超轻多孔金属的进展与物理学

简述了超轻多孔金属的结构、性能，研究从材料范畴发展为物理学范畴。发展的新趋势为，将国家高技术目标需求与科学前沿相结合，将认识与实践相结合。     

多孔铝镶嵌8-羟基喹啉铝荧光光谱研究

利用多孔铝非常高的孔隙率,将8羟基喹啉铝(Alq3)镶嵌到多孔铝中,得到多孔铝Alq3镶嵌膜.研究了镶嵌膜的荧光光谱,并与Alq3在溶液状态下的荧光光谱进行比较,发现其荧光光谱与Alq3在乙醇溶液中的光谱相似,呈现单分子的发光特征,并且光谱线形更加对称.实验表明,多孔介质有机镶嵌膜有可能成为进一步发展Alq3在电致发光器件方面应用的新途径. 关键词： 多孔铝 8-羟基喹啉铝 光致发光光谱     

利用界面层提高多孔铝阻尼能力的一种新方法

通过溶胶-凝胶法在多孔铝孔表面包覆一层厚度为100 μm左右的聚苯乙烯薄膜.内耗测量表明,引入该界面层以后,多孔铝的阻尼能力有了非常显著的提高,甚至有了量级的变化.分析表明,借助界面层的微小滑移而耗能应该是阻尼能力提高的主要机制.同时也意味着利用有机高分子设计界面层从而提高相应多孔材料的阻尼能力是可行的、高效的.     

8-羟基喹啉铝在多孔铝中的发光研究

利用多孔铝非常高的孔隙率,将8-羟基喹啉铝(Alq3)镶嵌到多孔铝中,得到Alq3/多孔铝镶嵌膜,研究了不同条件下制备的多孔铝镶嵌膜的荧光光谱。实验表明,Alq3在多孔铝中的发光峰位在490 nm左右,比其在固态粉末状态蓝移了许多。Alq3/多孔铝镶嵌膜的发光特性与多孔铝中嵌入Alq3分子的数量及聚集程度有关。当分子数量较多、聚集程度较大时,发光增强,光谱峰位红移,但聚集程度太大时,易发生荧光猝灭现象。数量较多时,由于Alq3分子大多以范德瓦尔斯力结合,聚体较少,所以峰位移动幅度不大。实验中还发现,Alq3因为处在小孔中,光学性质稳定,荧光光谱带宽超过100 nm,比一般染料大得多,这使Alq3/多孔铝镶嵌膜有可能在固体可调谐激光器方面得到新的应用;同时也为探究Alq3/多孔铝镶嵌膜在电致发光器件中的发光特性奠定了基础,为将其进一步推向实用提供了实验依据。     

Microstructural Models of Alumina Nanotubes and Anodic Porous Alumina Film Formed in Sulphuric Acid

Electrochemical stepwise anodization of aluminium in dilute sulphuric acid results in the formation of alumina nanotubes (ANTs) due to the hexagonal split of the anodic porous alumina (APA) film along the cell boundaries containing many voids;that is,the ANTs are the completely detached cell of the APA film.The inner diameters of the ANTs are in the range of 10-20nm,and the aspect ratio (inner diameter/length) of the ANTs can be about 80.The relations found for pore diameter,cell diameter and barrier layer thickness are around 1,2.7 and 0.85 nm/V,respectively.Transmission electron microscopy (TEM) reveals that the ANT wall has a three-shell structure:an outer shell (metal/oxide interface) consisting of pure alumina oxide,a middle shell of the hydrated oxide or/and hydroxide and an inner shell (oxide/electrolyte interface) of anion incorporated oxide with the thickness ratio of 1:1:2.The structural change of ANTs induced by e-beam irradiation in TEM indicates that the thermal instability of the hydrated oxide or/and hydroxide within the cell wall might be an alternative origin contributing to the self-organization of the cells,leading to a densely packed triangular cell lattice of the APA film.     

基于多孔介质燃烧的小型推进器实验研究

多孔介质具有良好的蓄热、传热性能,多孔介质燃烧可以有效地降低系统的热损失,提高尺度燃烧的稳定性.本文在一个内径2 am、长2 cm的圆柱形腔体里组织多孔介质燃烧,测量了点火和稳定燃烧的当量比范围,腔体和出口温度等参数;将燃烧室与小喷管结构相结合,获得了稳定的微推力.     

