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2016年 第45卷 第11期
刊出日期：2016-11-15

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Tb∶Lu2SiO5光学薄膜的结构演变和发光性能

孙智;谢建军;王宇;施鹰;雷芳

2016, 45(11):  2561-2566. 

摘要 ( 6 )   PDF (1750KB) ( 11 )  

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采用溶胶-凝胶法结合旋涂工艺在单晶硅(111)上制备了Tb3+离子不同掺杂浓度的硅酸镥光学薄膜(Tb∶Lu2SiO5),利用热重差热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、原子力显微镜(AFM)和紫外可见荧光光谱(PL)对Tb∶Lu2SiO5薄膜的不同温度热处理的结构演变和发光性能进行了表征.研究结果表明Tb∶Lu2SiO5光学薄膜表面均匀、平整、无裂纹,薄膜样品从800℃开始晶华,1100 ℃时晶化完全.Tb∶Lu2SiO5的发光性能表现为Tb3+离子的4f→5d和5D4(5D3)→7FJ(J =6,5,4,3)跃迁结果(监测波长分别为480～650 nm和350～470 nm),激发主峰位于～240 nm,发射光谱主峰为542 nm的绿光发射.研究表明Tb3掺杂浓度对Tb∶Lu2SiO5光学薄膜的发光强度会产生明显影响,掺杂15mol;的Tb3+时,Tb∶Lu2SiO5薄膜的发光强度最强.

水热法合成ZnO∶Ho,Yb发光粉及其上转换发光特性

李学芳;新梅;吴江涛

2016, 45(11):  2567-2571. 

摘要 ( 3 )   PDF (1236KB) ( 11 )  

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采用低温水热法合成了Ho3+,Yb3+和Li+共掺杂ZnO上转换荧光粉.研究了Ho3+,Yb3+和Li+的掺杂摩尔比对样品的结构、形貌和上转换发光强度的影响,讨论了其上转换发光机理.结果表明:所制备的ZnO∶Ho,Yb粉体为六方纤锌矿结构的亚微米(500 nm)棒,相比未掺杂样品尺寸增加,表面不再光滑.在980 nm激光(LD)激发下,ZnO∶1.2mol; Ho,4mol; Yb,5mol; Li样品发出较强的绿光上转换发射.

不同钙源种类对CaTi2O5粒子的光催化性能影响

董伟霞;包启富;吴丽清;刘彭燕

2016, 45(11):  2572-2576. 

摘要 ( 2 )   PDF (1629KB) ( 11 )  

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采用溶剂热法制备了CaTi2O5微纳结构.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积分析仪(BET)对样品进行了表征,并用紫外-可见吸收光度计分析样品对光的吸收特性,研究不同钙源种类对CaTi2O5样品的物相、微观形貌及光催化性能的影响.结果表明:CaTi2O5样品更有利于降解甲基橙溶液.钙源为CaCl2所制备的CaTi2O5样品的结晶度高、颗粒大小均匀,具有低的反射率和高的吸收率,高的比表面积(112.34 m2·g-1),因此样品呈现出较高的光催化性能.

模拟熔融态黄磷炉渣制备微晶玻璃析晶规律研究

刘红盼;黄小凤;马丽萍;尚志标;陈丹莉;蒋明

2016, 45(11):  2577-2584. 

摘要 ( 3 )   PDF (2317KB) ( 11 )  

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以SiO2-Al2O3、Na2O-SiO2-Al2O3 、K2O-SiO2-Al2O3、CaO-SiO2-Al2O3和MgO-SiO2-Al2O3五种混合辅料为研究对象,采用液-固混合法与热态黄磷炉渣进行高温混熔直接制CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃.通过Factsage、差热分析和X射线衍射,并利用修正后的Johnson-Mehl-Avrami (JMA)方程,分析了不同辅料在高温下与热态黄磷炉渣混熔制备微晶玻璃的析晶规律.结果表明:混合辅料SiO2-Al2O3出现液相的最低温度为1595℃,而当加入碱金属或碱土金属作助熔剂时辅料的熔融液相温度均大幅降低.添加Na2O-SiO2-Al2O3辅料后制备出的微晶玻璃析晶活化能E为192.8718 kJ/mol,而添加K2O-SiO2-Al2O3辅料后其析晶活化能明显增加为306.4335 kJ/mol.当助熔剂为CaO和MgO时,其析晶活化能接近,分别为376.7427 kJ/mol和372.0462 kJ/mol.在五种混合辅料直接添加到热态黄磷炉渣制备微晶玻璃过程中,K2O-SiO2-Al2O3和CaO-SiO2-Al2O3辅料均出现目标主晶相为硅灰石(CaSiO3)的物相.综合考虑析晶活化能和物相组成,以K2O-SiO2-Al2O3为混合辅料直接加入热态黄磷炉渣制备出的微晶玻璃优于其它混合辅料的直接添加.

