超声波辅助分散法制备镨掺杂钛酸钙荧光效果珠光颜料

采用超声波辅助分散法在云母钛珠光颜料表面原位生成镨掺杂的钛酸钙,制备一种具有荧光效果的珠光颜料。分别采用荧光分光光度计、激光粒度分析仪、X射线衍射仪、冷场扫描电子显微镜和全自动色差计对所制备的样品进行表征。结果表明：在包覆率为5.3%、煅烧温度为900 ℃、煅烧时间为150 min的条件下获得的样品表面光滑平整、粒径分布均匀（平均粒径为24.34 μm）。该样品在太阳光下呈白色,其颜色特征参数（L^*,a^*,b^*）为（89.03,-1.29,1.00）。在304 nm紫外光激发下,样品的发射光谱主峰位于613 nm,呈红光发射,对应于Pr³⁺的¹D₂→³H₄跃迁,平均荧光寿命为154.50 μs。     

多层石墨烯作为液体石蜡添加剂的摩擦学性能（英文）

以膨胀石墨为原料,采用不同溶剂,通过液相超声直接剥离法制备多层石墨烯,利用透射电子显微镜、原子力学显微镜对其形貌进行了表征,在多功能往复摩擦磨损试验仪上研究了石墨烯石蜡分散体系的摩擦学性能。通过扫描电镜、能谱仪分析了磨痕形貌及表面元素组成。结果表明:多层石墨烯作为液体石蜡添加剂表现出良好的减摩抗磨性能,主要是因为多层石墨烯在磨损表面形成的物理吸附膜与摩擦化学反应膜的共同作用。     

多层石墨烯作为液体石蜡添加剂的摩擦学性能

以膨胀石墨为原料,采用不同溶剂,通过液相超声直接剥离法制备多层石墨烯,利用透射电子显微镜、原子力学显微镜对其形貌进行了表征,在多功能往复摩擦磨损试验仪上研究了石墨烯石蜡分散体系的摩擦学性能。通过扫描电镜、能谱仪分析了磨痕形貌及表面元素组成。结果表明:多层石墨烯作为液体石蜡添加剂表现出良好的减摩抗磨性能,主要是因为多层石墨烯在磨损表面形成的物理吸附膜与摩擦化学反应膜的共同作用。     

等离子壁材料钨基纳米粉末的制备

用机械合金化的方法制备了可为等离子壁材料的W-30%TiC(体积百分数)纳米复合粉末。用BET N2吸附法测量了球磨前后复合粉末的比表面,用激光粒度仪测量复合粉末的粒径分布,用X射线衍射分析了粉末的晶粒尺寸,用SEM观察了球磨前后粉末形貌。研究结果表明,W-TiC粉末的最佳球磨参数为：球磨介质比约2:1,球料比约10:1,球磨转速约200r•min^-1,球磨时间约25h。     

球磨对纳米ZrO2水相悬浮体系性质的影响

实验研究了球磨时间对纳米ZrO₂水悬浮液性质的影响。结果表明,粒径小于15nm ZrO₂在SND6800球磨剂的水相中球磨2h制备的悬浮液,可稳定存在14天。在SND6800球磨剂与ZrO₂的质量比为5:95时,球磨时间对粒子粒度、悬浮液的密度和pH值以及沉降率影响不大;但对悬浮液的吸光度、表面张力和黏度有明显的影响。球磨时间50h是悬浮液的吸光度及表面张力最大,而黏度是球磨40h时最大。     

不同工艺下YAG:Ce3+荧光粉的超声共沉淀合成及表征

用共沉淀正滴及反滴工艺,以普通共沉淀及超声辅助共沉淀的方式制备了不同YAG∶Ce³⁺前驱体,并通过焙烧前驱体粉末合成了YAG∶Ce³⁺荧光粉。利用XRD、SEM、激光粒度分布仪及荧光分光光度计对所制备样品进行了表征。结果表明,所得样品均为纯相钇铝石榴石结构,反滴工艺下制得的YAG∶Ce³⁺荧光粉的发光强度高于正滴工艺下的同类样品。且相对于普通共沉淀来说,无论正滴还是反滴工艺,通过超声共沉淀方式制得的荧光粉样品均具有更均匀的晶粒粒径、更窄的粒径分布及更高的发光强度。     

