/Bi2S3/Bi2WO6进行表征,并以罗丹明B和苯酚作为模型污染物对其光催化性能进行研究.结果证明,耦合Bi2S3可以提高Bi2WO6催化剂的光催化活性,Ag沉积使得其光催化性能进一步提高,且Ag的沉积量与催化剂的活性关系密切,其中5; Ag/Bi2S3/Bi2WO6的光催化效果最好.此外,结合活性物种检测和能带结构分析,对Ag/Bi2S3/Bi2WO6的光催化活性增强机理进行了分析.

熔盐辅助碳热还原法合成碳化钽粉体

闫帅;贾全利;李韦;刘新红

2016, 45(10): 2383-2388.

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以Ta O5、酚醛树脂为钽源和碳源,以NaCl-NaF为熔盐介质,采用碳热还原法合成了TaC粉体,借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜研究了粉体物相组成和显微形貌.结果表明:1000℃烧后时试样的物相只有NaTaO3,1100℃烧后有TaC生成,但仍残留较多的NaTaO3;1200℃烧后TaC的生成量明显增加,NaTaO3含量明显降低仅有少量残余;1300℃烧后物相组成全部为TaC.1300℃合成的TaC粉体粒径为1～2 μ.m,粉体形貌为规则的多面体.熔盐促进了TaC粉体的合成主要因为在反应过程中了过量的熔盐不仅起到熔剂的作用,而且直接参与反应生成中间产物NaTaO3,促进了TaC粉体的合成.

提高氧化硅气凝胶耐温性能的研究进展

罗抗磊;姜勇刚;冯军宗;冯坚

2016, 45(10): 2389-2393.

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氧化硅(SiO2)气凝胶是一种高效隔热材料,具有高孔隙率、低导热系数、低密度等优点,在隔热保温领域具有广阔的应用前景.但纯SiO2气凝胶高温时易烧结,严重限制了SiO2气凝胶的使用.本文详细综述了国内外关于提高SiO2气凝胶耐温性能的研究进展,并对未来提高SiO2气凝胶耐温性能的研究提出展望.

石墨烯/Fe3O4/ZnO磁性纳米催化材料的制备及其性能研究

张红娟;郭瑞斌;莫尊理;赵国平

2016, 45(10): 2394-2399.

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以石墨烯为助催化剂,借助水热法合成石墨烯/Fe3O4/ZnO磁性纳米复合光催化材料对ZnO改性.光催化降解测试显示复合材料对对硝基苯酚和罗丹明B降解率可分别达到95.7;和94.2;,重复试验3次后,降解率仍超过90;.对复合材料在光催化体系中磁性回收利用进行了研究,其饱和磁化强度为23.05 emu·g-1,并讨论了其光催化反应机理.

UV-O3照射处理对柔性染料敏化光阳极性能的影响

赵晓冲;南辉;林红;王刚;杨桂军;陈慧媛

2016, 45(10): 2400-2405.

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分别从UV-O3照射ITO-PEN基板和低温烧结后光阳极薄膜两个角度,采用XRD、SEM、接触角测量仪等手段,系统的分析了UV-O3照射处理对光阳极光电性能的影响.研究表明:UV-O3照射处理能够改善基板表面的亲水性,提高了浆料在ITO-PEN基板表面的涂覆均匀性;同时UV-O3照射处理还可以有效的去除低温烧结后光阳极TiO2薄膜中残余的有机物,改善了光阳极TiO2薄膜的导电性及其内部不同粒径TiO2纳米颗粒之间的连接性,使电池的短路电流密度得到了提升,最终使得电池的光电转化效率由5.30;提高到了5.71;.

高压对Ti2AlX(X=C,N)结构、弹性和电子性质的影响

李辉;罗至利;刘哲;夏晓宇;韩旭旭;余鸿洋;孙国栋

2016, 45(10): 2406-2411.

