当期目录

2017年 第46卷 第6期
刊出日期：2017-06-15

上一期    下一期

Sr3YCo4-xMgxO10.5+δ(0≤x≤0.04)多晶的制备和热电输运性质研究

谈文鹏;虞澜;潘鹏;宋世金;刘丹丹

2017, 46(6):  957-961. 

摘要 ( 6 )   PDF (1352KB) ( 10 )  

相关文章 | 计量指标

采用固相反应法制备Sr3YCo4-xMgxO10.5+δ(0≤x≤0.04)系列多晶,研究了Mg掺杂对体系结构、电输运和热电性质的影响.结果表明系列多晶为四方晶系,由于掺入的Mg2+(0.066 nm)部分替代了Co3+/4+(0.053 nm/0.061 nm),使晶格膨胀;多晶热电势在340~830 K随温度升高而下降,且Mg掺杂对热电势影响不大,表明Mg掺杂对体系载流子浓度影响不大;多晶电阻率在100~300 K随温度升高而降低,且随着掺杂量增加电阻率降低,结合扫描电镜观察到多晶的气孔数目减少、晶粒连接紧密和热电势的结果认为Mg掺杂对体系电输运性质的影响机制主要是使气孔、晶界散射作用减弱、载流子迁移率变大,而Mg掺杂对载流子浓度的影响是次要的.

Ba对Cs1-xBaxAlSi2O6地聚合物及其铯榴石陶瓷结构影响

李军;侯莉;卢忠远;段建霞

2017, 46(6):  962-969. 

摘要 ( 9 )   PDF (5170KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

以偏高岭土为原料,利用BaCl2取代部分CsOH·H2O制备了化学组成约为Cs1-xBaxAlSi2O6·nH2O的地聚合物.将Cs1-xBaxAlSi2O6·nH2O地聚合物在不同温度下烧结得到了Cs1-xBaxAlSi2O6铯榴石陶瓷.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了Cs1-xBaxAlSi2O6·nH2O地聚合物及其铯榴石陶瓷的晶体结构和微观形貌.研究结果表明:Ba掺量对Cs1-xBaxAlSi2O6·nH2O地聚合物及其铯榴石陶瓷结构有较大的影响.随着Ba掺量增加,CsCl盐晶体在地聚合物中析出,同时伴有铯榴石晶体生成.烧结制备的Cs1-xBaxAlSi2O6体系以铯榴石晶体为主,Ba可以取代Cs占据铯榴石晶体中Cs的晶格格点,但受Ba的掺入量和烧结温度影响.

燃烧法制备掺杂Y改性LaMgB5O10粉体及表征

李冬霞;杨雪娇;贾涵月;张瑾;储刚

2017, 46(6):  970-974. 

摘要 ( 4 )   PDF (1273KB) ( 8 )  

相关文章 | 计量指标

以水合硝酸镧(La(NO3)3·nH2O)、六水硝酸镁(Mg(NO3)2·6H2O)为氧化剂,甘氨酸(C2H5NO2)为还原剂,掺杂氧化钇(Y2O3)粉体,通过燃烧法合成掺杂Y改性的硼酸镁镧(LaMgB5O10)粉体.研究了Y的掺杂量、焙烧温度和时间等工艺参数对合成Y改性LaMgB5O10的影响.通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱(PL)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段对产物进行表征.结果表明,当Y的掺杂量为5;,焙烧温度900 ℃,焙烧时间5 h时,Y改性LaMgB5O10效果最佳.Y改性LaMgB5O10在212~317 nm处出现了很强的紫外吸收峰;在280~355 nm和368~435 nm处有很强的发射宽峰.

TMIn流量对GaN基蓝光LED外延薄膜的影响

李天保;赵广洲;尚林;董海亮;贾伟;余春燕

2017, 46(6):  975-979. 

摘要 ( 9 )   PDF (1093KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

以蓝宝石(Al2O3)为衬底,采用有机金属化学气相沉积(MOCVD)技术生长InGaN/GaN多量子阱结构.本文通过调整外延生长过程中三甲基铟(TMIn)流量,研究了TMIn流量对InGaN/GaN多量子阱结构的合金组分、晶体质量和光学性质的影响.本文采用高分辨X射线衍射(HRXRD)、原子力显微镜(AFM)和光致发光(PL)测试表征其结构和光学性质.HRXRD测试结果表明,随TMIn流量增加,"0"级峰与GaN峰之间角偏离增大,更多的In并入薄膜中.HRXRD与AFM表征结果表明:增大TMIn流量会导致外延薄膜中的位错密度增大,V形坑数量增加,晶体质量严重恶化;PL测试结果表明,随着TMIn流量增加,发光强度逐渐降低,半高宽增大,这是由于晶体质量恶化所导致.因此严格控制铟源流量对于改善量子阱薄膜的晶体质量与光学性质有着至关重要的作用.

陶瓷纤维/莫来石晶须原位增强堇青石-莫来石轻质隔热材料

秦梦黎;王玺堂;王周福;马妍;刘浩

2017, 46(6):  980-986. 

