人工晶体学报

张磊;范亚蕾;黄月霞;王德强

2018, 47(5): 885-893.

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为了提高上转换材料在激光防伪领域的绿光发射强度,采用高温固相法制备Ba2、Al3+、Sr2+掺杂YF3∶Ho3+,Yb3+材料.通过980 nm近红外激发的上转换发射光谱,可知Ba2+、Al3+、Sr2+的掺杂都会使得晶格收缩,降低稀土离子周围晶体场的对称性,其546 nm绿光强度分别是未掺杂该金属离子样品的1.6倍、1.1倍、1.2倍.并根据X射线衍射(XRD)探究Ba2+含量对晶相的作用.通过差热分析(DTA)、上转换发射光谱、XRD、扫描电子显微镜(SEM),结果表明:对于最佳Ba2、Al3+、Sr2+掺杂含量但不同烧结温度的样品,当合成温度为940℃时发光性能、结晶度和晶粒生长较好.通过发射强度与激发电流的拟合结果,说明546 nm绿光是双光子吸收过程,并阐述980 nm激发YF3∶Ho3+,Yb3发光材料的能级跃迁过程.

多晶硅铸锭生长过程热应力与位错的数值模拟研究

王晨东;左然;苏文佳

2018, 47(5): 894-898.

摘要 ( 10 )

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通过对定向凝固多晶硅从凝固过程开始到冷却过程结束进行瞬态数值模拟,研究了多晶硅锭不同生长阶段的温场、热应力及位错密度的关系.模拟结果表明:在长晶及冷却过程中,位错因热应力的存在而发生运动和增殖,晶体内温度梯度是影响晶体位错密度的关键因素.高位错密度区域分布在硅锭顶部、中心部以及周边外缘.硅锭上表面由中心向外缘递减的高位错密度是由于杂质在固液界面前沿富集导致.其中最大位错密度约为2.4×104 cm-2,发生在硅锭中轴顶部;局部最大位错密度约为2.2×104 cm-2,发生在硅锭边缘底角.

类钙钛矿Pr1.3Sr0.7Ni0.7-xCu0.3FexO4+δ材料的制备与传导性能研究

刘梦;程继贵;高宇飞;朱琳;洪涛

2018, 47(5): 899-905.

摘要 ( 3 )

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以硝酸盐和氧化物为原料,通过甘氨酸-硝酸盐法(GNP)合成出Pr1.3Sr07Ni0.7-xCu0.3FexO4+δ(x=0,0.025,0.05,0.1) (PSNCF)粉体,经压制成形、烧结后得到烧结体样品.采用X射线衍射仪对煅烧后粉体的物相进行分析,利用扫描电子显微镜和能谱仪对样品的微观组织和元素分布进行了表征,采用四端子法和阻塞电极法测量了不同Fe掺杂量烧结体样品的电导率,并对材料的透氧性能进行了测试.实验结果表明,前驱体粉末在1000℃煅烧5h后得到具有四方相的PSNCF粉体.烧结体试样在300 ～ 950℃间的总电导率均在200 S·cm-1以上,且随Fe掺杂含量的增加有所下降;其中,Pr1.3 Sr0.7 Ni0.65 Cu0.3 Fe0.05 O4+δ样品的氧离子电导率在950℃时最大达到0.194 S ·cm-1.另外,随Fe掺杂量增加,PSNCF材料的透氧率增大,950℃下,Fe掺杂量为0.05时(厚1 mm,40;O2-60;N2),透氧率达0.034 mL·cm-2·min-1,为未掺杂样品的3倍.

利用坩埚废料制备玻化砖的工艺研究

彭立华;秦善

2018, 47(5): 906-911.

摘要 ( 3 )

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以石英坩埚废料、长石、煅烧高岭土为原料,在1180～ 1280℃下烧结制备了玻化砖,1260～ 1280℃烧结的样品达到了国标GB/T4100-2015中玻化砖的性质要求.采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品的组分和结构进行了表征,并对样品的抗弯强度、线收缩率和气孔率进行了测量.结果表明,随着烧结温度的增加,样品致密性和抗弯强度同时增加,在1260℃达到最大值,在1280℃时,,样品中闭合气孔的膨胀导致其抗弯强度有所下降;同时,原料中的钠、钾长石均随着温度的增加,不断的分解并进入玻璃相,并分别在1220℃、1240℃时全部分解.

