人工晶体学报

姚凯丽;代兵;乔鹏飞;谭小俊;舒国阳;杨磊;刘康;韩杰才;朱嘉琦

2019, 48(11): 1977-1989.

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纳米金刚石不但拥有金刚石材料优异的物理、化学特性,还具备一些在纳米尺度下的特殊性能,如半导体特性、良好的生物相容性及光学特性.其研究吸引了国内外研究人员的广泛关注,且关于纳米金刚石材料的制备、性能表征以及应用的相关研究逐渐开展.前期的研究显示:不同形貌的纳米金刚石材料需要特定的制备方法、且表现出各异的特殊性能,适合于不同的应用领域.文中首先介绍了纳米金刚石颗粒、薄膜、金刚石纳米片及金刚石纳米线的制备方法;其次阐述了各类纳米金刚石材料在光、电、力学等方面的特殊性能,并对纳米金刚石材料在民用、生物医药、军事等领域的应用进行了总结,最后展望了纳米金刚石材料的发展前景.

探测器级单晶金刚石材料的生长

刘金龙;李成明;朱肖华;邵思武;陈良贤;魏俊俊

2019, 48(11): 1990-1991.

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采用高质量高温高压单晶金刚石衬底,通过等离子体环境净化的方法获得高纯、低缺陷密度金刚石材料,有望应用于医疗、核、宇宙射线等辐射探测器.采用微波化学气相沉积方法成功外延生长出了8 mm×8 mm的高质量单晶金刚石材料.晶体内无明显的应力集中区,X射线摇摆曲线(004)峰半高宽0.008°,PL光谱中未见与氮相关杂质,基于电子顺磁共振测试孤氮杂质含量为23ppb.

用于小角散射原位加载测试的单晶金刚石窗口制备工艺研究

刘晓晨;葛新岗;李义锋;姜龙;安晓明;郭辉

2019, 48(11): 1992-1998.

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根据小角散射原位加载测试的应用需求,采用自行研制的2.45 GHz/6 kW穹顶式微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置进行高质量单晶金刚石窗口的制备,对晶托结构进行改进,并系统研究了沉积温度对单晶金刚石生长速率、表面形貌、结晶质量、X射线透过率的影响.实验结果表明,新型晶托结构使籽晶表面温度分布均匀,有利于提升单晶金刚石结晶质量;沉积温度1000℃下制备单晶金刚石样品表面形貌、拉曼曲线半峰宽、摇摆曲线半峰宽、X射线透过率均优于其它温度的样品,并最终在该温度下制备出Φ7 ×0.5 mm2的单晶金刚石窗口.经测试,样品生长速率可达11.6 μm/h,厚度偏差小于±2;,其Raman半峰宽为2.08 cm-1,XRD摇摆曲线半峰宽为28arcsec,PL谱中未出现与氮相关的杂质峰,X射线透过率超过80;且窗口耐压达到27 MPa,所有性能均满足小角散射原位加载测试的应用需求.

锌添加对大尺寸硼掺杂金刚石生长的影响

王方标;许安涛;余文明;黄海亮;郑友进;周振翔;岳麓

2019, 48(11): 1999-2002.

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采用高温高压法在NiMnCo体系下,通过添加低熔点金属锌合成出硼掺杂金刚石晶体.探究锌添加剂对硼掺杂金刚石晶体合成条件、形貌、颜色的影响.实验结果表明在NiMnCo体系中,随着锌添加量增加,硼掺杂金刚石的合成压强和温度明显提高,晶体的颜色逐渐变黑;红外吸收光谱显示,随着锌添加量的增加,氮杂质特征吸收峰1130 cm-1和1344 cm-1逐渐消失,氮杂质含量降低至消失;1290 cm-、2460 cm-1、2800 cm-1硼相关吸收峰增强,即硼杂质的含量逐渐增多.在传统NiMnCo触媒体系下,锌的添加有利于硼原子进入金刚石晶格中去,本工作为合成高质量硼掺杂金刚石提供新的思路.

保温层结构对感应加热制备太阳能级多晶硅影响的数值模拟研究

徐浩然;赵旭;高昂;祁雪燕;强璐;梁森;李海波;高忙忙

2019, 48(11): 2003-2007.