Ga8(H2O)6(HPO3)14·(C3N2H6)3·H3O∶含有经典6*1SBU的新型三维开放骨架亚磷酸镓

高帆;左萌萌;李彩霞;黄亮亮

2016, 45(11):  2585-2590. 

摘要 ( 7 )   PDF (1297KB) ( 11 )  

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为了丰富亚磷酸盐结构,为多孔材料的定向合成提供一定的实验数据,在溶剂热的条件下,以咪唑为结构导向剂合成了一个具有三维开放骨架结构的新型亚磷酸镓化合物Ga8(H2O)6(HPO3)14·(C3N2H6)3·H3O(化合物1),并通过粉末X-射线衍射、红外光谱、热重、ICP和CHN元素分析对化合物进行了表征.单晶X-射线衍射分析结果表明,化合物1属于三斜晶系,P-3c1空间群,晶胞参数为a=b=1.33388 (8) nm,c =1.7886(2) nm,γ=120 (4)°,Z=2.其结构是由GaO6八面体和[HPO32-]假四面体单元相互连接构成.该结构沿着[100]和[010]方向具有12元环孔道.值得注意的是,在化合物1的结构中存在两种不同的次级结构单元(SBU):经典的6*1单元Ga3P4和齿轮状的GaP6单元.

热丝CVD法沉积固态扩散源制备晶硅太阳电池p+/n+发射极研究

宿世超;王涛;韩宇哲;田罡煜;黄海宾;高超;岳之浩;袁吉仁;周浪

2016, 45(11):  2591-2595. 

摘要 ( 20 )   PDF (1224KB) ( 19 )  

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为进一步提高晶硅太阳能电池发射极的性能,本文提出了一种新的发射极制备技术-低温CVD法沉积固态薄膜扩散源并进行高温扩散.采用热丝化学气相沉积法(HWCVD)在单晶硅片上沉积重掺杂硅基薄膜作为固态扩散源,然后在空气氛围下的管式炉中进行高温扩散,最后用稀HF溶液去除表面的BSG/PSG.通过掺磷薄膜扩散在P型单晶硅片上制备了方阻在50～250 Ω/□范围内可控的n+型发射极;通过掺硼薄膜扩散在N型硅片上制备了方阻在150 ～600Ω/□□范围内可控的p+型发射极.并且通过在源气体中加入CO2作为氧源,实现了扩散后硅片表面残留扩散源层的彻底去除.

AlN含量对SiC基复相陶瓷性能的影响

杨群;李鑫;李晓云;冯永宝;杨建;丘泰

2016, 45(11):  2596-2599. 

摘要 ( 3 )   PDF (1220KB) ( 13 )  

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以MgO-CeO2为烧结助剂,采用热压烧结工艺在1850℃下制备了SiC基复相陶瓷.研究了不同AlN含量对复相陶瓷致密性与导热性能的影响.结果表明:不添加AlN时,试样致密性最差,气孔率和体积密度分别为4.71;和2.43 g/cm3.AlN含量升高至5wt;时,试样致密性有所提高.AlN含量进一步升高至10wt;～20wt;,试样完全致密,气孔率和体积密度分别保持在0.20;和3.31 g/cm3.在AlN含量为10wt;时,样品具有最高的热导率51.62 W·m-1·K-1,同时弯曲强度和断裂韧性达到顶点,分别为731.3 MPa和7.3 MPa·m1/2.

纳米纤维结构对石墨/纳米碳纤维复合材料电化学性能的影响

谢吉;李向辉;左振民;王乾;刘备;黄启忠;谢志勇

2016, 45(11):  2600-2607. 