摘要 ( 12 )   PDF (3199KB) ( 22 )  

相关文章 | 计量指标

以蓝晶石、粘土、氧化镁粉为原料,以淀粉为造孔剂和固化剂,引入适量的硅酸铝陶瓷纤维或多晶莫来石纤维和AlF3,通过莫来石晶须在陶瓷纤维表面的原位形成,制备了具有陶瓷纤维/莫来石晶须互锁结构的堇青石-莫来石轻质隔热材料.研究了陶瓷纤维在AlF3的作用下对材料显微结构观察、常温力学性能和导热系数的影响.研究表明:在AlF3的作用下,莫来石晶须在硅酸铝纤维表面垂直生长,部分穿插在发育良好的堇青石晶粒中;这种具有陶瓷纤维/莫来石晶须互锁结构的的陶瓷材料,其力学性能得以提高并降低了材料的导热系数.

微波辅助水热合成条件对直接合成纳米HZSM-5晶体性质的影响

杨潍嘉;杨凯旭;赵莺;许争;曹建新;刘飞

2017, 46(6):  987-995. 

摘要 ( 3 )   PDF (2236KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

利用微波辅助水热合成法直接制备了纳米HZSM-5晶体.采用XRD、FT-IR、SEM、BET和NH3-TPD等手段对合成样品进行了分析表征,研究了晶化温度和时间对合成产物晶体性质的影响.结果表明,晶化温度和时间对微波辅助水热直接合成产物微观形貌、晶粒尺寸和分散度影响明显.较低的晶化温度和较短的晶化时间均难以形成形貌规则的HZSM-5晶体.随着晶化温度的升高,合成样品逐渐变为球形晶粒、晶粒尺寸逐渐增大、分散度逐渐提高,继续提高晶化温度达180 ℃时,晶粒长大使比表面积稍有降低;随着晶化时间的延长,样品的微孔和介孔增多,比表面积和孔容逐渐增大,继续延长晶化时间,晶体内微孔可能的收缩和晶粒的长大使得样品孔容和比表面积减小.160 ℃和1.5 h条件下制备的HZSM-5分子筛晶体形貌呈球形,晶粒尺寸约为60 nm,分散程度较好;其比表面积、孔容和平均孔径分别为398.45 m2·g-1、0.63 cm3·g-1和6.27 nm;晶体表面具有弱酸特征.

溅射制备Zn(O,S)薄膜及其在CIGS电池中的应用

范玉;李晓东;林舒平;张毅;刘芳芳;周志强;孙云;刘玮

2017, 46(6):  996-1001. 

摘要 ( 4 )   PDF (1900KB) ( 24 )  

相关文章 | 计量指标

通过射频磁控溅射(MS)工艺,在不同溅射功率下制备Zn(O,S)薄膜,并将其应用于CIGS异质结器件结构中.采用XRD、XRF、台阶仪、透反射光谱仪、SEM以及wxAMPS仿真软件对Zn(O,S)薄膜以及MS-Zn(O,S)/CIGS异质结器件进行研究.结果表明,低功率条件下(<80 W),Zn(O,S)薄膜内S/Zn明显降低,带隙减小,所制备的微晶或非晶结构Zn(O,S)薄膜材料中生成闪锌矿结构ZnS (α-ZnS);高溅射功率下(>100 W),薄膜内S/Zn增加并趋于稳定,Zn(O,S)材料结晶性能改善,α-ZnS消失,带隙增加.器件仿真结果表明,低功率条件下,缓冲层与吸收层(AB)界面导带失调值(CBO)增大,空间电荷区(SCR)复合加剧;高功率条件下,器件品质因子升高明显,主要是由于高功率引起的异质结界面类受主缺陷浓度增加.

溅射制备不同厚度Pb(Zr0.52Ti0.48)O3薄膜结晶态的研究

朱彦旭;王岳华;宋会会;邹德恕;李莱龙;石栋

2017, 46(6):  1002-1008. 

摘要 ( 5 )   PDF (2322KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

研究了射频磁控溅射的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT52/48)薄膜在退火晶化时,厚度对其结晶态及表面形貌的影响.首先利用Materials Studio软件对PZT分子进行了模拟,并模拟了X射线衍射(XRD)得到PZT的特征峰图;实验上,采用退火炉对不同厚度的PZT(52/48)薄膜进行了不同温度及时间的退火;接着采用XRD对各样片薄膜进行了结晶物相分析;采用FIB对部分样片薄膜表面形貌进行了观察.实验结果显示,薄膜的厚度及退火条件在一定程度上对其结晶态的影响是一致的;对于一定厚度的薄膜,合适且相同的退火(650 ℃)条件都可以使其形成单一的PZT(52/48)物相;二次退火对较厚薄膜结晶化有一定的作用,但随着溅射薄膜厚度的增加而累加了内应力,退火后形成有PZT(52/48)物相的较厚薄膜表面出现裂纹越明显.

SrSnO3∶Eu3+红色荧光粉的合成及发光性能的研究

郝晨晖;崔彩娥;黄平;王磊;时秋峰

2017, 46(6):  1009-1014. 