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定向凝固技术是制备太阳能级多晶硅的主要制备技术.在该技术路线之中,优化多晶铸锭炉的热场结构和控制硅熔体的对流形态是获得高品质多晶硅的有效途径之一.本文设计了三种热场保温层,通过分析不同保温层下坩埚内硅熔体的热场、流场、固液界面、氧含量等的变化,确定了优化的保温层结构.研究发现,在传统固化碳毡保温层中引入石墨层可以使多晶炉内形成两个“热源”,提高多晶炉的热效率,使其能耗降低了38.5;;在洛伦兹力的作用下硅熔体中仅存在一个上下贯通的涡流,有利于硅中杂质原子的挥发.同时,添加石墨保温层后固液界面的形状由“W”状转变为凹状,其上的氧含量有所降低,并且V/Gn值在整个固液界面范围内均大于临界值,可以有效抑制氧沉淀.可见,在感应加热多晶硅生长系统中,采用固化碳毡+石墨保温层时,有利于降低多晶硅的生产成本并提高多晶硅的品质.

Nd3+∶YCa4O(BO3)3单晶的坩埚下降法生长与光谱性能

陈亚萍;孙志刚;赵艳;廖凡;陈红兵

2019, 48(11): 2008-2013.

摘要 ( 12 )

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Nd3+:YCOB单晶是在激光调制技术上具有重要应用价值的自倍频光学材料.采用高温固相反应合成Nd3+∶YCOB多晶粉体,再通过垂直区熔处理制备出高纯度Nd3+∶YCOB晶粒料,采用坩埚下降法生长出1mol;、2mol;和5mo1; Nd3+掺杂比例的系列Nd3+∶ YCOB单晶.测试表征了所生长单晶试样的光谱性能,包括吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减时间.在808 nm红外光源激发下,Nd3+∶YCOB单晶显示出中心波长1064 nm的强荧光发射,其荧光寿命为157～162μs,证实1064 nm强荧光发射随Nd3+掺杂浓度加大而明显增强.

有机物掺杂下KDP晶体的光学与热学性质研究

司玉玺;李刚;周广刚;毛彩菊;卢贵武;刘坚

2019, 48(11): 2014-2017.

摘要 ( 9 )

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本文以L-酒石酸、L-苯丙氨酸和L-丝氨酸为掺杂有机物,采用“点籽晶法”生长出掺杂浓度均为1 mol;的KDP晶体,并利用XRD、光学透过率、热分析以及红外谱图等手段对掺杂后的KDP晶体进行表征,考察有机物掺杂对KDP晶体光学和热学性质的影响.实验发现,掺杂L-丝氨酸的KDP晶体,晶体的熔点温度有所降低;掺杂L-酒石酸时,晶体光学性质得到改善,熔点温度升高;而掺杂L-苯丙氨酸时,结晶质量提高,光学性质得到改善.

Ga沉积量对形成AlGaAs表面纳米结构的影响

黄延彬;丁召;马明明;王一;罗子江;李志宏;郭祥

2019, 48(11): 2018-2024.

摘要 ( 8 )

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利用液滴外延技术在Al0.4Ga0.6As表面制备了纳米结构并用原子力显微镜进行表征,发现纳米结构的密度随金属Ga沉积量的增加呈先增加后减小再增加的趋势.这种密度异常变化的现象,主要是由于液滴之间相互扩散并最终形成连续的平坦层,随着沉积量的继续增加,新吸附的Ga原子在平坦层上面形成新的Ga液滴,从而导致了密度的降低.此外,纳米结构的孔深、孔径、环高和盘径几何特征尺寸随着沉积量的增加而增加,且在表面[1-10]和[110]两个方向上纳米结构中的量子环以及盘状结构的形貌特征呈现各向异性.

黑磷-二硫化钼异质结光电流特性的研究

王潇雅;葛飞洋;南海燕;肖少庆

2019, 48(11): 2025-2031.

摘要 ( 25 )

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黑磷是一种近年来新兴的二维材料,具有可调控窄带隙及宽光吸收谱、高载流子迁移率等优异光电特性,可用于实现中红外波段高速光电探测器.但是黑磷样品在空气中的不稳定性也是制约其应用的主要因素.二硫化钼作为二维层状过渡金属硫属化物(TMDCs)中的典型代表,单层为直接带隙,双层及厚层为间接带隙,在可见光范围内有着较好的光电响应,但由于带隙范围的限制,在近红外的吸收较弱,几乎没有探测能力.基于此,本文通过构建二硫化钼在上,黑磷在下的垂直异质结构,通过硫化钼的保护作用实现了黑磷稳定性的提升,在空气环境中能够保持两个月之久;同时利用黑磷在近红外的吸收,增强了器件在近红外(940 nm)的响应.该异质结构对二维材料实现红外高性能的稳定探测有重要意义.