摘要 ( 2 )   PDF (3206KB) ( 8 )  

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为了实现石墨/纳米碳纤维复合材料用作锂离子电池负极材料的商业化应用,本实验采用了化学气相沉积在石墨颗粒表面原位生长纳米碳纤维包覆的方法制备了石墨/纳米碳纤维复合材料,利用拉曼、扫描电镜以及高分辨透射电镜等手段对纳米碳纤维包覆层中纤维的形貌与微观结构进行研究.研究结果表明:550℃下生长的板式结构的纤维嵌锂容量要高于600℃生长的无序结构和650℃生长的管状结构纤维;纳米碳纤维优良的导电性能能够复合材料的倍率性能;此外,复合材料中纤维比例在5;左右时,循环稳定性好,首次循环库伦效率也较高.

薄膜砷化镓太阳能电池晶圆片金-金键合热应力影响因素分析

王典;仇寻;仇原鹰;郭祥虎;孙利杰

2016, 45(11):  2608-2613. 

摘要 ( 7 )   PDF (2646KB) ( 16 )  

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针对砷化镓太阳能电池键合过程中键合界面位错密度过大、部分区域解键合等问题,通过金-金热压键合技术结合有限元方法,提出了一系列降低结构热应力的有效途径.以砷化镓薄膜电池GaAs/Au/PI晶圆片为研究对象,建立三维电池模型,观察和分析了在热和压力同时作用下键合界面的热应力分布及结构变形情况,并探究了金层厚度与热压曲线对结构热应力的影响.分析结果表明,所提出的改进方法使结构热应力大大减少,提高了电池的键合率.

SiC单晶刻划过程的脆塑性转变特征研究

丁子成;李淑娟;李梓;崔丹

2016, 45(11):  2614-2625. 

摘要 ( 19 )   PDF (4364KB) ( 30 )  

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SiC单晶化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,广泛用于大功率器件产业.但由于其材料的硬度很大,加工非常困难.脆性材料塑性域加工为提高该类材料的表面质量,降低加工时间和成本提供了有效的途径.本文采用不同刀具角度和刀尖圆弧半径的单点金刚石刀具对4H-SiC单晶进行刻划实验,利用声发射、摩擦力传感器来监测刻划过程中声发射信号强度以及摩擦力的变化,并通过Leica DCM3D以及SEM观察划痕沟槽表面形貌、切屑状态,综合分析以获得4H-SiC单晶在不同角度、刀尖圆弧半径下塑脆转变的临界切削深度.结果表明,增大刀具角度有利于塑性域加工;在相同条件下,刀尖圆弧半径越大,临界切削深度越大.

三维有序大孔WO3的制备及其对丙酮的气敏响应

刘志强;要红昌;申小清;陈金周

2016, 45(11):  2626-2633. 

摘要 ( 3 )   PDF (2303KB) ( 11 )  

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三维有序大孔(3DOM)材料具有高度有序的孔结构和较大的比表面积,这些特点有利于气体在材料表面的传输与扩散,可以作为良好的气敏材料.本文通过聚苯乙烯模板结合煅烧处理的方法制备了3DOM WO3气敏材料,并运用XRD、SEM、BET、XPS等手段对其物相、形貌、比表面积和表面成分等进行了表征.气敏测试结果表明,所制备的3DOM材料对丙酮灵敏度高(在丙酮浓度10 ppm时,S=10),检测限可低至0.2 ppm.此外,3DOM WO3材料对丙酮还具有良好的选择性和长期稳定性.最后,对所制备的3DOM WO3材料进行了气敏机理解释.

《人工晶体学报》征稿简则

2016, 45(11):  2633. 

摘要 ( 2 )   PDF (54KB) ( 5 )  

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氧化石墨烯修饰碳糊电极循环伏安法测定铜离子

陈红任;孙和鑫;朱春城

2016, 45(11):  2634-2638. 

摘要 ( 2 )   PDF (1229KB) ( 11 )  

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采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯,利用挤压填充法将氧化石墨烯修饰到碳糊电极内,成功地制备了氧化石墨烯修饰碳糊电极并探讨了在此电极上铜离子的循环伏安行为.实验表明:石墨粉与氧化石墨烯材料配比为8∶1,底液pH值为3.0,扫描速率为120 mV/s测定铜离子时为最优实验条件,氧化峰电流与铜离子浓度在4.0×10-8 mol/L～ 1.0×10-3 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为4.559×10-8 mol/L.氧化石墨烯修饰碳糊电极对铜离子的测定表现出良好的重现性与稳定性.