摘要 ( 4 )   PDF (1068KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

通过传统的高温固相法成功合成了SrSnO3∶Eu3+红色荧光粉.通过对样品X射线衍射图谱、激发发射图谱和衰减曲线的研究,证明了合成的SrSnO3∶Eu3+红色荧光粉是纯相而且具有良好的发光性能与热稳定性.SrSnO3∶0.05Eu3+荧光粉在396 nm激发下Eu3+通过5D0→7F2能级跃迁,在614 nm处发出比较强烈的红光,色坐标为(0.608,0.386),通过计算得出温度猝灭的活化能ΔE=0.138 eV.综上所述,SrSnO3∶Eu3+荧光粉是一种比较有前途的白色LED用近紫外蓝光激发红色荧光粉.

具有尖晶石结构的LiFeTiO4材料的烧结与微波介电性能的研究

郭腾;郭雨;丁志杰;惠贞贞;叶祥桔;陈君华;顾燕

2017, 46(6):  1015-1020. 

摘要 ( 5 )   PDF (2069KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

采用固相反应法制备了致密的LiFeTiO4陶瓷材料,并在此基础上系统地考察了其晶体结构、微结构等因素对其微波介电性能的影响.研究表明,当烧结温度合适时,能够制备出单相尖晶石结构的陶瓷,并且其烧结温度和保温时间对其物相组成和相应的微波介电性能具有明显的影响.通过实验确定了形成单相的LiFeTiO4陶瓷材料所需的临界的烧结温度和保温时间参数,并且证实了当只有烧结温度和保温时间合适时,方可得到具备良好微波介电性能的材料,即在1090 ℃烧结2 h后所制备的材料的微波介电性能为ε=16.54,Q×f=15490 GHz(8.334 GHz), τf =-60.33×10-6/ ℃.

水热条件对溶胶-水热法合成PZT陶瓷粉体的影响

胡艳华;宋艳;李禄;丁铂洺;杨永兵;冀耀武

2017, 46(6):  1021-1025. 

摘要 ( 4 )   PDF (2204KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

采用溶胶-水热法,合成了具有单一钙钛矿结构的PbZr1-xTixO3反铁电陶瓷粉体,探讨了水热反应温度和反应时间对PZT粉体的结晶过程、晶体结构、微观形貌等的影响.实验发现,随着水热反应温度的升高或者水热反应时间的延长,溶胶-水热反应的产物由非晶态向晶态逐步过渡.当水热反应温度达到180 ℃,反应时间高于18 h时,合成了立方形貌、结晶良好且具有钙钛矿结构的PZT陶瓷粉体.继续升高水热反应温度或者延长水热反应时间,PZT陶瓷粉体XRD衍射峰的峰强增强,峰位不变.但进一步升高水热反应温度时,PZT粉体的粒径尺寸增加明显.而进一步延长水热反应时间,PZT陶瓷粉体的粒径尺寸略有增加.由此,实验确定,本研究中溶胶-水热法合成PZT反铁电陶瓷粉的最佳水热条件为:水热反应温度为180 ℃,反应时间为18 h.

耐高温氧化锆-刚玉-莫来石复相陶瓷的制备及其抗热震性

徐晓虹;陈林林;吴建锋;田江洲;米凯峰;周士翔

2017, 46(6):  1026-1033. 

摘要 ( 4 )   PDF (2000KB) ( 14 )  

相关文章 | 计量指标

以煤系高岭土、α-Al2O3和部分稳定氧化锆(PSZ, 3;molY2O3)为原料,制备了耐高温氧化锆-刚玉-莫来石复相陶瓷.采用XRD、SEM等测试技术对样品的物相组成及显微结构进行了表征,研究了PSZ添加量(分别为5wt;、10wt;、15wt;、20wt;、25wt;、30wt;)对样品物理性能、高温塑性变形及抗热震性的影响.结果表明:由于采用含3;molY2O3的PSZ,Y2O3在高温下起到了烧结助剂的作用,致使样品的烧成温度显著降低;同时随着PSZ添加量的增加,样品的抗折强度增加.经最佳烧成温度烧成的各样品的抗折强度分别达到147.4 MPa、161.3 MPa、205.9 MPa、234.4 MPa、294.0 MPa、385.0 MPa.当PSZ的最佳添加量为10wt;时,样品具有较低的高温塑性变形及良好的抗热震性;当PSZ添加量继续增加,样品在高温易产生液相,抗蠕变及抗热震性降低.SEM显微结构研究表明,随着氧化锆添加量增加,样品结构越致密,增强效果越显著.XRD分析结果表明,复相陶瓷具有良好的耐高温性能,热震前后样品的物相组成不变,均为莫来石、刚玉、m-ZrO2和t-ZrO2.

不同表面活性剂对La2Ce2O7纳米晶体生长活化能的影响

王春杰;竭继涛;李雪;王月

2017, 46(6):  1034-1037. 

摘要 ( 4 )   PDF (1454KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

以La2O3和Ce(NO3)3·6H2O为原材料,以SDBS和CTAB为表面活性剂,采用水热合成法制备了La2Ce2O7纳米晶体.通过XRD、Raman、SEM和TEM对粉体的物化性能进行了分析,讨论了不同表面活性剂对晶体生长活化能的影响.结果表明:添加两种表面活性剂的样品均为萤石结构,以CTAB为表面活性剂的样品晶粒尺寸为11.4 nm,比表面积为187.53 m2·g-1,其晶体生长活化能(16.33±0.02 kJ·mol-1)要大于添加阴离子表面活性剂(SDBS)的样品(13.47±0.03 kJ·mol-1).