多孔阳极氧化铝膜的制备及其在一维纳米材料合成中的应用

从一维纳米材料的研究范畴入手 ,综述了多孔阳极氧化铝膜的结构特征、形成机理以及作为模板在合成纳米导电聚合物、纳米金属、纳米半导体、纳米复合材料及碳纳米管等方面的研究与应用的最新进展 ,揭示了多孔阳极氧化铝模板在合成与组装纳米新材料方面的重要作用 .     

铝的多孔阳极氧化自组织过程结晶度依赖特性

电子束蒸发在硅衬底上的多晶铝膜多孔型阳极氧化得到的多孔列阵排布与体材料单晶铝氧化前序度存在很大差异,导致这种差异的原因,除了氧化时间,应用电压、电解液等电化学参数外,新引入的结晶度将作为一重要因数影响自组织过程,结晶度的影响主要反映在晶粒间界区域相比于晶粒内部存在的铝原子浓度和阳极氧化反应速度涨落,这种涨落将干扰孔底电场的分布,对自组织过程产生微扰,由于微扰具有实时和随机性质,将使铝膜阳极氧化不再     

低能氩离子束对多孔铝阳极氧化膜表面的刻蚀效应研究

用低能氩离子束(Ar⁺)处理了多孔铝阳极氧化膜(AAO)表面.扫描电子显微镜和原 子力显微镜结果表明，Ar⁺束刻蚀不仅可以有效地去除AAO反面阻挡层，还可使A AO表面产生多种特殊的形貌，如采用倾角入射可使其表面产生波纹，倾角入射同时旋转样品 台，可实现表面抛光.并结合Bradley和Harper提出的无定形材料表面波纹的形成和演化理论 解释了AAO表面波纹的特征. 关键词： 多孔铝阳极氧化膜 离子束刻蚀     

FeMnAl合金的低温电阻率反常

报道了三种剩余电阻率约为100μΩcm,Al 含量不同的 FeMnAl 合金30K 以下电阻率的负温度系数反常行为.参照样品磁阻,比热,M(?)ssbauer 谱的测量数据,经典的理论模型难于解释本文观察到的结果.所观察到的反常可能来源于在弱局域范畴内电子间库仑相互作用的效应.     

泡沫Al阻尼性能研究

通过测定不同频率、温度和应变振幅下的内耗，研究了泡沫Al的阻尼性能.泡沫Al组织中孔洞对阻尼的贡献是使背景内耗特别是高温背景内耗增加.泡沫Al阻尼的另一个特点是较为显著的振幅效应，这一效应随孔径减小而变得更加突出，由于泡沫Al所特有的非均质性孔洞组态和高密度缺陷，应力应变分布极不均匀，加上外部应力的干扰，造成缺陷密度增加，因此缺陷阻尼是主要的阻尼机制. 关键词：     

C102∶RH6G多孔铝镶嵌膜的发光研究

将香豆素102(C102)和若丹明6G(RH6G)按一定的比例混合在乙醇溶液中,结果发现其荧光光谱出现了双峰结构,并研究了浓度对荧光光谱的影响。再将C102和RH6G镶嵌在一定条件下制备的多孔铝中,研究了不同浓度对多孔铝发光光谱的影响。实验表明C102∶RH6G多孔铝复合体系有可能是展宽固体可调谐激光器调谐范围的一种新途径。     

多孔铝激光染料镶嵌膜的荧光光谱研究

以多孔阳极氧化铝为基底,将激光染料分子RhB有效地嵌入多孔铝的孔中,获得多孔铝激光染料镶嵌膜。镶嵌膜的荧光光谱类似于低浓度液相染料的荧光光谱,但光谱线型更趋于对称。通过改变多孔铝孔的直径和深度及染料溶液深度,研究光谱的变化关系,初步提出了多也铝镶嵌染料膜的理想模型。     