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采用第一性原理方法,对比研究了Ti2AlC和Ti2AlN在高压下的结构、弹性和电子性质.结果表明,Ti2 AlC和Ti2AlN的品格常数a、c和体积V均随着外压的增大减小,但二者变化规律略有不同,都体现了材料的各向异性.通过对弹性常数、体模量、剪切模量、杨氏模量等弹性性质的分析,发现它们均随外压的增加而增大,并验证了Ti2AlC和Ti2AlN在0～50 GPa范围内的力学稳定性.此外,还从电子态密度的角度考察了Ti2AlC和Ti2AlN的电子性质,认为它们均具有共价键和金属键的双重特性,并发现在0 ～ 50 GPa范围内压力对态密度影响较小.本文计算结果与已有实验值和理论值吻合较好.

Ag/ZnO-Bi2O3复合催化剂的制备及其光催化性能研究

徐舸;杨凯;芦淼;史发年;刘英琦

2016, 45(10): 2412-2417.

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以Zn(Ac)2·2H2O、Bi(NO3)3·5H2O、硝酸银为原料,柠檬酸为络合剂,聚乙二醇400与去离子水为溶剂,空气氛下高温煅烧制备了Ag/ZnO-Bi2O3复合催化剂,并采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和紫外-可见光漫反射吸收光谱对产物进行了表征.结果表明,掺杂Ag和Bi2O3显著降低了ZnO的禁带宽度,达到2.93 eV,吸收光谱红移至423 nm处;当原料中Zn∶ Bi∶ Ag元素的摩尔比为1∶0.1∶0.25时,制备的Ag/ZnO-Bi2O3紫外光下催化降解甲基橙溶液性能较佳,降解率可达95;;同时发现复合催化剂与双氧水具有协同效应,可将达到相同降解率时间缩短到2h.

拓扑结构优化晶体网络实现WO3电致变色性能的提升

于瑞;姚佩剑;郭文熹;于伟东;刘向阳

2016, 45(10): 2418-2425.

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利用水热合成法,根据晶体生长特性,分别改变水热反应液中HCl和草酸的浓度,在旋涂有WO3种子层颗粒的FTO导电玻璃上,生长多尺度WO3晶体网络结构,即微米花1、微米花2以及微米海胆.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析表征样品形貌特征以及晶体结构.最后利用电化学工作站表征WO3的电致变色性能.结果表明,在四种结构中微米海胆由于其有序的针状结构,有利于电解液离子在其中通透,使得离子能够在电场作用下,在纳米针之间较小的运输阻力和路径下定向脱嵌,导致更高的颜色对比度和更好的电致变色性能.

Sr掺杂镧锰氧化物/石墨烯对电极的催化性能研究

朱莉华;吕珂;肖欣

2016, 45(10): 2426-2430.

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以商用TiO2薄膜为光阳极,以溶胶-凝胶法合成的Sr掺杂镧锰氧化物La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO)纳米颗粒为对电极,为电解液,组装染料敏化太阳能电池(DSSC).通过电化学阻抗谱(EIS)、塔菲尔极化曲线(Tafel曲线)、循环伏安曲线(CV曲线)、伏安特性曲线(J-V曲线)对制备的对电极进行光电性能分析.为了进一步提高LSMO纳米颗粒对电极的能量转化效率,在LSMO纳米颗粒中加入还原氧化石墨烯(RGO),通过简单的物理混合法制备了LSMO/RGO纳米复合材料.这种复合材料在还原I3-方面表现出更优异的电催化性能.与Pt对电极(6.942;)相比,其能量转化效率(PCE)达到了6.567;.

纳米Bi2MoO6的水热法制备及光催化性能研究

李若明;杜慧玲;刘俊

2016, 45(10): 2431-2435.

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为进一步提升钼酸铋的可见光催化活性,以Bi(NO3)3·5H2O和Na2 MoO4·2H2O为原料,加入不同表面活性剂辅助水热法制备了纳米级钼酸铋.研究了表面活性剂种类对Bi2 MoO6形貌结构的影响,采用XRD、SEM和FTIR对产物进行了表征.结果表明:在水热合成条件下引入CTAB作为表面活性剂时,合成的纳米片厚度仅为10～20 nm.这种钼酸铋纳米片比普通钼酸铋纳米粉体具有更优的光催化活性,可见光照射180 rmin后对目标污染物亚甲基蓝的降解率可达81;,可见光催化效率提升2～4倍.