MOCVD反应室无镓无铝环境的获得及重要性分析

杨超普;方文卿;刘明宝;毛清华;阳帆

2019, 48(11): 2032-2037.

摘要 ( 9 )

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“回熔”依然是GaN-on-Si光电器件发展到今天的主要难题,严重影响量产的稳定性与器件的可靠性.当前“多腔+ AlN模板”生长法能避免镓回熔,但仍然无法解决“铝回熔”.本文从AlN微粒的来源,AlN生长动力学,AlN微粒引起Si衬底表面“台阶流”的局部畸变,晶格继承等方面全面分析无镓无铝环境重要性.通过对三款主流商用MOCVD进行比较分析,参考AIXTRON MOCVDG5氯气在线清洗工艺,对THOMAS SWAN CCS MOCVD气路进行改造,设计非钎焊耐氯7片机喷头,缩短喷淋头与石墨基座间距离,获得无镓无铝环境.该结果是有效研究回熔机制的基础,监测并控制反应室内的镓铝粉尘环境,有望从理论及机理上推动GaN-on-Si电子器件迈上新台阶.

单晶炉观察窗工作热应力模拟

高利强

2019, 48(11): 2038-2049.

摘要 ( 10 )

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以单晶炉壁热应力为研究对象,分析了单晶炉观察窗焊接接头冷却水泄漏机理,建立了三维稳态温度场和弹塑性应力场有限元模型,对十二种组合结构的观察窗进行了工作热应力模拟,比较了平面和椭圆型炉盖封头、长条形和方圆形观察窗焊缝的热应力状态,探讨了形状、单双面焊接和温度对热应力影响趋势.结果表明,内外壁横截面均为正方形或矩形的两种窗形焊缝的热应力极值最大;增加副焊缝成为双面焊时,主焊缝的应力分布几乎没有变化,新增加的焊缝约束对其影响甚微;工作温度越高,焊缝的热应力越大.因而,宜选用圆形窗或者内壁带圆弧的长条窗,施加双面焊,避免窗体冷却水温超过规定值.这些措施成功解决了观察窗在样机试验时能正常工作,出厂使用时寿命短频繁漏水的问题.

氮化钛/氧化锰复合薄膜制备及其SERS特性研究

刘燕梅;吴振刚;羡皓晗;吴明明;陈颖;魏颖娜;王学沛;魏恒勇;刘春艳

2019, 48(11): 2050-2055.

摘要 ( 4 )

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以四氯化钛为钛源,采用氨气还原氮化法得到氮化钛薄膜,再以草酸锰为原料,通过电化学沉积法在氮化钛薄膜表面沉积氧化锰纳米结构,利用XRD、XPS、FE-SEM、RAMAN测试表征薄膜组成、结构及其表面增强拉曼光谱(SERS)性能.XPS分析表明制备的复合薄膜中Mn元素以多种价态形式存在,利用XRD对薄膜晶相分析发现氮化钛为面心立方晶型,氧化锰为无定形.随着沉积时间的增加,沉积在薄膜上的氧化锰颗粒长大,并逐渐细化呈细条状,薄膜表面变得粗糙.利用R6G作为拉曼探针分子研究氮化钛/氧化锰复合薄膜的SERS效应,结果表明,氮化钛/氧化锰复合薄膜具有拉曼增强效应,在沉积时间为30 s时达到最大值,拉曼信号强度是纯氮化钛薄膜的2倍,且复合薄膜均匀性较好,拉曼检测极限为10-5 mol·L-1,经计算其拉曼增强因子为7.412×102.由此可见,采用电化学沉积制备的氮化钛/氧化锰复合薄膜具有作为SERS基底材料的应用潜力.

La-W共掺杂对AgSnO2触头材料热性能影响的仿真分析

陈令;王景芹;朱艳彩;张广智;包志周

2019, 48(11): 2056-2061.