Mg-Si-Sn-Bi材料退火过程中微结构演变与热电性能

宋贵宏;刘倩男;孟雪;胡方;王超;杜昊

2018, 47(5): 912-916.

摘要 ( 2 )

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利用单质粉末冷压成型及高真空500℃-2h烧结制备了Mg-Si-Sn-Bi材料,随后对制备材料在真空下600℃退火处理,并对制备材料的组成和热电性能进行研究.结果表明,500℃烧结材料仅仅由Mg2Sn和Mg2Si两相混合物构成.材料600℃退火,部分化合物分解,Sn和Si首先以单质形式存在;随后Si融入剩余的Mg2Sn结构中,形成Mg2(Sn,Si)固溶体;Sn以金属纳米尺寸状态存在;分解的Mg与真空石英玻璃管内残留的氧反应生成MgO相.而且,退火时间延长,Mg2(Sn,Si)固溶体和纳米尺寸的金属Sn含量增多.材料中Mg2(Sn,Si)固溶体含量越多,Seebeck系数绝对值越大;材料中纳米尺寸的金属Sn含量越多,电阻率越小.含有纳米尺寸金属Sn的Mg-Si-Sn-Bi材料因Seebeck系数绝对值大和电阻率小,具有较大的功率因子.

单一基质Na2Ca3Si2O8∶Tb3+,Eu3+荧光粉发光性质和能量传递的研究

弓中强;崔彩娥;黄平;王磊;田跃;时秋峰

2018, 47(5): 917-923.

摘要 ( 6 )

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通过传统的高温固相法成功的制得了一系列紫外激发的硅酸盐荧光粉Na2 Ca3 Si2O8∶Tb3+,Eu3+.X射线衍射(XRD)研究表明所制得的荧光粉为纯相.在Na2Ca3Si2O8∶Tb3+,yEu3+荧光粉体系中,随着Eu3+的掺杂浓度增大,发射光谱中Tb3的特征峰发光强度降低而Eu3+的不断升高,并且荧光寿命不断减小,说明了Tb3+和Eu3之间能量传递方式是交换相互作用,能量传递效率(ET)达到了15.8;.此外,通过CIE色坐标观察到,随着Eu3+浓度的增加,样品从绿色变成黄色,最终变成红色.由于它多彩的颜色变化,所以它是一种用于制作多彩LED的良好材料.

Ce3+掺杂TiO2薄膜材料的制备改性及电致变色研究

时俊磊;徐子芳;马俊;解一涵

2018, 47(5): 924-928.

摘要 ( 2 )

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以钛酸四丁酯和冰乙酸为原料,加定量的Ce(NO3)3引入Ce3,采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉镀膜法在ITO导电玻璃上制备Ce3+掺杂的TiO2薄膜.通过XRD、TG-DTA、SEM等手段对Ce3+掺杂TiO2粉末进行表征,使用电化学工作站对薄膜的电致变色性能进行测试,通过紫外-可见光分度计对薄膜进行检测.结果表明:掺杂Ce3+的浓度为2;,对薄膜的电致变色性能有较大的提高;掺杂越均匀,对薄膜的电致变色性能的影响越显著.

基于Callaway模型InGaN材料导热系数的理论研究

王保柱;宋江;孟帆帆;王敏;范振凯

2018, 47(5): 929-933.

摘要 ( 13 )

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由于InGaN材料的禁带宽度调节范围大,热稳定性好,化学性质稳定,因此在微电子、光电子和热电领域的高温区有良好的应用前景.基于Callaway导热系数模型从理论上计算了体材料和薄膜材料InGaN的导热系数,分析了温度、In组分和边界尺寸对InGaN导热系数的影响.研究结果表明,温度大于100 K时,不同组分的InGaN材料导热系数随温度的上升而下降,300 K时,体材料In0.1Ga09N的热导系数为90.15 W·m-1·K-1,比相同温度下GaN的导热系数小一半,200 nm的In01Ga0.9N热导系数为30.68 W·m-1·K-1.InGaN合金的热导系数随着In组分先变小再变大,理论计算结果表明In0.6Ga04N的导热系数最小,300 K时,体材料的导热系数为14.52 W·m-1·K-1,200 nm的薄膜材料导热系数为4.02 W·m-1·K-1,理论计算结果与文献报道的实验结果是合理一致的.