蒸发电流对CdSe薄膜的结晶性能影响研究

裴传奇;张敏;张志勇;杨辉;刘其娅;曾体贤

2016, 45(10): 2436-2440.

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采用真空热蒸发技术,选取系列蒸发电流在光学玻璃基底上制备出CdSe薄膜.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和原子力显微镜对样品的结构和表面形貌进行了表征.结果显示:蒸发电流为75 A时,CdSe薄膜沿(002)方向择优生长,衍射峰较强,半峰宽较小,晶粒(约48 nm)分布较均匀,表面粗糙度低(5.58 nm),无裂纹.蒸发电流不改变薄膜的结晶取向,但电流过低时,薄膜的表面颗粒轮廓模糊且有间隙,结晶性差;电流高于75 A时,随电流升高,薄膜结晶性逐步降低,颗粒变小,半峰宽变大,部分样品表面晶粒生长不完整,表面出现裂纹.

利用球磨六角氮化硼制备立方氮化硼的研究

杜勇慧;张波波;王少伟;张铁臣

2016, 45(10): 2441-2445.

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首先对六角氮化硼(hBN)进行了不同时间的球磨,并以球磨后的hBN作为初始原料研究了在高温高压条件下其对立方氮化硼(cBN)制备的影响.利用X-射线衍射、Rman光谱、XPS测试手段对球磨后的六角氮化硼进行了测试分析.结果表明,球磨不仅破坏了六角氮化硼的有序度,还改变了其表面成分和相对含量.

单斜相和四方相LaVO4∶Eu的制备及荧光性能研究

张焕君;程学瑞;任宇芬

2016, 45(10): 2446-2451.

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采用采用水热法,以La(NO3)3·6H2O和NaVO3为前驱物,合成了单斜相和四方相LaVO4.采用X射线衍射和拉曼光谱研究了pH值和退火处理对LaVO4晶体结构和荧光性能的影响.结构表明,前驱溶液的pH值对LaVO4晶体结构有重要影响,pH≤5.0时,生成物为单斜相M-LaVO4.当pH≥7.0时,生成物由单斜相转变为四方相LaVO4,较高的退火处理有助于提高其结晶质量.荧光光谱显示两种结构LaVO4∶Eu的发射光谱均来自于Eu3+的5D0→7 FJ能级的辐射跃迁,但是由于晶体结构的不同,其发射光谱的形状和发光强度存在较大差异.四方相LaVO4是一个很好的发光基质材料.

2,2'-二吡啶胺NiⅡ、MnⅡ配合物的合成、结构及热稳定性研究

谭育慧;古志峰;王宾;杨昌善;刘艺;唐云志

2016, 45(10): 2452-2458.

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利用NaNCO(异氰酸钠),Dipy(Dipy =2,2'-二吡啶基胺),NiSO4·6H2O或MnSO4自由组装,得到2个结构新颖的配合物[Ni(Dipy)2(NCO)2](1)、[Mn(Dipy)2 (NCO)2] (2),对其进行元素分析、红外光谱、TGA(热重分析)、PXRD(X-射线粉末衍射)等表征.X-射线单晶衍射检测表明,配合物1属于单斜晶系,空间群为P21/n,晶胞参数为a=1.06202(10) nm,b=1.60978(15) nm,c=1.30856(13) nm,β=96.632(2)°,V=2.2222(4) nm3,Z=4;配合物2属于单斜晶系,空间群为C2/c,晶胞参数为a=0.85272(4) nm,b=1.65974(7) nm,c=1.57540(7) nm,β=101.8690(10)°,V=2.18198(17) nm3,Z=4.在配合物1、2中,每个金属离子与两个配体(Dipy)及两个阴离子NCO-配位,形成一个以金属离子为中心的六配位八面体构型,然而中心金属离子的半径、电子云分布不同致使配合物1、2的空间排布不同.