磷酸盐低温烧结高强度SiC泡沫陶瓷及性能研究

孙文飞;刘卫;黎阳

2017, 46(6):  1038-1042. 

摘要 ( 3 )   PDF (1888KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

通过有机模板复制法,以磷酸二氢铝为粘结剂,950 ℃烧成制备了高强度SiC泡沫陶瓷.研究了浆料中SiC含量和磷酸二氢铝含量对SiC泡沫陶瓷微观结构与性能的影响.结果表明:SiC微粉由A型Al(PO3)3粘结起来,烧成泡沫陶瓷通孔结构良好,开气孔率介于75;~91;之间.随着磷酸二氢铝含量的增加,烧成泡沫陶瓷的线收缩率、体积密度和抗折强度均逐渐增加,而开气孔率则逐渐减小;随着SiC含量的增加,烧成泡沫陶瓷的线收缩率和开气孔率均逐渐减小,而体积密度和抗折强度则逐渐增加.磷酸二氢铝含量为40;、SiC含量为60;时,泡沫陶瓷的抗折强度达(2.22±0.26) MPa.

水热反应温度对CaTi2O4(OH)2粉体微观形貌与紫外光催化性能的影响

胡其国;董伟霞;顾幸勇;罗婷;邱柏欣

2017, 46(6):  1043-1047. 

摘要 ( 4 )   PDF (1417KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

以钛酸正丁酯和无水氯化钙为原料,采用水热法制备了不同紫外光催化特性的CaTi2O4(OH)2粉体.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的相结构和微观形貌进行了分析,并结合粉体的紫外-可见吸收分光光谱表征了材料的吸收特性及带隙宽度.研究了不同水热反应温度对CaTi2O4(OH)2物相结构、微观形貌、晶体生长特性及紫外光催化性能的影响.结果表明:水热反应温度控制在160~200 ℃时,保温36 h都能得到纯的CaTi2O4(OH)2相,粉体的形貌随着水热反应温度的提高经历了由片状和颗粒垛堆到发育成完整的片状形貌过程,当水热反应温度在200 ℃时,片与片之间出现积聚现象;在水热反应温度为180 ℃时,制备的粉体具有最高的结晶度,在紫外光5 h下对罗丹明B的催化效率最佳.

光学微腔型a-Si薄膜电池陷光结构设计

宋扬;陆晓东;王欣欣;赵洋;王泽来

2017, 46(6):  1048-1053. 

摘要 ( 3 )   PDF (1569KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

先基于频域有限差分法和a-Si材料的有效吸收波长范围,利用光场分布、通光效率和有源层吸收谱等优化了有源层厚度为300 nm的a-Si电池用光学微腔陷光结构的缓冲层厚度和光学微腔通光孔尺寸,并对电池光电流密度谱、总电流密度和电池输出参数进行了计算分析.研究表明:缓冲层厚度为2.6 μm,通光孔直径Φ=D×0.8/8时,电池有源层具有最大的吸收效率;优化电池的短路电流为25.9225 mA/cm2,优于其它陷光结构获得的短路电流.

横向超声激励对金刚石线锯切割单晶SiC切割速度及切割机理影响

李鹏阳;赵智渊;李伦;李淑娟

2017, 46(6):  1054-1063. 

摘要 ( 9 )   PDF (1449KB) ( 15 )  

相关文章 | 计量指标

硬脆晶体材料如SiC、Ge和Si等,由于具有极高的硬度和脆性,普通线锯切割很难进一步提高硬脆材料晶片的切割效率和表面质量.本研究把超声振动应用到金刚石线锯切割单晶SiC.基于超声振动切削加工的特点,分析了柔性线锯横向振动切割单晶SiC的必要条件;建立了横向超声激励下柔性金刚石线锯对SiC工件的动态切割过程模型,研究分析了超声振动对线锯间歇切割弧长及切割速度的影响,得到横向超声振动线锯切割速度增量的数学表达式.基于压痕裂纹模型,讨论了横向超声振动线锯切割和普通线锯切割对切割速度、切割力和表面粗糙度的影响.以单晶SiC为切割对象,对普通线锯切割和超声振动线锯切割进行了对比实验,结果表明在相同条件下,超声振动线锯切割使晶片的表面粗糙度有明显改善,超声振动线锯的切割速度比普通线锯切割的速度提高了约45;,锯切力减少28;~53;.实验结果与理论分析具有良好的一致性.

粒子束注入单晶硅尺寸效应的机理研究

魏也;周兵;桑胜波;邓宵;柴晶;陈泽华;张文栋

2017, 46(6):  1064-1071. 

摘要 ( 12 )   PDF (3064KB) ( 15 )  

相关文章 | 计量指标

使用分子动力学方法研究硅粒子注入技术.系统比较分析了团簇粒子的包含反射,扩散和植入基底在内的全部运动过程,同时使用可视化方法观测记录基底表面形貌演化过程.所建立模型直观地显示了低注入能量域内的新特征.注入过程中,团簇粒子由不同粒径(数量)的硅原子组成.通过对粒径变化在注入过程的影响研究揭示了注入技术机理.仿真结果表明提出方法可用于定量预测注入粒子表面分布.本文工作可作为原子尺度下生成基底表面特征或设计图案的参考,并对可控表面沉积技术提供理论指导.