腐植酸钾一步炭化活化制备孔径可调的活性炭材料及其电化学性能

朱玉婷;赵晓琳;解玲丽;梁伟;康利涛

2018, 47(5): 934-941.

摘要 ( 14 )

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以腐植酸钾为碳源,乙酸钾(CH3COOK)、氢氧化钾(KOH)、碳酸钙(CaCO3)分别为活化剂,在800℃氮气气氛下碳化活化1h制备出了具备不同孔结构的三种活性炭材料.利用N2吸附-脱附分析、扫描电子显微镜(SEM)分析了所得活性炭材料的孔结构和微观形貌,并利用循环伏安(CV)和恒流充放电(GCD)测试方法评价了其作为超级电容器电极材料的电化学性能.结果表明:不同活化剂对活性炭材料的比表面积和孔径分布影响显著,而后者又进一步决定了炭材料的比电容特性.其中,尤其是直径小于1 nm的超微孔炭材料可以获得很高的比电容.在三种不同结构的活性炭中,以CH3COOK为活化剂制备的活性炭具有最优的电化学性能,其比表面积约为1100m2/g,孔径集中在0.4 ～0.6 nm;在2 mol/L KOH电解液中,电流密度为0.1 A/g时比电容高达270 F/g;经3000次充放电循环后,该材料的比电容保持率仍超过87;,是一种性能较为理想的超级电容器用电极材料.

不同温度下同质外延生长单晶金刚石的应力分析

宋修曦;马志斌;耿传文;丁康俊;任昱霖

2018, 47(5): 942-947.

摘要 ( 26 )

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本文利用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)对不同温度区间下同质外延单晶金刚石的应力作出了相关研究,讨论了不同温度区间下单晶金刚石内部产生应力的原因.结果表明在低温区间(700～ 720℃)与高温区间(870 ～890℃)下生长金刚石内部均产生裂纹,总应力以本征应力为主,且以拉应力形式呈现.低温区间(700～720℃)下由于内部石墨杂质的生成使之产生过大的拉应力,而高温区间(870 ～890℃)下则是由于单晶金刚石生长面多晶点的出现导致拉应力集中从而产生裂纹.在合适的温度区间(770 ～830℃)下能同质外延生长出无裂纹高质量的单晶金刚石,总应力较小且热应力为主,以压应力形式呈现.

《人工晶体学报》征稿简则

2018, 47(5): 947.

摘要 ( 15 )

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酞菁镍-ZnO复合光催化剂的合成及其降解亚甲基蓝性能研究

马敏娟;张改;杨胜科

2018, 47(5): 948-951.

摘要 ( 1 )

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采用水热法以25∶1,50∶1,100∶1和150∶1的掺杂比例,制备酞菁镍(NiPc)敏化半导体ZnO纳米粉末光催化剂,并用IR、UV、XRD及XPS等方法对NiPc-ZnO进行微观结构表征.研究了在可见光照射下,NiPc-ZnO对模拟染料废水中有机染料亚甲基蓝的降解性能.结果表明:NiPc能有效地扩展ZnO的可见光吸收范围,并提高其光催化性能,当酞菁镍掺杂比例为50∶1时,亚甲基蓝的降解率最高,达到53.7;,比纯ZnO提高了30.6;.

Na掺杂对TiO2基材料电子结构、电子迁移特性及光吸收性质的影响

唐文翰;房慧;李凡生;黄灿胜;余小英;王如志

2018, 47(5): 952-957.

摘要 ( 3 )

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在赝势法密度泛函理论的基础上,系统研究了Na掺杂对TiO2基材料电子结构、载流子迁移和光吸收性质的影响.纯的TiO2基晶态材料呈现宽的直接带隙,其带隙宽度达2.438 eV,Na掺杂降低了TiO2基晶态材料的带隙至1.976 eV.纯的TiO2电子主要形成五个能带,而Na掺杂TiO2主要形成七个能带.TiO2材料的载流子迁移率较Na掺杂TiO2材料高,而Na掺杂TiO2材料载流子有效质量较TiO2的高.Na掺杂在TiO2材料价带中引入空穴和新的能级.Na掺杂大大提高了TiO2材料的载流子浓度,Ti中的p态电子,Na中的p态电子和O中的p态电子在导电过程中起着关键作用.Na掺杂TiO2材料的低能量光吸收限降低.