B,Ru共掺杂TiO2纳米粉体的制备及光催化性能

王竹梅;李一平;刘波;李月明;沈宗洋;左建林

2016, 45(11):  2639-2644. 

摘要 ( 3 )   PDF (1752KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

采用溶胶凝胶法制备了B、Ru共掺杂TiO2纳米粉体,采用XRD、TEM、XPS、FT-IR及UV-Vis等技术对催化剂进行了表征.结果表明:B部分掺入到TiO2晶格间隙中形成B-O-Ti键,部分以B2O3的形式存在;Ru掺入到TiO2品格;B、Ru掺杂均能抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,同时促使TiO2晶粒细化;B掺杂能减少光生电子-空穴的复合、促进TiO2表面活性基团Ti-OH的生成、减小光学带隙值,而Ru掺杂的这三方面的作用却有限.Ru掺杂降低了TiO2的光催化活性,而B掺杂却能大幅提高了TiO2的光催化活性,因而Ru、B共掺杂样品的光催化活性比仅B掺杂样品还稍低,当B掺杂质量百分数为1.0;时,可见光下光催化降解亚甲基蓝的2h降解率由未掺杂TiO2的68.5;提高至84.3;.

FTO薄膜制备技术研究进展

郁建元;王立坤;王丽;宋玉嘉;赵洪力

2016, 45(11):  2645-2649. 

摘要 ( 16 )   PDF (325KB) ( 20 )  

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本文首先对FTO薄膜的特性和应用进行简明陈述,之后对薄膜的制备方法,包括溶胶-凝胶法、磁控溅射法、化学气相沉积法和喷雾热解法等现有制备技术及研究进展进行了全面的综述,最后对FTO薄膜的制备技术改进及FTO理论设计研究前景进行了展望.

高硅低品质高岭土合成NaP型分子筛

董小雪;洪建和;何岗

2016, 45(11):  2650-2654. 

摘要 ( 3 )   PDF (1645KB) ( 9 )  

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以高硅含量的低品质高岭土为原料,在高温下碱熔活化,水热晶化合成了NaP型分子筛.实验探究了碱熔温度、晶化条件、老化条件对合成NaP分子筛的影响.采用XRD,SEM及BET对合成产物进行表征.结果表明:未外加硅源,600℃碱熔2h,n(Na2O)/n(SiO2)=1.6,n(H2O)/n(Na2O) =75,70℃老化lh,120℃水热晶化45 h可得到单一晶相NaP型分子筛,形貌为球状颗粒,比表面积为87.12m2/g.

C@Fe3O4磁性微孔球的制备及性能研究

武琦钧;莫尊理;郭瑞斌;王博;李莉;刘焕东;祁磊

2016, 45(11):  2655-2660. 

摘要 ( 1 )   PDF (1757KB) ( 11 )  

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利用活性炭良好的吸附性能,在低温碳化的基础上碳球液态造孔剂制备C@Fe3O4磁性微孔球,在磁性碳球表面形成大量微孔结构,磁性Fe3O4核心也能起到快速分离的特点.通过制备C@Fe3O4复合材料并对其形貌性能进行分析研究,C@Fe3O4磁性微孔球复合材料对于水中重金属离子及芳香烃分子的吸附性能较好,可在污水净化处理中得以应用.

Ce∶YAG透明陶瓷的制备和光学性能

宋立业;张振东;屈晓莉;姚冰双;陈华;韩彩芹;徐晓东;章健

2016, 45(11):  2661-2665. 

摘要 ( 3 )   PDF (1676KB) ( 15 )  

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采用固相反应法结合真空烧结技术制备了不同Ce3掺杂浓度的Ce∶YAG透明陶瓷,通过扫描电子显微镜(带能谱仪)、分光光度计和荧光光谱等系统研究了陶瓷的显微结构和光学性能.结果表明,所制得的透明陶瓷样品离子掺杂均匀、致密度高,透光性较好,可见光范围直线透过率高达80.0;,样品在460 nm蓝光激发下可以发射中心波长为530 nm的宽带黄绿光,随着掺杂浓度的增加,发射峰发生红移,并出现了明显的浓度猝灭现象.所制备的透明陶瓷样品光学质量优异,是一种能够替代Ce∶YAG荧光粉体的新型荧光材料.