磁控溅射Cu薄膜的光电性能研究

樊志琴;何源源;李瑞

2017, 46(6):  1072-1077. 

摘要 ( 7 )   PDF (2044KB) ( 16 )  

相关文章 | 计量指标

利用磁控溅射技术,通过正交试验设计方法,在K9光学玻璃基底上制备了Cu薄膜,研究了溅射时间、基底温度和氩气流量对Cu薄膜光电性能的影响.研究表明:Cu薄膜的透射谱在紫外波段362 nm处有明显吸收峰,但在可见光波段吸收强度较弱,说明Cu膜在可见波段有较高的透光性;膜厚度增加则光学透射率降低.电阻率随膜厚的增大,大体上呈逐渐减小的趋势;1100 nm 为临界尺寸,Cu膜厚度<1100 nm时,电阻率值变化较快;Cu薄膜厚度>1100 nm时,电阻率变化缓慢至定值.当溅射时间为25 min、基底温度为300 ℃、氩气流量为6.9 sccm时所得样品在紫外-可见光区没有吸收,且导电性好.

样品的形貌对CeO2湿度传感器性能的影响

王春杰;李雪;王月

2017, 46(6):  1078-1082. 

摘要 ( 3 )   PDF (1475KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

使用Ce(NO3)3·6H2O为前驱物,采用水热合成法和溶胶凝胶法分别制备了不同形貌的CeO2纳米晶体(纳米带和球形颗粒).通过XRD、SEM和TEM技术表征了材料的相成分、微结构和形貌.将样品制备成湿度传感器后对传感器性能进行了测试,结果表明:具有纳米带形貌的样品所制备的传感器展示了良好的传感性能,其响应-回复时间分别为7 s 和7 s(在15;~95;湿度范围内),最大迟滞为4;,这些性能都要好于球形颗粒所制备的样品.其主要原因是纳米带样品具有较大的比表面积.

环境温度和湿度对96-Al2O3陶瓷电阻率的影响

刘建;程利霞;伍海东;谭毅成;向其军;伍尚华

2017, 46(6):  1083-1087. 

摘要 ( 10 )   PDF (1132KB) ( 14 )  

相关文章 | 计量指标

采用无压烧结技术,以0.25wt;CaO、1wt;MgO、2.75wt;SiO2为添加剂,在1500 ℃、1550 ℃、1600 ℃下烧结制备了Al2O3陶瓷,分别在150~400 ℃温度范围内和40;~100;的相对湿度环境下,对Al2O3陶瓷的直流电阻率进行检测.样品的相组成和显微结构通过X-ray衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征.结果表明,环境温度由150 ℃上升到400 ℃,样品的直流电阻率降低了约2~2.5个数量级;环境相对湿度从40;上升到100;,样品的直流电阻下降了约3~4个数量级.在相同测试条件下,1500 ℃烧结的Al2O3陶瓷样品由于小的晶粒尺寸和高的孔隙率,从而导致其具有更高的电阻率.

菱镁矿悬浮态与堆积态煅烧对产物特性的影响

彭强;郭玉香;曲殿利;宋阳;姚焯

2017, 46(6):  1088-1091. 

摘要 ( 9 )   PDF (1095KB) ( 13 )  

相关文章 | 计量指标

利用实验室自制小型模拟悬浮态煅烧装置和马弗炉,对菱镁矿进行快速煅烧试验制备轻烧氧化镁,分别对悬浮态和堆积态的煅烧产物进行分解率、XRD、SEM、活性等分析,探讨两种煅烧方式对轻烧氧化镁特性的影响.结果表明:相对于堆积态煅烧,菱镁矿经悬浮态煅烧1 min后分解率即可达到98;以上,得到的轻烧氧化镁晶粒尺寸小、结晶度低,比表面积大、表现出很高的活性;悬浮态煅烧显著强化了热传递过程,加快了反应速度,生产效率成倍提高,产品性能好、质量稳定,可应用于大规模生产高活性轻烧氧化镁.

氧化还原法制备氧化锰超级电容器电极材料

任强;康利涛;解玲丽;史明杰

2017, 46(6):  1092-1098. 

摘要 ( 4 )   PDF (1688KB) ( 13 )  

相关文章 | 计量指标

以高锰酸钾(KMnO4)和聚乙烯吡络烷酮(PVP)为原料,采用氧化还原法制备介孔氧化锰.研究发现,产物的晶型和微观结构受KMnO4溶液浓度的影响.当KMnO4溶液浓度从0.1 mol·L-1增加到0.3 mol·L-1,产物从比表面积13.6 m2·g-1的晶态Mn3O4转变成比表面积约60 m2·g-1的非晶态MnO2.电化学测试表明:非晶MnO2具有最佳电化学性能,在2 mol·L-1 KOH溶液中,1 A·g-1的电流密度下的比电容可达442 F·g-1,5 A·g-1的电流密度下循环1100次后比电容保有率为72.6;.

三聚甲醛存在下EMT分子筛的合成及表征

周晶;邱俊;李鑫

2017, 46(6):  1099-1105. 