摘要 ( 4 )

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针对目前较少有学者通过共掺杂其他元素对AgSnO2触头热性能进行研究的现状.采用对SnO2晶体进行非掺、单掺La和共掺La-W元素的方法,通过密度泛函理论、第一性原理以及CASTEP软件对掺杂体系的热学性质进行理论计算,得到了不同掺杂情况下SnO2晶体的声子谱、声子态密度及分波态密度和相关热力学参量,对计算结果和曲线图进行了理论分析.结果表明:当掺杂浓度为16.67;时,共掺杂La-W元素的SnO2体系声子谱未出现虚频,而单掺La元素体系出现了虚频,说明共掺杂体系较稳定.通过分析态密度图及分波态密度图可以得到,W原子混合掺杂后可有效改善La原子的振动情况.通过SnO2晶体热力学性质的分析,共掺杂后体系的熵、自由能以及焓的曲线有较好改善,为AgSnO2触头材料在恶劣环境下受到损害后恢复到原状提供了有利条件.且掺杂后晶体的热容明显大于未掺杂晶体的热容,说明La-W元素的掺杂极大的激活了分子的运动活性.

仿生石墨烯复合材料的制备及其电化学性能

郜婷婷;宋伟明;邓启刚;孙立;陈洁;许芮;王福洋

2019, 48(11): 2062-2068.

摘要 ( 3 )

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石墨烯作为一种理想的新型二维纳米材料,有着独特的理化性能和广泛应用价值,但成本高、产率低、分散性较差是制约其推广应用的关键.为了解决这一问题,现以北方杨树叶为原料,以KMnO4和H2SO4为氧化剂,水热氧化裂化直接得到MnO2仿生石墨烯复合材料(MnO2@BGO).通过XPS、SEM、TEM、XRD等测试手段对材料组成及微观结构进行表征.从SEM、TEM及氮气吸附脱附分析可以看出,通过氧化碳化直接得到的MnO2@BGO复合材料,MnO2分布均匀,比表面积达605 m2/g.此复合材料与未经氧化剂浸渍得到碳材料(BGO)相比,更多的保留了叶片原有的叶脉结构和孔隙,孔径分布较窄,平均孔径为3.7nm.从AMF分析可以看出,MnO2@BGO复合材料类似二维纳米膜,得到的片层厚度最薄＜1.23 nm,最厚≯5.65 nm,平均厚度2.57 nm.XPS分析表明,C存在形式以C=C为主,表明材料石墨化程度较高,属于仿生石墨烯.电化学性能分析表明,在电流密度在1 A/g时,该材料所做电极比电容为387 F/g.

聚吡咯/氧化钒@硫正极材料制备及其在锂硫电池中的应用

刘晔;宋茜;李璇;王忠德

2019, 48(11): 2069-2074.

摘要 ( 12 )

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采用聚吡咯/中空氧化钒@硫(PPy/H-V2O5@S)作为锂硫电池正极,其中间层极性V2O5中空球壳为硫的体积膨胀提供足够的空间并通过化学键固定多硫化物,外层聚吡咯对多硫化物的扩散起双重固定作用,并作为导电骨架提高正极导电性,共同提高正极对硫化物的固定作用,提高电池循环稳定性.PPy/H-V2 O5@S正极在0.5C、1C、2C、4C电流密度300次循环后,放电容量分别保持在825.6 mA·h·g-1、673.6 mA·h·g-1、625.1mA·h·g-1、583.3 mA·h·g-1,库伦效率保持在98;以上,展现出极好的循环稳定性.

Ag@CH3NH3PbI3等离激元效应增强钙钛矿太阳能电池性能的数值研究

王媛;崔艳;吴以治

2019, 48(11): 2075-2079.

摘要 ( 11 )

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由于银纳米粒子结构的表面等离激元共振特性对有机无机卤化物钙钛矿的新型太阳能电池性能有一定影响,利用comsol mutiphysics多物理场仿真软件对Ag@CH3 NH3 PbI3纳米粒子等离激元效应增强钙钛矿太阳能薄膜电池性能进行研究,对粒子半径和粒子间距对于能量的影响进行了计算;对光敏层能量增强的机理进行了解释;并对电场分布进行了详细说明.依据实验数据,给出优化后的银纳米粒子阵列和钙钛矿光敏层的厚度以及强度,为实验制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池提供理论指导.