选择性激光烧结技术的应用及其烧结件后处理研究进展

吴芬;邹义冬;林文松

2016, 45(11):  2666-2673. 

摘要 ( 7 )   PDF (2357KB) ( 16 )  

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选择性激光烧结技术(SLS)是目前发展最快且已经商业化的快速成型方法之一,具有工艺简单、操作便捷、适应性广、可直接烧结零件等优点,广泛应用于金属、陶瓷、塑料等材料的加工成型.但同时存在烧结件脆性高、硬度低、耐温性差等缺陷,需要对其进行后处理,以提高材料的相关性能.结合实际工程应用(如生物医疗、机械工程等)对SLS技术在金属件、高分子件、骨骼组织、无机粉体等方面的应用进行综述.系统阐述了国内外SLS技术的研究现状与应用进展,概括了SLS烧结件后处理工艺的发展动态,并对SLS烧结件的应用及后处理工艺进行了展望.

镁基复合材料的放氢性能

周宁宁;赵明;罗旭东

2016, 45(11):  2674-2678. 

摘要 ( 4 )   PDF (1220KB) ( 11 )  

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将混合粉末Ni和Ti覆盖于纯Mg锭表面制备Mg基复合材料.此方法有利于吸/放氢相Mg2Ni和催化相NiTi规则地生成与分布.纯Mg锭位于中心位置,而粉末Ni和Ti包覆于纯Mg锭表面.首先确定生成Mg2Ni和NiTi的温度范围为600℃左右;根据此温度范围,计算在650℃和850℃ Mg2Ni和NiTi的晶粒尺寸,从而确定最优化的烧结温度;建立晶体结构模型,确定Mg2Ni合金相主要分布在烧结体表面;最终实现了5 min放氢量为4wt;,实现了短时间内大放氢量的目的.

SiC微粉添加量对SiC耐磨材料结构和性能的影响

黄庆飞;李文凤;郭会师;丁志静;侯永改

2016, 45(11):  2679-2682. 

摘要 ( 3 )   PDF (698KB) ( 11 )  

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以紧密堆积的三级配SiC颗粒(粒径为325 μm、212 μm、80 μm,质量比为17∶7∶1)为基础配方,将Owt;、1wt;、2wt;、3wt;和4wt;且粒径为5μm的SiC微粉添加到SiC耐磨材料中,经1600℃保温3h烧制,研究了SiC微粉添加量对SiC耐磨材料结构和性能的影响.结果表明:SiC微粉可促进SiC耐磨材料的烧结致密化,并改善其力学性能,当其添加量为3wt;时,试样的综合性能较优,其体积密度和显气孔率分别为2.63 g/cm3和7.62;,硬度、抗折强度和磨损量分别为2458 HV、183 Mpa和0.26 g/min.SiC耐磨材料烧结性能和力学性能的提高可归因子SiC微粉充填在SiC颗粒间,缩短了扩散传质路径,且较小粒径的SiC微粉具有较大的表面能,烧结时易于晶粒重排,保证了烧结网络的连续性,增大了颗粒间的结合程度.

MgO/Al2O3比率对MgO-Al2O3-4mol;SiO2复相陶瓷热震行为和微观结构的影响

冯东;罗旭东;张国栋;谢志鹏

2016, 45(11):  2683-2687. 

摘要 ( 2 )   PDF (1206KB) ( 13 )  

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本文采用MgO和Al2O3作为主要原料,SiO2为掺杂剂,MgO-Al2O3-4mol; SiO2复相陶瓷材料通过无压烧结的方式被制备.烧后试样通过相分析和热循环次数进行表征,场发射扫描电镜也被用来观察烧后试样热震前后的微观结构.研究在掺杂4mol; SiO2的条件下,不同MgO/Al2O3比率对复相陶瓷材料的微观结构和热震稳定性能影响.结果表明:最佳的MgO/Al2O3比率为2/1,烧后试样的相组成中除了方镁石相还包括镁铝尖晶石和镁橄榄石相,试样具有更好的热震稳定性,接近20次的热震次数才可以使试样发生断裂.观察MgO/Al2O3比率为2/1烧后试样的微观结构,其细晶化和多晶化结构明显,尖晶石以网状结构相互连接,其烧后试样经热震后,微观裂纹出现偏转和分叉的现象,主裂纹的扩展被限制并且更多的断裂能被消耗,很大程度提高了复相陶瓷的热震稳定性.