摘要 ( 3 )   PDF (1395KB) ( 10 )  

相关文章 | 计量指标

以硅酸钠为硅源、铝酸钠为铝源,以三聚甲醛(TOX)为有机添加剂,室温下悬浮聚集陈化合成了EMT分子筛.考察了凝胶组成、晶化温度、晶化时间等因素对EMT分子筛合成的影响.采用XRD、FT-IR、SEM、BET、ICP等手段对EMT分子筛进行了表征.结果表明,合成EMT分子筛适宜的条件为:凝胶摩尔组成nNa2O∶nAl2O3∶nSiO2∶nH2O∶nTOX=18.5∶1∶5∶240∶0.5,晶化温度30 ℃,晶化时间72 h,此条件下合成的EMT分子筛,XRD特征峰较强,与典型的EMT分子筛的特征衍射峰相吻合,相对结晶度为80.1;,经ICP分析计算Si/Al=2.01,BET比表面积为80.57 m2/g,孔容和孔径分别为0.03 cm3 /g和2.07 nm,SEM照片显示EMT为球形晶体颗粒团聚状生长,大小均匀,排列紧凑.

基于咔唑的新型空穴传输材料及其在PSC中的应用

李慧;李战峰;郝玉英;陈志亮;张琪;郑小璐

2017, 46(6):  1106-1111. 

摘要 ( 6 )   PDF (983KB) ( 21 )  

相关文章 | 计量指标

为了开发新型的太阳能电池关键材料,合成了一种新的基于咔唑的小分子材料Cz-3Th,将其用作空穴传输材料(HTM)成功地应用到钙钛矿太阳能电池当中.这种新型的小分子材料两步反应即可合成,原料易得且成本较低.在使用低温溶液处理的SnO2纳米颗粒作为电子传输层的CH3NH3PbI3钙钛矿太阳能电池中,以Cz-3Th为空穴传输层,在100 mW/cm2 AM 1.5 G光照条件下获得0.75 V的开路电压(Voc),光电转化效率(PCE)为2.68;.因此,在未来趋势为环境友好和低成本效益的钙钛矿太阳能电池中Cz-3Th有很大发展潜力.

CeO2/TiO2异质结纳米花的制备及光催化性能研究

秦雷;许海峰

2017, 46(6):  1112-1116. 

摘要 ( 4 )   PDF (1720KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

异质结催化剂以其优异的光电性能、光催化性能及在降解有机污染物上的实用性,吸引了广大研究者的注意.采用水热法,制备了CeO2/TiO2异质结纳米花,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、和紫外-可见光吸收(UV-vis)等分析手段对制备的样品形貌和结构进行表征,并以甲基橙为目标污染物,考察了样品的光催化性能,并且对光催化降解的机理进行了分析.我们发现,这种异质结构将其紫外-可见光吸收边由紫外光区域拓宽到可见光区域,从而提高光响应范围.研究表明CeO2/TiO2异质结纳米花表现了优异的催化活性,在60 min内降解了98;的甲基橙,这主要是源于其特殊的异质结构,能增强光催化活性.

石墨烯及其纳米复合材料的制备与应用研究

林森;孙仕勇;申珂璇

2017, 46(6):  1117-1121. 

摘要 ( 6 )   PDF (811KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

石墨烯作为一种新兴二维碳纳米材料,具有完美的晶体结构和诸多优异的物理化学性能.石墨烯独特的电学、热学、光学和力学性能,使其在电子器件、导热材料、气体传感器、感光元件以及环境科学等领域具有广阔的应用前景.其潜在的实际应用价值,使石墨烯材料的开发成为当前最受关注的研究热点之一.本文从石墨烯的来源、结构、分类和基本性质出发,概述了石墨烯及其衍生物的制备方法及属性特征,进而介绍了石墨烯及其衍生物纳米复合材料在电子、材料、储能和环境等领域中的最新研究进展,并对石墨烯及其纳米复合材料的发展前景进行了展望.

化学气相沉积法制备石墨烯晶畴的氧气刻蚀现象研究

王彬;李成程;孟婷婷;王桂强

2017, 46(6):  1122-1125. 

摘要 ( 3 )   PDF (2154KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

利用化学气相沉积法在抛光铜衬底上制备出六角形石墨烯晶畴,并对石墨烯晶畴进行氧气刻蚀.刻蚀完成后,利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察到石墨烯晶畴表面的褶皱被刻蚀成网络状和短线状形貌的刻蚀条纹,并且刻蚀条纹的密度分布差异较大.通过电子背散射衍射测试证明了铜衬底的晶向与褶皱的形貌和密度分布有密切关系,不同的铜衬底晶向会影响褶皱的形貌和密度分布.通过改变刻蚀时间和刻蚀温度,发现刻蚀温度对石墨烯的氧气刻蚀具有更重要的影响,当刻蚀温度高于250 ℃时,刻蚀速率明显提高.这种氧气刻蚀方法,为观察石墨烯表面褶皱的形态和密度分布提供了一种便捷的途径.

高效氟代联蒽类深蓝光材料的合成及OLED性能

吕响;李战峰;任静琨;郝玉英

2017, 46(6):  1126-1131. 