高场磁体Nb3Sn超导接头的制备工艺参数研究

Nb_3Sn超导接头的制备工艺参数和条件对其性能有直接影响,获得有效的制备工艺参数对Nb_3Sn超导接头的可靠性具有重要的意义。虽然,采用烧结法制备Nb_3Sn超导接头行之有效,然而烧结法对工艺条件要求较高,受到球磨时长、压接压力、粉末配比、热处理时间等不同工况的影响。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对不同工艺条件下的样品进行物相分析和表面形貌的表征,并确定了烧结法制备Nb_3Sn超导接头的工艺参数。结果表明:球磨时间15 h, Nb:Sn:Cu摩尔质量比为3:1:1,压接压力为15 MPa,热处理时间为100 h时,最终制备所得超导接头样品与Nb_3Sn母材较为接近。     

烧结多孔表面强化冷凝传热的实验研究

实验研究了不同粒径金属粉末烧结制备的多孔涂层表面对垂直管外水蒸气冷凝传热的强化作用。发现:粒径为50μm的细粉覆盖一层及两层的多孔管的传热效果反而不如光管,使冷凝传热效果恶化;而粉末粒径为250μm的烧结表面的强化传热特性比光管提高10％～15％,而且也明显优于粒径为50μm的表面。同时,两种不同粒径表面,两层粉末错落堆积烧结表面的传热效果也优于单层粉末烧结表面。基于孔隙微观结构变化对冷凝液流动与导热的影响分析讨论了多孔烧结表面强化膜状冷凝传热的机理。     

柔性SERS基底和具有可调光谱信息的防伪标签

通过电位还原法在柔性棉布表面沉积Ag纳米粒子,首先在棉布表面吸附Sn²⁺离子。由于Sn⁴⁺/Sn²⁺的标准还原电位高于Ag⁺/Ag⁰,因此,浸泡到AgNO₃溶液中后纤维表面的Sn²⁺会将Ag⁺还原成银种。使用温和的还原剂抗坏血酸可以将小粒径Ag原位生长成大颗粒Ag。选取不同种类拉曼探针分子,通过组合方式将不同比例的拉曼探针分子修饰到Ag纳米粒子表面,实现对光谱信息进行精准调控。使用羟胺为还原剂在Ag纳米粒子表面沉积Au壳层,制备具有光学信息存储的壳结构等离子体Ag@Au纳米结构。该材料具有良好的机械性能和时间稳定性。该器件所存储的光学信息可以灵活调控,作为柔性信息调变型防伪材料用于光学防伪。该基底还可以作为柔性基底应用于水果表面农药残留的SERS检测。     

SND6800球磨剂对纳米ZrO2水悬浮液性质的影响

研究了SND6800球磨剂对纳米ZrO₂水悬浮液性质的影响。结果表明。粒径小于15nm ZrO₂在SND6800球磨剂的水相中球磨2h制备的悬浮液,可稳定存在14天。SND6800球磨剂与ZrO₂的质量比为3.5:100,悬浮液的吸光度较小、表面张力较大、黏度较小、沉降率接近最低值。SND6800球磨剂的含量对悬浮液的密度和pH值影响不大。     

基于聚噻吩/聚己内酯共混物的有机薄膜晶体管

选择聚3-己基噻吩(P3HT)/聚己内酯(PCL)双晶共混体系制备了不同配比的共混物有机薄膜晶体管。电学性能研究发现,随着共混物中P3HT含量降低,薄膜晶体管的场效应迁移率、开关电流比和阈值电压等性能缓慢降低。当P3HT质量分数为40%时,共混物薄膜仍具有较好的场效应性能,迁移率为0.008 cm²·V^-1·s^-1,开关电流比为5×10³,阈值电压为45.5 V。原子力显微镜测试结果表明:共混物成膜时发生明显的垂直相分离,在界面处形成连续的半导体层,有利于载流子传输。     