F和Cu共掺杂Bi2WO6水热法合成及可见光催化性能

左桂鸿;贾相华;郑友进

2018, 47(5): 958-965.

摘要 ( 1 )

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通过一步水热法制备了F和Cu共掺Bi2WO6样品.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)对其进行表征.XPS确定了Cu2+、Cu+和F-共存于Bi2WO6晶格中.F和Cu掺杂使Bi2WO6样品光学带隙变小,扩大对可见光响应范围.在室内弱自然光照下,1; F-2; Cu-Bi2WO6样品催化活性最好,在150 min内对RhB的降解效率达到97.4;.这种利用室内弱自然光驱动降解反应不需要额外消耗资源的光源,因此它是一种绿色节能的环境清洁策略.

类花状羟基磷灰石催化降解孔雀石绿染料废水的研究

郭效军;宋涛;韩晓

2018, 47(5): 966-971.

摘要 ( 2 )

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以膨胀石墨为微反应器,通过化学沉淀法合成类花状羟基磷灰石,采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对催化剂使用前后的结构和形貌进行表征,同时考察了催化剂用量、H2O2用量、溶液初始浓度等因素对孔雀石绿去除效果的影响.根据动力学方程t/qt=1/k2q2e+t/qe,降解过程近似符合准二级动力学方程,吸附速率常数为0.0050 g·mg·min-1.当催化剂加入量为0.01 g,H2 O2体积为0.1mL,反应时间为54 min,孔雀石绿溶液(10 mg/L)脱色率达到98.7;.

炭吸附纳米氧化铁的制备及其可见光催化性能

李金星;郭贵宝;刘金彦

2018, 47(5): 972-977.

摘要 ( 3 )

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采用炭吸附共沉淀法制备了氧化铁(Fe2O3)纳米粉体,通过热重分析仪(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和透射电镜(TEM)等手段对催化剂的热稳定性、物相结构、吸光性能、形貌进行表征;以甲基橙(MO)为目标降解物,镝灯为可见光源,研究了Fe2 O3纳米粉体的光催化性能.结果表明,炭吸附共沉淀法制得的Fe2O3粉体粒径小、分布均匀、团聚较少;Fe2O3的吸收波长发生红移且在紫外光、可见光区域的吸收能力增强.光催化降解甲基橙结果显示,炭吸附共沉淀法制得的Fe2O3粉体在60 min内降解率达到74;,是沉淀法制备的Fe2O3粉体降解率的2.2倍.

PT含量对压电单晶声子晶体SH波传输特性的影响

王玉玲;吴振雷;曹丰慧;何巍巍;徐权;张锐

2018, 47(5): 978-982.

摘要 ( 3 )

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采用全局矩阵方法研究了水平剪切波(SH)在含[001].方向极化的PMN-xPT单晶/聚合物声子晶体复合材料中的传输特性.研究结果表明,PT含量对极化前声子晶体中SH波传输透射谱的影响较大;而极化后,SH波透过谱因PT含量不同导致第一禁带宽度最大相差10;,远小于极化方向对带隙的影响.因此制备PMN-xPT单晶/聚合物声子晶体,应主要从材料的极化方向和性能稳定两个维度选用单晶材料.

2,2联吡啶-5,5-二羧酸与稀土配合物的合成、结构及发光性能

刘继元;李云涛;邓建国

2018, 47(5): 983-989.

摘要 ( 17 )

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利用2,2-联吡啶-5,5-二羧酸作为配体,采用水热法,合成了稀土配合物[Ln2(bpydc)3·2DMF]n(1,Ln=Eu,Tb;Hbpydc=2,2-联吡啶-5,5-二羧酸).单晶X射线测试表明Tb配合物与Eu配合物具有相同结构.配合物1·Tb属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为a=1.39657(2) nm,b=1.40874(1)nm,c=1.45241 (1) nm,α=90.887(1)°,β=115.261(1)°,γ=113.951(1)°,V=2.29931(5) nm3,Z=2;同时,配合物1·Tb具有新颖的三维结构,七个氧原子在稀土离子周围形成一个略微变形的单帽三棱柱配位环境.利用红外光谱、荧光光谱、磷光光谱对配合物进行了表征,结果表明:Eu(Ⅲ)与Tb(Ⅲ)配合物分别在612 nm与542 nm处有强烈的特征荧光发射;配体三重态能级(26178 cm-1)与Eu (Ⅲ)、Tb(Ⅲ)的最低激发态能级匹配,配合物具有优良的能量传递效率.