PI/ZnO-UV/类Fenton光催化降解甲基橙废水

王晓丹;雷永林;霍冀川;王颖

2016, 45(10): 2459-2466.

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采用超声-离子交换法制备PI/ZnO复合薄膜,采用SEM、EDS、XRD、XPS、UV-vis DRS、TGA等对其形貌、结构进行表征.结果表明,复合薄膜表面以六方纤锌型纳米ZnO存在,颗粒均匀、无团聚现象,复合薄膜的可见光吸收范围增加,保留了原有PI的耐高温性能.考察了溶液初始pH、H2 O2用量、紫外光强度、光催化时间等因素对PL/ZnO-UV/类Fenton光催化降解反应的影响.结果表明,以50 mL,10 g/mL的甲基橙模拟废水为目标产物进行光催化性能试验,取PI/ZnO复合薄膜(10 mm× 30mm),调节初始pH为3.5,30;的双氧水投加量为0.06 mL(约1滴),紫外光强度300 W,空气流速为0.03 MPa/s,60s后降解率可达到98.5;以上.

高分散型La2O3/Bi2O3复合氧化物的制备及其光降解染料性能研究

李金星;郭小惠;郭贵宝

2016, 45(10): 2467-2471.

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采用炭黑吸附-沉淀法合成高分散型La2 O3/Bi2O3复合氧化物光催化材料,通过改变材料的焙烧温度实现对其比表面积、晶体结构、晶粒尺寸、光吸收性质及光降解染料活性的调控.研究结果显示,焙烧温度为600℃时制备的La2O3/Bi2O3复合材料,具有较高的分散性、较大的比表面积、宽的紫外-可见光吸收范围,以紫外灯为光源,亚甲基蓝的光降解率可达98;(50 min内).该材料较高的染料光催化降解率主要源于:较小的颗粒尺寸加快了光生e--h+向材料表面的扩散速率,稀土元素镧的存在有利于促进光生e--h+的分离,从而提高光量子效率;同时较大的比表面积和表面较多的活性基团促进了染料的吸附和降解.

Fe2O3对CaO-Al2O3-MgO-SiO2系微晶玻璃析晶及断裂特性的影响

杜永胜;杨晓薇;张红霞;陈华;张雪峰;赵鸣;欧阳顺利;李保卫

2016, 45(10): 2472-2477.

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采用熔融法,利用纯化学试剂制备了CaO-A12O3-MgO-SiO2 (CAMS)系微晶玻璃,利用DTA、XRD、拉曼光谱仪等研究了Fe2O3对微晶玻璃析晶特性的影响规律,微晶玻璃的物化性能由抗折强度、杨氏模量、剪切模量、泊松比、维氏硬度等进行评价.结果表明,微晶玻璃的析晶特性随着Fe2 O3含量的增加而增强,对应母体玻璃中首先出现富铁相,进而促进辉石主晶相的析出.微晶玻璃的断裂特性及裂纹扩展方式均随析晶度的提高得到明显改善.但过量的Fe2O3添加则对微晶玻璃的析晶特性无明显影响,反而降低了玻璃相的致密性.微晶玻璃的耐酸性、抗折强度、杨氏模量及剪切模量均呈现先增加后降低的趋势,微晶玻璃的Fe2 O3含量为6.6wt;时综合性能最优.

花状TiO2的制备及光催化性能研究

王红侠;李新星;吴朝政;史洪玮

2016, 45(10): 2478-2482.

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采用溶剂热法合成了花状TiO2,运用SEM、XRD和N2物理吸附-脱附等对其形貌、结构、比表面积和孔径进行了表征,并以甲基橙为模拟污染物研究了它们的光催化性能.结果表明,花状TiO2结构为锐钛矿相,是由纳米晶定向聚集形成纳米棒组成的3D花状结构,花状结构的直径在0.7～1.5 μm,平均直径在1.1μm,细小纳米晶聚集形成的纳米棒的直径在20～25 nm,长度100～ 150 nm.该样品具有较高的比表面积,表现出良好的光催化活性.