多元丙烯酸酯泡沫微球的制备

 利用自行设计的三喷嘴乳粒发生器,实现了多元丙烯酸酯空心泡沫微球的可控连续制备。通过配制内层为水,中间层为多元丙烯酸酯单体溶液,外层为聚乙烯醇溶液的水/油/水乳液,在紫外光照射时,室温条件下成功快速地制备出粒径1.5~4.0 mm的多元丙烯酸酯泡沫微球。利用扫描电镜、X光机等测试手段对微球的形貌、表面特性进行了研究,结果显示：泡沫微球的高聚物骨架的折射率约为1.50,由大量分散的蜂窝微孔组成,蜂窝的直径不超过1 μm;多元丙烯酸酯泡沫微球的成活率高达93%,单分散性较好。     

膨胀石墨/纳米纤维素柔性热管理材料的制备及其性能研究

近年来柔性电子器件发展迅速,但是尚缺乏高效的热管理材料。本文以膨胀石墨作为高导热基体,以天然纳米纤维素作为粘合剂,制备了用于柔性热管理的复合薄膜,并研究了2种不同的纳米纤维素制备方法对薄膜性能的影响。结果表明,TEMPO氧化法制得的纳米纤维素对应的复合薄膜的强度和韧度分别是超声剥离法制得薄膜的15倍和14倍,而不同的制备方法对复合薄膜的热导率几乎没有影响。TEMPO氧化法制得的复合薄膜同时具有高热导率(16.32 W·m^-1·K^-1)、高强度(110 MPa)和高韧度(1.09 MJ·m^-3),是理想的柔性热管理材料。     

古代计时器——水钟

通过对中国古代计时器水钟的原理研究,利用现代的技术和材料制作了水钟.采用2种方式将匀速的水流转化为其他形式变量:一种是水滴计数法,水钟计时时长15min,累计误差6s;另一种是将匀速的水流转换成质量信号,计时时长10min,累计误差2～3s.     

粉碎对磷光体发光的影响

测量了球磨Zn_(0.97)Cd_(0.03)S:Cu·Al和ZnS:Ag,Al磷光体的发光特性。通过粉碎缩小颗粒尺寸,或增大表面积。由于晶体表面上自由载流子的无辐射复合,加大了磷光体发光的损失。在这项研究中,采用的球磨条件,对与发光有关的表面或体内性能没有明显的影响。据估算,磷光体死层的平均宽度约为0.1μ量级。电子束射入磷光体层的穿透距离,随颗粒尺寸缩小而缩短。讨论了颗粒尺寸对决定发光参量的影响。     

球磨处理的TiO2光谱特征及其光催化性能研究

为改变TiO₂的颗粒尺寸和提高其光催化性能,采用高能球磨法处理TiO₂粉末,研究球磨时间对样品微观形貌、晶体结构、拉曼光谱、荧光光谱和光催化性能的影响;分析荧光光谱和光催化性能之间的关系,确定光催化机理为快速判断其光催化性能提供依据。结果表明：随着球磨时间的增加样品颗粒由规则形状变成无规则形状且表面变得粗糙。所有样品均主要为锐钛矿结构,有少量的金红石结构,随着球磨时间的增加金红石结构的（110）衍射峰逐渐增强说明在球磨过程中少量的TiO₂发生了相转变,晶粒尺寸先减小后增加。所有样品均出现锐钛矿型TiO₂拉曼散射峰,而未发现金红石晶型的拉曼散射峰。各个拉曼峰的半高宽随着球磨时间的增加都有所增加,这表明样品的表面质量下降,表面缺陷和氧空位逐渐增加导致。所有样品在470 nm附近均出现荧光峰,且球磨后的样品该荧光峰得到增强,经过球磨后的TiO₂样品在397,452,483,500和536 nm等处出现荧光峰,且球磨4 h后的TiO₂荧光峰强度最强,表明其表面缺陷和氧空位含量最多,与拉曼光谱分析结果是一致的。随着辐照时间的增加到100 min所有样品的降解率均有所提升且100 min后所有样品对甲基橙的降解率超过60%。经过球磨后的TiO₂样品的降解率都比未球磨的样品高,且球磨4 h的样品的降解率最高,表明其光催化性能最好。在光催化反应过程中,氧空位和缺陷成为俘获光生电子的中心,以致于光生电子与空穴的复合被有效地禁止。氧空位促使样品对氧气的吸收,氧气与氧空位俘获的光生电子发生相互作用而形成氧自由基,对有机物的氧化起到关键作用,因此表面缺陷和氧空位越多,即激子光致发光峰越强,其光催化性能越好。采用球磨法可提高TiO₂粉末的光催化性能,并通过激子光致发光峰的强弱可快速定性地判断光催化性能的表现。     