晶面可控氯氧铋的制备及光催化性能研究

卢江芮;李坦;刘建新;樊彩梅;李双志

2018, 47(5): 990-995.

摘要 ( 10 )

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利用水热法通过调节溶液的pH值制备了[001]晶面和[010]晶面的BiOCl.利用XRD、Raman、DRS及BET等对其结构及性能进行了表征,通过双酚A(BPA)降解及CO2还原实验考察了样品的光催化性能.研究表明,BiOCl[010]面催化剂的BPA降解速率及产生甲酸甲脂(MF)的速率分别是BiOCl [001]面催化剂的1.75倍、1.2倍.BiOCl[010]具有较高光催化活性的原因在于BiOCl[010]具有较大的比表面积和开放的孔道特性.

拟薄水铝石中水的存在形式及对其溶胶性能的影响

张欣;陈建章;谢文

2018, 47(5): 996-999.

摘要 ( 9 )

PDF (668KB) ( 15 )

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通过IR分析、干燥与煅烧实验以及胶溶实验对拟薄水铝石中“水”的存在形式及其对拟薄水铝石溶胶性能的影响进行了研究.结果表明,拟薄水铝石含有三种水:以范德华力结合的吸附水、以氢键结合的层间水和以Al-OH键结合的结晶水,总含水量31.92;,其中吸附水16.34;、层间水3.75;、结晶水11.83;,拟薄水铝石的结构可表示为γ-AlOOH·0.31H2O·1.38H2O;吸附水对拟薄水铝石的胶溶性能没有影响,层间水决定了拟薄水铝石的胶溶性能.

γ-Ce2S3大红色料表面附着ZnO及对H2S释放的影响

马振国;王竹梅;高轶群;沈宗洋;洪燕;李月明

2018, 47(5): 1000-1005.

摘要 ( 1 )

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以市售大红色料γ-Ce2S3为原料,六水合硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)为锌源,无水碳酸钠(Na2CO3)为沉淀剂,醇水混合溶液为反应介质,采用非均相沉淀法在γ-Ce2S3色料表面附着一层ZnO,研究含Zn前驱体在色料颗粒表面附着形态及附着ZnO后对色料受热后H2S释放的影响.研究结果表明:以乙醇与水混合溶液为反应介质,沉淀离子采用同步滴加方式,滴加速度0.3 mI/min,Zn与γ-Ce2S3的摩尔比为0.2时,300 ℃热处理30 min能够在γ-Ce2S3颗粒表面均匀附着一层ZnO,且色料仍保持鲜艳的红色,其色度L*、a*和b*值分别为34.17、33.10和22.80;表面附着ZnO后对H2S的释放有明显的抑制作用,色料在350℃保温10 min,H2S释放浓度由未附着ZnO的4.21 mg/m3降至0.

MnOx/TiO2低温SCR脱硝催化材料热失活原因研究

万业强;崔素萍;郭红霞;马晓宇;张艳昭

2018, 47(5): 1006-1011.

摘要 ( 1 )

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针对锰钛选择性催化还原(SCR)脱硝催化材料运行失活问题,采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、程序升温还原(H2-TPR)、程序升温脱附(NH3-TPD)、X射线光电子能谱分析(XPS)等表征手段,以及催化活性评价装置,对比分析了使用前后SCR脱硝催化材料催化活性以及物化性质的差异,综合分析SCR催化材料的失活原因.结果表明,催化材料在200℃下运行100h后脱硝效率由98;下降到50;,催化活性降低是多种因素共同作用的结果,其中结晶度提高、活性成分分散性降低、表面酸性位点数量减少导致催化材料无法吸附足够的NH3去参与反应,是催化活性降低的主要原因;而活性成分MnOx中Mn3含量下降,品格氧所占比例增加,也在一定程度上促进了催化材料的失活.

基于有限元方法分析两种孔型氧化铝陶瓷的抗压性能

程喆;桂淮濛;张木;刘振华

2018, 47(5): 1012-1017.