摘要 ( 7 )   PDF (1058KB) ( 19 )  

相关文章 | 计量指标

为了开发新型多功能的蓝光电致发光材料与器件,设计并合成了一系列氟取代联蒽类材料(BAnFs),通过改变吸电子基团的取代模式,进而调节其光物理性能、热稳定性和能级.以CBP为主体、BAnFs为掺杂的器件表现出高效的深蓝光发光性能,对应的色坐标为CIE (0.15, 0.08),特别是对BAn-(3,5)-CF3器件的电流效率为3.05 cd/A,最大外量子效率(EQE)高达5.02;.同时BAnFs材料可作为高性能的蓝光主体材料,其EQE为3.56;~5.43;.因此,BAnFs可作为新型高性能的多功能蓝光发光材料.

硝酸钾铵混晶性质的研究

李建阳;袁俊生

2017, 46(6):  1132-1137. 

摘要 ( 7 )   PDF (1057KB) ( 14 )  

相关文章 | 计量指标

采用恒速冷却法首次制得了不同比例的Kx(NH4)1-xNO3(0

3D型冷阴极结构形态对场发射影响研究

霍海波;杨卫飞;麻华丽;丁佩;曾凡光

2017, 46(6):  1138-1142. 

摘要 ( 6 )   PDF (1667KB) ( 15 )  

相关文章 | 计量指标

通过在圆铜片上用导电银胶固定圆柱体和长方体形成3D型冷阴极,采用有限元分析软件ANSYS仿真分析了圆柱体和长方体上表面的电场分布,圆柱体直径为12.7 mm,长方体阴极上表面为正方形,边长为12.7 mm.两种阴极高度相同,采用化学气相沉积法(CVD),以酞菁铁(FePc)为催化剂,在圆柱体和长方体上表面合成了碳纳米管薄膜(CNTs),合成的碳纳米管形貌由场发射扫描电镜(FESEM)进行表征,采用二极管结构,以涂有荧光粉的ITO导电玻璃作为阳极,在真空室中真空度为2×10-4 Pa测设了两种3D型冷阴极的场发射特性,结果表明,随着两种阴极场强最大值比值增大,长方体阴极的场发射性能优于圆柱体阴极.

反相微乳液法合成超细磷酸镁铵

张永祥;路善行;张喆轶;王佳;廖建国

2017, 46(6):  1143-1147. 

摘要 ( 4 )   PDF (1990KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

利用反相微乳液法制备磷酸镁铵(MAP),并使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)及热分析仪(TG-DSC)对其进行表征.结果表明,反相微乳液法制备出的MAP分布更窄,尺寸更小;不同方法得到了晶型不同的MAP;其中十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂制备出的MAP粒径分布最窄;采用十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂制备出的MAP粒径最小,热稳定性最好.

二氧化钛纳米晶囊泡微乳液在聚氨酯涂饰体系中的应用

赵欣;隋智慧;张景斌;宋旭梅;宋伟明

2017, 46(6):  1148-1153. 

摘要 ( 6 )   PDF (2013KB) ( 13 )  

相关文章 | 计量指标

以钛酸丁酯为原料,十六烷基三甲基溴化铵与十二烷基苯磺酸钠自组装形成的囊泡为微反应器,制备了二氧化钛纳米晶囊泡微乳液.将二氧化钛纳米晶囊泡微乳液与水性阳离子聚氨酯复配,得到聚氨酯/TiO2囊泡微乳液(UPC/TVM)复合皮革涂饰剂,采用TEM、马尔文粒径分析和紫外漫反射等方法,研究了TiO2囊泡微乳液和聚氨酯配比对涂饰剂分散、成膜、涂饰性能的影响.研究结果表明,TiO2囊泡微乳液与聚氨酯形成均一的微乳液,粒径尺寸在80 nm左右.TiO2囊泡微乳液的加入,使得UPC/TVM3膜与UPC膜相比,抗张强度、断裂伸长率和吸水性都有所提高并出现明显的抗紫外效果.UPC/TVM复合皮革涂饰剂应用实验结果表明涂层的抗水性提高,耐折性能没有改变.

碳基材料表面TaC涂层的研究进展

沈小松;王松;李伟;蒋进明

2017, 46(6):  1154-1159. 

摘要 ( 82 )   PDF (1726KB) ( 48 )  

相关文章 | 计量指标

碳材料在高温有氧环境中的易氧化性极大地制约了其在航天航空领域中的应用,而TaC涂层能够有效改善碳材料的烧蚀氧化性能.本文综述了TaC陶瓷涂层改性抗烧蚀氧化C/C复合材料的研究进展,包括单相TaC涂层、复合涂层体系、梯度涂层体系、固溶强化涂层体系和微纳结构增韧涂层体系以及TaC涂层的高温(>2000 ℃)氧化机理.并就目前碳基材料表面TaC涂层研究存在的问题,提出了今后研究的方向.

应用于生物荧光检测的微流控芯片的研究

刘春梅;王洋;吴元庆;张金晶;姚素英;陆晓东;周涛

2017, 46(6):  1160-1165. 