晶化时间对M型钡铁氧体吸波性能影响

马志军;赵海涛;莽昌烨;程亮;关智浩

2019, 48(11): 2080-2085.

摘要 ( 4 )

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以Fe(NO3)3·9H2O、Ba(NO3)2、NaOH为原材料,添加表面活性剂聚乙二醇,采用水热法成功合成M型钡铁氧体.采用X-射线衍射仪、扫描电镜和矢量网络分析仪对样品进行表征分析,研究了水热法中晶化时间对样品的粒度、形貌以及吸波性能的影响.试验结果表明:在Fe/Ba摩尔比为8、晶化时间8h制备的纯相M型BaFe12O19,样品结晶完整,形貌为六角片状,平均尺寸在1 ～2 μm.在1～18 GHz频段宽内,损耗因子在13.24 GHz处达最大值为0.33,吸波反射率为-10.35 dB,吸波性能最好,提高了钡铁氧体在Ku波段范围内的吸波性能.

银离子和六元瓜环改性的硫化镉的表征和催化性能

彭章美;周元芬;赵安婷;徐林

2019, 48(11): 2086-2091.

摘要 ( 5 )

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掺杂金属和使用有机物复合的方法是提高硫化镉光催化性能的有效手段.利用大分子六元瓜环(Cucurbit[6]uril,Q[6])作为改性剂,采用化学沉淀法合成Ag+掺杂的Q[6]/Cd(1-x)AgxS,对产物进行FT-IR,XRD,Uv-vis,PL和SEM等表征,并以结晶紫、罗丹明B和次甲基蓝作为目标降解物测试产物的光催化性能.结果表明:Ag+掺杂和Q[6]复合都提高了硫化镉的催化性质,催化剂Q[6]/Cd(1-x)AgxS的最佳用量为10 mg,最佳掺杂摩尔分数x为0.25;,对次甲基蓝的催化效果最佳,200 min的催化效率达到99.6;.

基于5-硝基间苯二甲酸配体的六核Co(Ⅱ)配合物的合成、结构及磁性

赵振新;程琪;张浩浩;何坤欢;章应辉

2019, 48(11): 2092-2098.

摘要 ( 16 )

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以5-硝基间苯二甲酸(H2nip)作为主配体、4,4'-二吡啶胺(dpa)为辅助配体,在不同溶剂中合成了2种Co(Ⅱ)配合物{[Co3(μ3-OH)(μ2-OH)(nip)2(dpa) (MeOH) (H2O)]·2H2O}n(1)和{[Co3(μ3-OH)2(nip)2(dpa)(EtOH)(H2 O)]·2H2O}n(2).采用单晶X射线衍射、红外光谱(IR)、元素分析等方法对两种配合物进行了表征.结构分析表明两种配合物均为基于六核钴簇的三维框架结构,但不同的溶剂分子配位导致二者具有不同的拓扑结构,表明溶剂对配合物结构有重要影响.磁学研究显示该两种配合物均为反铁磁行为.

三螺旋Fe2L3辅助选择性结晶提取水溶液中BF4-

崔凤娟;王环宇;赵桦萍

2019, 48(11): 2099-2104.

摘要 ( 3 )

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利用咪唑桥联的二联吡啶配体与二价金属铁形成双核三股笼状螺旋化合物实现水相环境中选择性捕获并结晶提取四氟硼酸根离子.采用重量法分析了其对四氟硼酸根离子的提取率,提取率可达82wt;以上.

ZnWO4∶Eu3+,Dy3+白色荧光粉的微波水热合成及其发光性能

翟永清;王恒刚;李天姿;姜龙太;汪威澳;陈湘匀;荆雪蒙

2019, 48(11): 2105-2110.

摘要 ( 4 )

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采用微波水热法快速合成了Zn0.9975-xWO4∶0.0025Eu3+,xDy3+ (x =0,0.0025,0.005,0.01,0.02)一系列单一基质白色荧光粉.通过X射线粉末衍射仪、扫描电镜、荧光分光光度计、光谱分析仪等对样品进行分析表征.结果表明:在180℃下仅用2h即可合成单斜晶系黑钨矿结构的ZnWO4∶Eu3+,Dy3纯相,且有较高的结晶度;样品颗粒为类球形,尺寸在50 nm左右.在303 nm的紫外光激发下,该荧光粉可以同时产生WO2-、Dy3和Eu3+的特征发射,主峰分别位于472 nm、583 nm和617 nm.当样品组成为ZnWO4∶0.0025 Eu3,0.005Dy3+时,其色坐标为:x=0.3359,y=0.3064,接近理想白光,色温:5290 K.