摘要 ( 2 )

PDF (1638KB) ( 9 )

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根据人体骨股生物力学数据,对两种孔型氧化铝支架进行了静应力模拟计算分析;建立不同排布方式、孔径和孔隙率的双孔支架模型,并进行了模型筛选,结果表明:孔径为400 μm,且孔隙率为70;的双孔(方孔与圆孔1∶1构成且交叉排布)支架模型的抗压性能最优.

Mg3(Si1-xCex)2O7系复合陶瓷微波介电性能研究

屈婧婧;魏星;马莉;刘飞;袁昌来;李维

2018, 47(5): 1018-1023.

摘要 ( 4 )

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采用固相反应法按式Mg3(Si1-xCex)2O7(x=0.2,0.3,0.4和0.5)制备了MgO-SiO2-CeO2系列微波介质陶瓷材料,研究了不同组分体系的相组成与结构、微观结构与微波介电性能之间的影响关系.结果显示:MgO-SiO2-CeO2体系在研究组分范围内的晶相主要由正交相的Mg2SiO4与立方相的CeO2组成;其中,当x=0.5时出现了少量的未知相;经EDS分析可知,该未知相是由Mg、Si、Ce和O元素组成的新相;随着x值的增加,体系εr和τf值在1350～1600℃烧结温度下的变化不明显,而体系的Q×f值则呈先降后升趋势.此外,尽管体系并未能确定形成RP相层状结构,但其研究结果仍对探索新型RP相微波介质材料具有借鉴作用.

基于密度泛函理论研究掺杂石墨烯对CO分子吸附性能

董海宽;杨子龙;关众博;齐义辉

2018, 47(5): 1024-1029.

摘要 ( 6 )

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基于密度泛函理论研究了CO分子在过渡金属掺杂的石墨烯体系上的吸附性能.考虑了三种吸附构型,优化后获得了稳定的吸附结构.发现,CO分子中的C原子靠近吸附点时,吸附作用较大.比较分析了掺杂不同4d过渡金属元素吸附体系的吸附能、电荷转移及能带结构的变化.过渡金属掺杂可明显提高石墨烯吸附CO气体分子的灵敏性,其中,Mo掺杂石墨烯对CO的吸附效果最好,且吸附后能带结构由金属变为半导体特性.此外,通过分析可知掺杂石墨烯的吸附机制是电荷转移,吸附前后掺杂原子上电荷转移量的变化基本反映了体系的吸附性能.这项研究可以为石墨烯体CO气体传感器的研发提供理论参考.

工件位置对薄膜沉积速率的影响

郑锦华;许璐;范忠雷;马新灵

2018, 47(5): 1030-1035.

摘要 ( 7 )

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研究发现在实际的DLC薄膜沉积过程中,薄膜的沉积速率与工件所处的位置有关,在同一装置内沿轴向取30 mm为间隔放置工件进行薄膜沉积,沉积一小时后三个工件表面薄膜沉积厚度依次为2.4 μm、2.1μm、1.8 μm.通过有限元模拟软件Ansys对这种现象进行了分析,沉积装置内部气体的压强和气体质量分数分布变化不大,而装置不同位置处工件表面气体流速和气体密度有明显的变化,三个工件表面气体流速依次为0.072 ～0.103 m/s,0.089～0.121 m/s,0.114 ～0.148 m/s,气体密度为6.37e-5 kg/m3,5.81e-5 kg/m3,5.18e-5 kg/m3.因此,在沉积过程中,不同位置处的薄膜沉积速率的主要影响因素是气体流速和气体密度.

氨基改性微孔/介孔分子筛吸附CO2的研究进展

梅德均;魏建文;林志峰;耿琳琳;廖雷

2018, 47(5): 1036-1042.

摘要 ( 1 )

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氨基改性吸附剂因其吸附速率快、再生能耗低、CO2捕集能力较高等优点,成为近年来研究的热点.综述了一系列常见的微孔/介孔分子筛氨基改性及其CO2吸附性能的研究进展.同时讨论了浸渍法、嫁接法和双功能化在分子筛氨基改性过程中的优缺点.最后,对氨基改性分子筛的发展与研究方向进行了展望.

三维In2S3/Ag/TiO2纳米网对9-蒽羧酸的光催化性能研究

李玥;孟静静;邵浦华;杨智雄;高风仙

2018, 47(5): 1043-1048.