无铅压电薄膜的制备与研究进展

蔡艳艳;李慧;高景霞;张金平;张洋洋

2016, 45(10): 2483-2492.

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结合目前国内外对无铅压电薄膜的研究状况,重点综述了KNN基、BNT基及BZT-BCT系列无铅压电薄膜的研究进展,指出各个系列的无铅压电薄膜所取得的进步,也指出当前无铅压电薄膜所面临的挑战.

同轴静电纺丝制备仿生多孔氧化铝纤维研究

康剑;魏恒勇;崔燚;王鹏;卜景龙;李慧;李敏娜;季文玲

2016, 45(10): 2493-2499.

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以无水氯化铝为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为助纺剂,无水乙醇为溶剂,采用同轴静电纺丝法制备出氧化铝凝胶/PVP前驱体纤维,经1200℃煅烧后得到仿生多孔氧化铝纤维.系统研究了内外液流速以及PVP用量对多孔氧化铝纤维物相和孔结构的影响.结果表明,适当加大内液流速纤维逐渐出现仿生多孔结构,内液流速过大则会导致纤维多孔结构破裂消失.随着外液流速增加,纤维中的孔结构数量和孔径逐渐减小.增加PVP用量纤维直径增大,孔结构数量及孔径也会减小.当内液流速为0.1 mL/h,外液流速为1.0 mL/h,PVP用量为0.5g时,纤维为高纯α-Al203相,纤维表面光滑、连续,具有明显的仿生多孔结构.

水性氧化石墨烯/聚苯胺复合材料制备及其防腐性能研究

刘迅;郭方;王山河;宫锡生;仲莹莹

2016, 45(10): 2500-2507.

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采用液相法制备了一种水性氧化石墨烯/聚苯胺复合材料.通过SEM、XRD等手段对复合材料进行了表征,并对制备的复合涂层进行电化学分析和理化性能测试.结果表明,在有机酸的存在下,苯胺单体以充分剥离的氧化石墨烯为成核生长位点,形成了分散良好的氧化石墨烯/聚苯胺复合材料,并保持了氧化石墨烯的层状结构.在复合涂层中,掺杂在聚苯胺分子骨架上的磺基水杨酸(SSA)或十二烷基苯磺酸(DBSA)与聚苯胺协同形成电化学保护作用,有效地将2A12铝合金的腐蚀电流最低降至2×10-7A/cm2左右.该涂层具有良好的强度、韧性和附着等力学性能,并且具有优良的耐盐雾、光照老化等物理稳定性.

La2Zr2O7陶瓷在高温及高温湿氧环境中的组成结构演化

雷青国;孟凡桂;李伟;王松;王生学

2016, 45(10): 2508-2513.

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采用溶胶-凝胶法制备了锫酸镧(LZO)陶瓷,对比研究了LZO陶瓷在1300～ 1500℃空气环境及水汽环境中的组成、结构演变.采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)仪,X射线衍射(XRD)仪、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对LZO陶瓷及经不同环境处理后的组成、物相与形貌进行了研究.结果表明:溶胶-凝胶法制备所得LZO陶瓷为烧绿石结构,平均晶粒尺寸为44nm,陶瓷中的La和Zr摩尔比为0.94∶1;LZO陶瓷在高温空气环境中的组成与结构基本稳定,1500℃下出现了较为明显的高温烧结和晶粒生长;LZO陶瓷在高温水汽环境中失重明显,且发生了严重的分相和高温烧结,生成了m相ZrO2和c相La2O3,平均晶粒尺寸达到2μμm.

(β-TCP/HA)/Ti复合材料的制备及其组织结构与性能研究

李刚;刘云婷;张井波

2016, 45(10): 2514-2518.