Li+掺杂ZnNb2O6∶Eu3+制备及发光性能研究

王新悦;李菁华;崔瑞瑞;王旭;邓朝勇

2019, 48(11): 2111-2118.

摘要 ( 3 )

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采用高温固相反应法,制备了一系列不同浓度Li+掺杂的ZnNb2O6∶Eu3+发光材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对发光材料的晶体结构和微观形貌进行了表征.利用荧光光谱仪和积分球式分光光度计对发光材料的光学性能进行了分析.激发光谱表明存在着Eu3+→O2-(270 ～ 290 nm)和O2-→Nb5+(320～ 350 nm)电荷迁移带,随着Eu3+浓度增大到0.25mol;时电荷迁移带出现蓝移现象,发射光谱的劈裂随Eu3+浓度的增加而消失.由于电荷补偿,Li+含量的提高极大增强了ZnNb2O6∶Eu3+发光性能,通过线性拟合得出ZnNb2O6的光学带隙为3.810eV,而掺杂以后光学带隙变小.通过热稳定性分析拟合得出热猝灭激活能为0.172 eV.

热处理温度对SiC纳米材料形貌和发光性能的影响

郭会师;李文凤;高振禄;马丽君;桂阳海

2019, 48(11): 2119-2122.

摘要 ( 5 )

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采用碳热还原法,以单质Si粉和活性炭为原料,Fe2 O3为添加剂,研究了还原气氛下热处理温度(1200～1700℃)对SiC纳米材料形貌和发光性能的影响.结果表明:不同热处理温度下,单质Si粉和活性炭均可反应生成SiC纳米材料,但当热处理温度为1200℃和1300℃时,二者反应不完全;当热处理温度由1400℃增至1700℃时,单质Si粉和活性炭的反应增强,并在1600℃热处理后完全转化为SiC,其形貌由棒状和颗粒状的混合体转化为单一的短棒状,进而又发育为纤维状.此外,不同热处理温度下获得的SiC纳米材料均具有较宽的发射带宽,经1600℃热处理后SiC纳米材料的发光性能较优,其发光峰强度优于其它热处理温度下的产物,这是因为此温度下所获SiC纳米材料呈纤维状,其长径比较高,有利于发光性能的改善所致.

稀土掺杂Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3压电陶瓷的烧结特性研究

贾甜甜;蔡长龙

2019, 48(11): 2123-2129.

摘要 ( 4 )

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在传统的固相反应制备工艺中,固相反应的烧结温度直接影响着陶瓷的物相结构、陶瓷致密度以及介电性能等.本文采用固相反应法制备x; Sm3掺杂PMN-PT压电陶瓷,通过控制不同的烧结温度,制备了一系列Sm-PMNPT陶瓷样品.利用X射线衍射仪、介电温谱以及准静态d33测量仪对陶瓷结构、介电性能、压电系数等性能进行表征.研究结果表明:烧结温度在1250℃,x=1.875mol;～2.5mol;,陶瓷样品的钙钛矿含量最大,压电系数最高可达1254 pC/N,kp=0.58,相对介电常数高达30000左右,密度达到8.48 g/cm3.

镍磷对陶瓷-金属结合剂性能与结构的影响

宋英桃;侯永改;李文凤;苏凯;侯超

2019, 48(11): 2130-2134.

摘要 ( 5 )

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采用化学镀镍包覆陶瓷结合剂粉体的方法制备陶瓷-金属结合剂.结合强度测试仪、XRD、SEM等检测手段,研究了镍磷含量对陶瓷-金属结合剂性能与结构的影响.结果表明:在镍磷含量20wt;的陶瓷-金属结合剂中,陶瓷熔融贯通一起成骨架,金属相与陶瓷相交错镶嵌紧密结合,陶瓷-金属结合剂具有较佳的力学性能,抗折强度和抗冲击强度分别为155.22 MPa和3.11 kJ/m2,相比陶瓷结合剂分别提高98.7;和87.3;;镍磷含量适当的陶瓷-金属结合剂磨具,既保留了陶瓷结合剂磨具的体系结构,又具有金属与陶瓷融合一体的结合剂性能,其各项性能得到改善.