利用界面层提高多孔铝阻尼能力的一种新方法

通过溶胶一凝胶法在多孔铝孔表面包覆一层厚度为100μm左右的聚苯乙烯薄膜。内耗测量表明，引入该界面层以后，多孔铝的阻尼能力有了非常显著的提高，甚至有了量级的变化。分析表明，借助界面层的微小滑移而耗能应该是阻尼能力提高的主要机制。同时也意味着利用有机高分子设计界面层从而提高相应多孔材料的阻尼能力是可行的、高效的。     

掺铜及掺铝多孔硅的光致发光及其发光机理

分别将特定杂质铜和铝引入多孔硅后，观察到了杂质铜和铝所引起的附加发光带：对于没有掺铜的多孔硅，其光致发光谱只有一个发光带；而掺过铜的多孔硅，其光致发光谱出现两个发光带，其中能量较低的发光带随主发光带而变化。在掺铝多孔硅的光致发光谱中，则出现4个与铝杂质能级有关发光带。我们认为上述与杂质有关的发光带是由截流子在杂质深能级上复合所致。     

镶嵌于多孔硅微腔中8-羟基喹啉铝的窄峰发射

利用浸渍法将8羟基喹啉铝(Alq₃)镶嵌到多孔硅微腔中,制备了多孔硅微腔—Alq₃镶嵌膜,研究了多孔硅微腔对镶嵌其中的Alq₃自发发射的微腔效应,观察到了光谱窄化、发光强度增强等现象。镶嵌于多孔硅微腔中的Alq₃荧光光谱的半峰全宽只有15nm,而非微腔样品,即镶嵌于普通的单层多孔硅中Alq₃荧光谱半峰全宽在85nm以上。并且有微腔时Alq₃发光强度比没有微腔时Alq₃发光强度增强一个数量级。随机改变微腔中Bragg反射镜高折射率层的几何厚度可使高反射区展宽,从而更加有效地抑制了多孔硅本身的发光模,使发光色度更纯,但由于峰值透射率减小,导致共振峰强度有所减小。多孔硅微腔有机镶嵌膜有可能成为进一步发展Alq₃在电致发光器件方面应用的一条新途径。     

泡沫铝翅片传热和流动特性的实验研究

对泡沫铝翅片传热和流动特性进行了实验研究,泡沫铝的空隙率为0.90,孔密度(PPI)分别为10,20,40。实验结果表明,孔密度较大时,传热系数也较大,但流动阻力系数也明显升高。通过引入无因次变量Dα,得到了泡沫铝翅片的流动阻力系数和传热的初步准则关联式。     

基于微结构参数建模的多孔硅绝热层热导率研究

多孔硅由于具有较低的热导率,因而可以将其作为半导体器件中的绝热层.与其他从边界散射等复杂微观热传导机制出发建模研究多孔硅的热导率不同,将多孔硅热导率影响机制更表观地归结到孔洞的存在和分布等结构因素上,把整个多孔硅视为由硅连续材料介质和孔洞连续介质通过串联和并联组合成的复合微结构,给予其低热导率一个更为易于理解和简化的解释.进一步把孔隙率对等效热导率的影响分解为两个不同的部分,即纵向部分和横向部分,半定量地给出不同的孔洞结构和分布下孔隙率与等效热导率的关系.与实验数据进行对比后验证了模型的有效性.继而从结构的角度说明了多孔硅热导率较低的原因.     

镓铝双质掺杂在制造快速晶闸管中的应用研究

采用开管式Al乳胶源涂布与气相Ga相结合的技术,实现了镓铝双质在n型Si中的均匀掺杂,得到了p型半导体.研究了镓铝双质掺杂的方法及其与器件性能的关系,并讨论了机理.利用扩展电阻法、四探针和晶闸管测试仪等手段,测试了镓铝扩散Si片的杂质分布规律、薄层电阻R_S及快速晶闸管的多项参数.利用该技术制造的快速晶闸管的关断时间t_off为31.2—38.6 μs,开通时间t_on为4.6—5.9 μs,通态峰值压降 关键词： 快速晶闸管 镓铝双质掺杂技术 杂质浓度分布     

墙体内热湿耦合过程分析中的传递函数解析法

以Luikov方程为基础,首次提出用传递函数分析方法研究墙体内的耦合传热传湿过程,并以玻璃纤维板为例应用该方法进行了热湿耦合过程的分析计算,得到了板内温度动态分布特性和湿积累率分布.将计算结果与实测值进行了比较.