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用化学沉淀法制备β-磷酸钙/羟基磷灰石双向陶瓷(β-TCP/HA)粉末.采用粉末冶金法,以(HA/β-TCP)粉末和Ti粉末为原料,经1050℃真空烧结60 min制备出含不同质量分数钛粉的(HA/β-TCP)/Ti复合材料:(β-TCP/HA)/60wt;Ti、(β-TCP/HA)/70wt; Ti、(β-TCP/HA)/80wt; Ti.用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对复合材料进行了组织结构和物相成分表征,并采用维氏显微硬度计测试了复合材料的显微硬度.采用模拟体液浸泡(SPF)进行体外生物活性表征,结果表明:复合材料的物相主要为α-Ti、TiO2、Ca5(PO4)3 (OH)、β-Ca3(PO4)2和CaTiO3;块状陶瓷相沿富Ti相等形成的网状结构的孔隙中分布.(β-TCP/HA)/60wt; Ti复合材料中Ca5 (PO4)3(OH)分解程度最小,显微硬度为HV539,最接近人体骨骼的硬度.经14天SPF溶液浸泡后,Ca5(PO4)3(OH)的衍射峰沿(211)晶面具有明显的择优取向,材料表面密布结晶度良好的棒状Ca5(PO4)3(OH)晶体.

星状金纳米晶的制备及应用研究进展

史佳卿;陆嘉文;马鸿飞

2016, 45(10): 2519-2524.

摘要 ( 6 )

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主要介绍了新型星状金纳米晶的研究进展,介绍了其主要的制备工艺,阐述了星状金纳米晶在药物运载与释放、催化、及SERS增强方面的显著应用;同时简略介绍了一些其他贵金属星状纳米晶的应用性能.制备中通过添加不同贵金属晶种、还原剂与表面活性剂,控制[金属盐溶液浓度]/[晶种数目]的摩尔比,调节星状纳米晶尖端长度与数目;同时对不同贵金属星状纳米晶的应用前景进行了展望.

利用不同硅前体制备超疏水性白炭黑膜

孟凡涛;许珂敬;史晓慧;王璐;魏春城

2016, 45(10): 2525-2529.

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以稻壳灰和水玻璃为前驱体,以氨基硅油(amino silicon oil-ASO)为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备不同性能的超疏水性白炭黑及其膜.主要研究不同前驱体和改性剂用量对白炭黑疏水性膜性能的影响,通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和润湿接触角进行性能表征.研究结果表明,以稻壳灰或水玻璃为前驱体,采用改进的溶胶-凝胶法均能制备出接触角大于160°的SiO2超疏水膜;采用相同的改性剂,可以得到颗粒形态完全不同的SiO2膜;改性剂的作用对SiO2表面改性作用是一种接枝反应,将疏水性基团接枝替代SiO2表面的羟基,而使SiO2表面疏水,且能起到模板作用,引导水玻璃溶胶颗粒聚合成棒状或纤维状结构.

承德某硬质伊利石除铁增白试验研究

王珊;王高锋;孙文;郑水林

2016, 45(10): 2530-2535.

摘要 ( 4 )

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以Na2S2O4为还原剂,六偏磷酸钠和EDTA为添加剂,对河北承德某硬质伊利石进行了除铁增白试验研究,考察了Na2S2O4用量、矿浆pH值、反应温度、添加剂用量等因素对除铁增白效果的影响,得出了还原-络合漂白优化工艺条件.硬质伊利石还原-络合漂白优化工艺条件为:矿浆浓度11;,Na2S2O4用量4;,(NaPO3)6用量0.2;,EDTA用量8;,pH =2.5,温度80℃,反应时间20 min.经还原-络合漂白后,硬质伊利石漂白产品中Fe2O3含量由1.14;降至0.70;,白度由79.3;提高至87.0;.

陶瓷墙地砖干法制粉造粒过程湿含量数值分析

吴南星;成飞;余冬玲;陈涛;方长福;廖达海

2016, 45(10): 2536-2541.