摘要 ( 4 )

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采用光催化还原法以及连续离子层吸附法(SILAR)分别将Ag和In2S3纳米粒子修饰在TiO2纳米网上,成功制备了In2 S3/Ag/TiO2复合纳米材料.通过光催化降解9-蒽羧酸(9-ACA)来评价催化剂的光催化性能以及优化In2S3的沉积圈数.实验发现,In2S3/Ag/TiO2复合纳米材料的光吸收范围从紫外光区扩展至可见光区,并表现出增强的光催化降解9-ACA的效率.其中,沉积了7圈In2S3的In2S3/Ag/TiO2纳米网表现出最高的光催化降解效率,在60 min内,对9-ACA的降解效率达到了98.66;.此外,本文还对In2S3/Ag/TiO2复合纳米材料光催化降解9-ACA的机理进行了讨论.

纳米η-Al2O3无压烧结制备单相氧化铝陶瓷

张超;张玲;郑培毓;张欢;郑成鑫;史晓慧

2018, 47(5): 1049-1054.

摘要 ( 2 )

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采用99;纳米η-Al2O3为原料,无压烧结制备单相氧化铝陶瓷,通过TG-DSC、XRD和SEM等手段对试样进行分析和表征,并测试其力学性能.结果表明:纳米η-Al2O3 1084.8℃时转变为α-Al2O3,转变温度小于理论转变温度;晶型转变释放的能量能够降低氧化铝陶瓷的烧结温度,1550℃时试样的相对密度达91.48;,显气孔率为2.45;,断裂韧性较高.由于η-Al2O3的密度小于α-Al2O3,无压烧结时试样发生晶型转变产生体积收缩,致密性较低,直接用η-Al2O3制备致密的单相Al2O3陶瓷较为困难.

Fe70Ni30粉末触媒中Ⅱa型金刚石大单晶的高温高压合成

李勇;廖江河;陈宁;佘彦超;宋谋胜;宋坤

2018, 47(5): 1055-1059.

摘要 ( 6 )

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在6.5 GPa高压条件下,使用Fe70Ni30粉末触媒研究了Ⅱa型金刚石大单晶的合成.实验结果表明,若不对晶种表面进行保护,高温高压条件下金刚石晶种将发生碳化,致使难以合成出金刚石.当合成腔体中除氮剂Ti/Cu添加量达到2.2wt;时,所合成的金刚石大单晶呈现为无色透明,利用傅里叶显微红外光谱仪(FTIR)对所合成的金刚石大单晶进行了测试,所合成的晶体中不含有氮杂质.然而,F1IR测试结果表明所合成的Ⅱa型金刚石大单晶中有碳-氢基团的存在,其对应的FTIR特征吸收峰分别位于2850 cm-1和2920 cm-1处.此外,所合成的Ⅱa型金刚石大单晶的Raman特征峰位于1132.13 cm-1处,且其结晶度非常高.

激光拉曼光谱法在金刚石研究中的应用

韩飞;李尚升;朱丽飞;聂媛;于昆鹏;王健康;宿太超;胡美华;肖宏宇

2018, 47(5): 1060-1065.

摘要 ( 85 )

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金刚石作为一种具有最高硬度、最高热导率以及最宽透光波段等多种极限性能的功能材料,在多个领域都有广泛的应用.近年来,人工合成金刚石,特别是对金刚石掺杂改性成为国内外研究的重点.因此,对金刚石组成及结构缺陷的研究分析成为了重要环节.激光拉曼光谱分析法是研究分析金刚石组成及结构的重要途径,本文综述了近年来激光拉曼光谱分析法在金刚石中的应用,涉及到该方法的基本原理以及在单晶金刚石表征、金刚石薄膜和金刚石聚晶等方面的应用.

基于多开口环的宽频左手材料设计

武文轩;项铁铭;马俊

2018, 47(5): 1066-1069.

摘要 ( 1 )

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本文提出一种宽频左手材料结构,其通过多开口谐振结构在不同频带实现谐振.通过理论分析,软件仿真与介质参数提取对设计结构左手特性进行验证.结果表明该结构在谐振频带具有宽频左手特性(等效磁导率μ与等效介电常数ε均小于零),左手频带为:10.3～18.35 GHz,相对带宽57.71;,单元损耗小于0.9 dB,相较于传统左手材料结构,左手频带更宽,并且结构简单易于分析和应用.