ZnO/g-C3N4复合光催化剂制备及其光催化性能研究

刘欣;李家科;李艳艳;王艳香

2016, 45(11):  2688-2692. 

摘要 ( 10 )   PDF (1651KB) ( 21 )  

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以硝酸锌、三聚氰胺为原料,采用热解法合成ZnO掺杂g-C3N4复合光催化剂.利用XRD、SEM、UV-Vis等对合成产物的组成、形貌及光吸收性能进行了表征.研究了热解温度及ZnO的掺杂量对合成产物性能的影响,并以亚甲蓝溶液为模拟污染物,对合成ZnO/g-C3N4进行光催化性能评价.结果表明:ZnO掺杂有利于提高ZnO/g-C3N4复合材料的光催化性能,当热解温度为650℃、保温时间为60 min、ZnO的掺杂量为2.5wt;时,合成的ZnO/g-C3N4光催化性能最佳,在高压汞灯照射240 min时,对亚甲蓝溶液的降解率为84.1;,比同条件下单一g-C3N4光催化性能提高26.2;.

介孔石墨相氮化碳制备及其催化应用研究进展

王艳环;郭强;姜涛;陈延辉;李健;闫冰

2016, 45(11):  2693-2700. 

摘要 ( 4 )   PDF (2765KB) ( 14 )  

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石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种新型的非金属半导体光催化剂,具有良好的热稳定性和化学稳定性.近年来,许多研究聚焦于在g-C3N4基体中构建介孔结构.此类介孔石墨相氮化碳(mpg-C3N4)具有较大比表面积,并在催化领域得到广泛应用.本文综述了mpg-C3N4的结构、制备方法,并详细介绍了mpg-C3N4在催化领域的应用.未来,构建有序介孔结构及提高其光催化性能依然是mpg-C3N4领域的研究重点.

乙烯基三氯硅烷合成陶瓷前驱体聚硼硅氮烷的研究与表征

李亚静;李婧;刘洪丽;张跃

2016, 45(11):  2701-2704. 

摘要 ( 5 )   PDF (1676KB) ( 14 )  

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聚硼硅氮烷高温裂解可制备性能优异的SiBCN陶瓷.随着SiBCN陶瓷的广泛研究和使用,越来越多的学者研究聚硼硅氮烷的合成和性能.本文以乙烯基三氯硅烷为原料合成出聚硼硅氮烷,并对其结构进行了表征.研究结果表明通过FT-IR分析确定了N-H、C-H、Si-C、C-B-C键的存在,但Si-N键的FT-IR谱蜂由于与Si-C键重叠,在FT-IR谱图中难以体现,但在29Si-NMR谱中得到证实.对聚硼硅氮烷的NMR分析发现CHCBSi基团的对称性较差,发生横向弛豫,使对应的13C-NMR谱的谱峰变宽.

紫外辐照改性芳纶纤维的研究

戴骏;熊玉竹;崔凌峰;李鑫;王兵辉;吴胜学

2016, 45(11):  2705-2710. 

摘要 ( 30 )   PDF (1807KB) ( 11 )  

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采用紫外辐照对芳纶纤维表面进行改性,研究紫外辐照对芳纶纤维结构及性能的影响,并测试了改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料的力学性能.结果表明:经紫外辐射处理后,芳纶纤维含氧官能团增加,UV辐照对芳纶纤维表面有明显的刻蚀作用,可改善芳纶纤维表面粗糙度和表面活性.UV辐照对芳纶纤维晶体结构的影响不大,但随着UV辐照时间的增加,芳纶纤维的结晶度降低.同时UV辐照降低了芳纶纤维的单丝抗拉强度.芳纶纤维经紫外辐照后,紫外辐照芳纶纤维(8 min)/炭黑/天然橡胶复合材料的力学性能明显提高.

高压下Pca21相TiO2直接相变的第一性原理研究

董海宽;齐义辉;高亚军;修晓明;史力斌

2016, 45(11):  2711-2716. 