摘要 ( 12 )   PDF (1700KB) ( 15 )  

相关文章 | 计量指标

主要描述了用SU-8胶制造微流控芯片模具的方法,并在此基础上成功制备微流控芯片.讨论了其制备工艺流程,主要包括有前烘、中烘、光刻、显影等因素对模具的影响,提出了一个可供参考的模具制作工艺流程,并对抗粘层工艺进行了讨论,最终成功制作出模具.研究了用浇铸工艺制作PDMS微流控芯片的方法,利用聚焦的原理,实现粒径12微米左右待检测微球的单通和荧光检测,该芯片同时可以用于其它方面的生物检测.

基于二维铁电体PVDF的电控磁性研究

王瑞琦

2017, 46(6):  1166-1169. 

摘要 ( 6 )   PDF (986KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

基于第一性原理计算,引入色散修正方法(DFT-D2),通过PVDF铁电极矩调控了铁磁层的磁矩和磁晶各向异性能.特别地,通过电荷注入方法,证实电控磁性源自铁电极矩的静电屏蔽而非化学成键.该研究将促进电场控制的磁存储技术的发展.

二维锰(Ⅱ)配位聚合物[Mn2(bppc)4(H2O)]n·2nH2O的合成、晶体结构及热稳定性研究

宋娟;葛红光

2017, 46(6):  1170-1174. 

摘要 ( 9 )   PDF (905KB) ( 13 )  

相关文章 | 计量指标

以2,6-双(2-吡嗪基)吡啶-4-对苯甲酸和MnCl2为原料,在水热条件下合成了二维锰(Ⅱ)配位聚合物[Mn2(bppc)4(H2O)]n·2nH2O,并用元素分析、红外光谱、X射线单晶衍射对此配位聚合物进行了表征,测定结果表明,晶体属于单斜晶系,P2(1)/c空间群,晶胞参数为:a=10.3918(9) nm, b=24.519(2) nm ,c=7.0140(6) nm,α=90°,β=105.0890(10)°,γ=90°.此配位聚合物中MnII之间通过配体中吡嗪环上的氮和羧基氧的桥连形成一维链状结构,一维链再通过羧基基团上的氧的进一步桥连形成二维结构.另外,热重分析表明,此配位聚合物具有较好的热力学稳定性.

化学气相沉积单层VIB族过渡金属硫化物的研究进展

祝祖送;朱德权;邱俊;易明芳;张杰;闻军

2017, 46(6):  1175-1183. 

摘要 ( 7 )   PDF (3590KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

2004年以来,石墨烯因其优异的光学、电学性质而被广泛地研究,但由于其零带隙的特性极大地限制了它的应用前景.单层的VIB族过渡金属硫化物(TMDs)拥有类似石墨烯的晶体结构及可控的能带结构,是一类理想的二维直接带隙半导体材料,不仅可用于探索如谷极化等一些基础和前沿的物理问题,也可以广泛应用于纳米器件、光电子学和光催化的研究.近年来,化学气相沉积(CVD)技术作为一种相较于传统化学合成或物理剥离更加有效的制备方法被引入此类材料的生长,能够合成出拥有大面积连续的、厚薄均匀和较高晶体质量的单层TMDs.基于此,重点介绍了利用CVD技术生长单层TMDs所取得的进展,讨论了各工艺条件(如反应温度、载流气体、衬底、前驱物与衬底之间的距离等)对单层TMDs的生长及性质的影响.最后,探讨了利用CVD技术实现调控单层TMDs的尺寸、覆盖度和层厚均匀性的途径和方法.

拉伸载荷作用下含有裂纹缺陷的碳纳米管增强镁基复合材料应力分布分析

姜艳;王天爽;王佼;沈杰;刘贵立

2017, 46(6):  1184-1190. 

摘要 ( 15 )   PDF (1829KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

随着纳米电子时代的到来,具有优异性能的碳纳米管成为引起人们广泛关注.镁基复合材料是近年来发展较快的新型高强轻质复合材料.具有优良力学性能,硬度高,耐磨性良好.本文主要运用连续介质力学的理论研究碳纳米管,等效成连续介质里的类桁架结构的薄膜模型,单层石墨卷曲形成封闭的圆柱壳体,以解决碳纳米管增强镁基复合材料力学性能的计算.运用有限元软件ANSYS建立了含有裂纹缺陷复合材料模型,旨在研究裂纹缺陷在拉伸载荷作用下对复合材料的应力分布影响.分别选取无缺陷,镁基(竖向,横向,环向缺陷)模型.发现复合材料在受到拉伸载荷时,镁基(竖向缺陷)模型最易断裂,而镁基(环向缺陷)模型最不易破坏,无缺陷模型最不易屈服,而镁基(横向缺陷)模型最易屈服,且屈服应力最大值主要出现在复合材料交界处.

钻石切工溯源方法的研究

范春丽;程佑法;刘继义;王岳;朱红伟;马霄

2017, 46(6):  1191-1196. 

摘要 ( 17 )   PDF (739KB) ( 13 )  

相关文章 | 计量指标

首先加工了一套仿钻石样品,通过送检到可溯源到国家基准的计量检定部门测试,用其测试结果验证比例仪的结果可靠性,达到间接溯源的目的.并对测试结果的不确定度进行详细计算.实验表明该方法简便可行,成本也较低.进而形成了一种用于钻石切工溯源的方法,并制定了标准指导溯源工作.使钻石切工分级真正统一到国家基标准.