NaF对黄磷炉渣微晶玻璃析晶的影响

王书平;黄小凤;马丽萍;刘秀状;赵丹;范莹莹

2019, 48(11): 2135-2140.

摘要 ( 5 )

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以自然冷却黄磷炉渣为原料,外加一定量的SiO2和Al2O3,以及不同比例的NaF,通过熔融法制备黄磷炉渣微晶玻璃.利用差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段,并借助Kissinger方程分析NaF对黄磷炉渣微晶玻璃析晶的影响.结果表明:随着NaF添加量的增大,基础玻璃的析晶活化能E先减小后增大,当添加5wt;的NaF时,黄磷炉渣基础玻璃的析晶峰温度值最小,析晶活化能E最低,析晶效果最佳;微晶玻璃的主晶相不会随NaF添加量的增大而改变,主晶相均为硅灰石(CaSiO3).

球形方解石的合成和表征

徐焕焕;华睿清;吴刚

2019, 48(11): 2141-2145.

摘要 ( 8 )

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25℃下,用豆腐废水作为碳酸钙形貌调节剂,用Na2 CO3和CaCl,·6H2O作为原料合成碳酸钙,研究豆腐废水对产物组成和粒子形貌的影响.用粉末X-射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FT-IR)对合成的产品晶型进行了表征,用扫描电子显微镜(SEM)观察研究粒子的形貌.研究结果显示,合成得到的产物是纯的方解石,粒子的形状是球形的或者是接近球形的.结果说明,豆腐废水虽然不会影响碳酸钙的晶型,但是会影响碳酸钙粒子的形貌.

多孔TiO2负载Pt的制备及室温下催化降解甲醛的研究

何伟;何玉明

2019, 48(11): 2146-2151.

摘要 ( 2 )

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以钛酸丁酯为前驱物,通过水解-水热法,成功制备了多孔TiO2,以此为载体,通过化学还原法负载Pt,制得Pt/TiO2复合催化剂.采用XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附等方法对样品的理化性能进行表征,以HCHO为目标污染物,测试了Pt/TiO2催化剂的室温催化活性.实验结果表明:水热处理对样品的微观结构和催化活性有很大影响,水热处理有助于TiO2晶体化,形成层次丰富和形状规则的孔道体系,有助于Pt的分散负载和污染物分子的扩散流通.以多孔TiO2作为载体的催化剂比以P25作为载体的催化剂具有更高的催化活性,多次循环测试,Pt/TiO2催化剂仍具有较高的稳定性.

相变存储材料及其相变机制研究进展

郝艳;周细应;杜玲玲;李晓

2019, 48(11): 2152-2157.

摘要 ( 3 )

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介绍了相变存储材料的工作原理与其工作性能之间的对应关系,相变存储材料的开发与材料性能要求密不可分,在分析当前主流相变存储材料Ge2 Sb2 Te5的优点与不足的基础上,指出无Te富Sb为未来相变存储材料体系的研究方向.控制相变行为是实现相变存储技术商业化的关键,材料的微观结构和相变机制决定了相变存储材料的相变行为,而计算材料学是研究相变存储材料微观结构与相变机制之间联系的必要手段.运用第一性原理动态模拟相变存储材料的相变过程,可以弥补静态结构分析的不足,推动对快速可逆相变机理动态过程的理解运用,同时为进一步研究相变存储材料提供借鉴.

二维碳化物晶体V2C MXene的制备与性能研究进展

郭奕彤;周爱国;胡前库;王李波

2019, 48(11): 2158-2163.

摘要 ( 9 )

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V2C MXene是新型类石墨烯二维碳化物MXene的重要成员.相对于最常见的Ti3 C2 MXene,V2CMXene更难制备,但是在某些领域,具有更好的性能.本文综述V2CMXene的制备方法、性能以及应用方面的研究进展.通过对比几种V2C的制备方法,总结出相对温和、简便且较为经济的制备高纯度V2C MXene方法.分析目前所制备的V2CMXene的结构与性能,介绍其电化学性能、催化、吸附、热稳定性、光电特性等.总结V2C MXene的应用,重点探讨V2C MXene在电化学领域的应用,并且展望其在更多领域的重要应用.

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2019, 48(11): 2164-2166.

摘要 ( 3 )

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