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针对陶瓷墙地砖干法制粉过程粉体颗粒湿含量分布不均匀性问题.采用有限体积法建立干法制粉造粒过程欧拉-欧拉多相流模型,模拟干法造粒过程雾化液滴的分布情况,分析干法造粒过程中粉体颗粒的湿含量均匀性;同时搭建试验平台测试干法造粒粉体颗粒湿含量.数值仿真结果表明:当干法造粒时间为10 s、20 s、30 s时,粉体颗粒分布区域雾化液滴的质量比分布分别在0.08 ～0.09、0.09～0.1、0.11-0.12区域,且20 s时造粒室内雾化液滴分布均匀性均最佳.同时实验与仿真对比表明:当干法造粒时间为10 s、20s、30 s时,造粒室内雾化液滴最大质量比实验测得值为0.086、0.112、0.123,数值模拟值为0.09、0.1、0.12;造粒室内雾化液滴平均质量比实验测得值为0.081、0.102、0.109,数值模拟结果为0.082、0.096、0.118.从局部与整体角度表明数值模拟与实验结果基于吻合,说明数值模拟结果的真实性,为陶瓷墙地砖干法制粉粉体颗粒湿含量均匀性分析提供了可靠的理论依据.

基于CFD的建筑陶瓷干法制备过程温度场分析

吴南星;成飞;余冬玲;陈涛;方长福;廖达海

2016, 45(10): 2542-2548.

摘要 ( 1 )

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为了建立于法制粉过程温度场与有效坯体颗粒之间的关系.基于欧拉双流体理论建立干法制粉过程数理模型,模拟干法制粉过程温度随造粒时间的变化规律,同时结合坯料颗粒的流动性指数与有效颗粒数,阐明干法制粉过程温度场与有效坯体颗粒之间的关系.数值模拟与实验结果表明:当造粒时间为4 min、5 min、6 min时,造粒室内部最大温度值分别约为70℃、85℃、95℃,且造粒室内温度值均衡性依次减弱,坯料颗粒的流动性指数分别为59.5、91.5、85.5,有效坯料颗粒分别为85.33;、90.66;、87.76;.研究结果说明:造粒时间为5 min时造粒效果最佳,且当造粒室内温度值大于85℃时,坯料颗粒的流动性指数及有效颗粒数量在一定程度上均减少.

薄膜型声学超材料板结构隔声特性分析

张佳龙;姚宏;杜军;赵静波;董亚科;祁鹏山

2016, 45(10): 2549-2555.

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针对发动机产生低频噪声引起驾驶员生理异常影响战机飞行品质的问题,提出一种薄膜型声学超材料板结构模型进行减振降噪.采用模态分析法对薄膜声学材料的基本特性进行分析,并结合有限元对平板结构模型隔声机理、隔声量影响因素进行了研究.结果显示:隔声量是弹性波与薄膜相互作用声能量衰减的结果,弹性波衰减速度直接影响隔声性能.结果表明:通过改变结构参数,则第一隔声峰处的隔声量增大,第一波谷的频率变化很小,同时薄膜的第一隔声峰向低频移动.

基于BP神经网络的Ni-TiN镀层腐蚀速率预测研究

彭绪山;李永平;章晓敏;王水

2016, 45(10): 2556-2560.

摘要 ( 3 )

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采用磁场电沉积方法在40Cr钢表面制备了Ni-TiN镀层,并在正交实验的基础上建立了BP神经网络模型对镀层腐蚀速率进行预测,最后利用扫描电镜、X射线衍射仪以及显微电子天平对镀层的表面形貌、组分以及腐蚀速率进行分析和研究.结果表明,当工艺组合为A2B2C3D1,即TiN粒子浓度6 g/L,磁场强度0.4T,占空比50;,电流密度0.5 A/dm2时,Ni-TiN镀层经腐蚀后表面较为平整,凸起状物质较少.BP神经网络模型能够较好的模拟Ni-TiN镀层腐蚀速率,腐蚀速率最小值仅为2.134 mg/m·h,因此也证明了BP神经网络的可靠性.经XRD分析,Ni-TiN镀层存在Ni、TiN两相.

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