MoSi2-SiC复合材料制备及抗热震性能研究

雷乃旭;王文武;万龙刚;吴吉光

2018, 47(5): 1070-1074.

摘要 ( 2 )

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本文采用直接熔渗法制备二硅化钼-碳化硅(MoSi2-SiC)复合材料.以碳化硅(SiC)(粒度为0～2.5 mm、≤240目)为主要原料,水溶性树脂为结合剂,经混炼、成型、烘干后得到SiC坯体,再用二硅化钼(MoSi2)(D50 =3μm)粉末掩埋SiC坯体,在真空条件下2000℃保温3h进行熔渗烧结,制备出MoSi2-SiC复合材料.采用阿基米德排水法研究了MoSi2-SiC复合材料的显气孔率、体积密度;采用三点抗弯法测试了MoSi2-SiC复合材料1400℃抗折强度;采用热线法测试了MoSi2-SiC复合材料导热系数;采用X射线衍射测试了MoSi2-SiC复合材料的物相组成;采用SEM测试了MoSi2-SiC复合材料的显微结构;分别采用风冷法和水冷法对比研究了MoSi2-SiC复合材料、重结晶碳化硅(R-SiC)、氮化硅-碳化硅(Si3N4-SiC)三种材料抗热震性.结果表明:MoSi2在烧结过程中部分发生分解,生成了Mo5Si3,MoSi2、Mo5Si3填充于SiC的内部并实现烧结致密化,使MoSi2-SiC复合材料的显气孔率显著降低至5.7;,体积密度为3.59 g.cm-3.MoSi2-SiC复合材料中MoSi2、Mo5Si3含量分别为10wt; ～ 15wt;、3wt; ～ 5wt;.1000℃下MoSi2-SiC的导热系数为46.5W·m-1 ·K-1,显著高于R-SiC(28.3 W.m-1.K-1)材料、Si3N4-SiC(16.8 W.m-1.K-1)材料.综上所述,MoSi2-SiC复合材料的抗热震性能显著优于R-SiC材料、Si3N4-SiC材料.

热等静压处理对元素级CVDZnS性能影响研究

崔洪梅;肖红涛;钱纁;张旭;滕祥红;王增辉

2018, 47(5): 1075-1078.

摘要 ( 9 )

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元素级CVDZnS由于具有良好的光学性能和力学性能,是目前实用的中长波红外窗口材料.通过对元素级的ZnS进行热等静压工艺处理,对处理前后的ZnS进行了扫描电镜显微结构分析、透过率分析和弯曲强度的分析.研究表明,热等静压处理使得ZnS的晶粒有所长大,提高了光学性能,特别是可见光、1.06 μm及近红外波段透过率有了明显提高,但材料的弯曲强度有所下降.

铝纤维对Al2O3-Al-C材料高温机械性能和显微结构的影响

石凯;夏熠

2018, 47(5): 1079-1082.

摘要 ( 1 )

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分别以板状刚玉、α-Al2O3微粉、金属铝(铝纤维和铝粉)、石墨为原料,以酚醛树脂为结合剂,制得Al2 O3-Al-C材料.借助XRD和SEM分析了试样的物相组成和显微结构,研究了铝纤维加入量对材料抗热震性、高温抗折强度的影响,结果表明:用铝纤维代替铝粉可提高材料的高温抗折强度和抗热震稳定性.保持金属铝的总加入量为6;,当铝纤维加量由0;增加到1;时,1400℃的高温抗折强度由26.5 MPa提高到34.7 MPa,热震后的残余强度保持率由62;增加到69;.高温时铝纤维转变为非氧化物晶须编织体或纤维束,与基质紧密结合,起桥接和强化作用,可改善材料的抗热震性并显著提高其高温抗折强度.

掺钕钇铝石榴石(Nd∶YAG)激光棒激光诱导色心吸收对1064nm激光输出的影响

薛学刚;张芳;赵海泉

2018, 47(5): 1083-1088.

摘要 ( 7 )

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本文从理论和实验等方面研究和分析了Nd∶ YAG激光棒激光诱导色心的成因、机理,以及色心吸收与1064nm激光输出的影响关系,为产品质量控制提供了一种有效简易的方法.

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