摘要 ( 16 )   PDF (2157KB) ( 12 )  

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利用第一性原理的GGA+U方法对TiO2的金红石相(P42/mnm)、铌铁矿相(Pbcn)和Pca21相(Pca21)进行了计算.首先,优化了这几个相的晶体结构及相关参数,分析了焓曲线图,发现在减压至8.4 GPa时,Pca21相直接相变为铌铁矿相.其次,通过拟合分析了三阶Birch-Murnaghan状态方程得到Pca21相的体弹模量B0与类萤石结构实验值(202 GPa)非常符合.最后,通过讨论Pca21相的相变压强和体弹模量,进一步证明Pca21相结构更符合类萤石实验结果.

红色荧光粉Bi2-xZnB2O7∶xEu3+的制备及发光特性

赵文武

2016, 45(11):  2717-2721. 

摘要 ( 26 )   PDF (1215KB) ( 16 )  

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采用高温固相反应法合成了Bi2-xZnB2O7∶xEu3+(x=0.06,0.08,0.10,0.12,0.15)红色发光材料,并对其制备工艺及发光特性进行了研究.利用XRD和SEM等对粉体进行了结构、纯度和形貌表征,同时讨论了烧结温度对其发光性能的影响得出最佳的烧结温度为680℃.在激发波长为465 nm的条件下,材料的发射峰主要位于582nm、596 nm、617 nm、656 nm和704 nm处,分别归属于Eu3+的5D0→7FJ(J=0,1,2,3,4)电子跃迁,其中以在617nm处的Eu3+的5D0→7F2跃迁产生的电偶极跃迁发射为最强.研究了Eu3+离子掺杂浓度对Bi2ZnB2O7∶Eu3+发光性能的影响,结果随着Eu3+离子浓度的增大,样品的发光强度先增大后减小,最佳掺杂浓度为x=0.1.

纳米结构WO3薄膜气致变色特性研究进展及应用

王美涵;温佳星;彭洋;王新宇

2016, 45(11):  2722-2727. 

摘要 ( 9 )   PDF (1746KB) ( 17 )  

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三氧化钨(WO3)薄膜具有许多特性,是一种优良的致色材料.纳米结构WO3薄膜的着色效率高、可逆性好、响应时间短、光学调制高.综述纳米结构WO3薄膜的化学沉积法和物理沉积法.化学沉积法可制备出多孔、片状和特殊形貌纳米结构WO3薄膜.掠射角磁控溅射作为一种物理沉积方法,能够可控制备纳米柱状结构WO3薄膜.其次,介绍WO3薄膜的气致变色特性在气体传感器和智能窗等领域的应用.最后,对纳米结构WO3薄膜气致变色特性改善提出展望,并指出其目前存在的问题及未来发展趋势.

N型半导体金刚石的研究现状与展望

李尚升;许安涛;王生艳;刘书强;于昆鹏;王健康;韩飞

2016, 45(11):  2728-2734. 

摘要 ( 41 )   PDF (531KB) ( 34 )  

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作为半导体材料的金刚石具有宽的禁带宽度和高的热导率、介质击穿场强等优异性质,因此其应用前景广阔.P型金刚石发展较N型金刚石成熟.因为缺乏可实用的N型金刚石材料,这使得金刚石半导体器件的应用难以实现.因此N型半导体金刚石成为研究者关注的焦点.论文从掺杂元素和制备方法两方面详细介绍了国内外N型金刚石的研究现状.硼与磷或硫元素共掺杂获得N型金刚石的研究取得了较大进展;利用化学气相沉积法和离子注入法制备N型半导体金刚石研究较多且取得了一定进展.高压高温下的温度梯度法便于掺杂调控金刚石性能,因而利用该法合成N型半导体金刚石大单晶值得尝试.

硅酸钠和重烷基苯磺酸盐对碳酸钙物相和形貌的影响

王俊;鲁悦;朱秀雨;王艳玲;施伟光

2016, 45(11):  2735-2740. 

摘要 ( 2 )   PDF (1721KB) ( 13 )  

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研究了硅酸钠及重烷基苯磺酸盐(HABS)对碳酸钙晶型和形貌的影响,采用FESEM、XRD和FT-IR等手段,对获得的产物进行了表征.结果表明,硅酸钠可促进不同形貌和不规则聚集体状碳酸钙的形成;当硅酸钠浓度大于250 ppm时,可以抑制部分无定形碳酸钙向方解石的转化;当HABS与硅酸钠同时存在时,优先形成麦穗状方解石.