气体火花开关电极烧蚀研究

采用Mo,WCu和W分别作为三种气体火花开关的主电极材料,进行放电条件下电极烧蚀实验,研究开关电极烧蚀率和烧蚀形貌,分析电极烧蚀特征。结果表明,Mo,WCu和W开关的主电极烧蚀率分别为3.32×10-2 C-1·m-2,2.63×10-2 C-1·m-2和1.74×10-2 C-1·m-2,W开关主电极烧蚀率最小。实验后开关的主电极中心烧蚀严重,呈现明显裂纹和烧蚀坑。Mo主电极表面呈现明显熔融态,阴极表面形成大量裂纹(宽度达10μm)和孔隙(孔径达10μm);WCu和W主电极表面形成少量圆球状W突起(粒径达20μm及以上)。开关外壳内壁沉积了喷溅颗粒。WCu开关外壳沉积颗粒较大(粒径达10μm),Mo开关外壳沉积颗粒居中(粒径为2μm),W开关外壳沉积颗粒最小(近1μm)。因此可优先选用具有优异抗烧蚀性能的W作为气体火花开关电极材料。     

退火温度和Ga含量对溶液法制备InGaZnO薄膜晶体管性能的影响

采用溶液法在玻璃衬底上制备InGaZnO薄膜,并以InGaZnO为沟道层制备底栅顶接触型薄膜晶体管,研究了退火温度和Ga含量对InGaZnO薄膜和晶体管电学性能的影响.研究表明,退火可以明显改善溶液法制备InGaZnO薄膜晶体管的电学性能.退火温度的升高会导致薄膜晶体管阈值电压的负向漂移,并且饱和迁移率和电流开关比增大.X射线光电子能谱测量表明,随退火温度的增加,InGaZnO薄膜表面吸附氧减少,沟道层中氧空位增多导致电子浓度增大.退火温度为380?C时,晶体管获得最佳性能.饱和迁移率随Ga含量的增加而减小.In:Ga:Zn摩尔比为5:1.3:2时,晶体管达到最佳性能:饱和迁移率为0.43 cm~2/(V·s),阈值电压为1.22 V,开关电流比为4.7×10~4,亚阈值摆幅为0.78 V/decade.     

匀强电场下TiO2-H2O纳米流体沉积及传热特性研究

为探究匀强电场下纳米流体在换热表面上的沉积特性,以两步法制备的TiO₂-H₂O纳米流体为研究对象,依托环形可视化在线监测实验台,通过改变匀强电场强度探究电场强度对TiO₂-H₂O纳米流体在换热表面上的沉积与传热特性。结果表明：电场的施加对TiO₂-H₂O纳米流体在换热表面沉积影响显著。其污垢热阻渐近值随着电场强度的加强先减小后增大,当电场强度E=30 k V·m^-1时对应的污垢热阻渐近值最低,抑垢率为32.13%。电场的施加还可以有效地延长清洁状态时长,在这一过程中,纳米颗粒不会沉积在换热表面导致传热性能的降低。此外,电场的施加还可以有效延长总传热系数的下降时间,当电场强度在30 k V·m^-1时,纳米流体中颗粒沉积对传热系数的影响最小,为33.2%。     

旋涂法制备氧化锆介质层及其在薄膜晶体管中的应用

采用旋涂法制备了氧化锆介质层薄膜,重点讨论了退火温度以及旋涂转速对薄膜性能的影响及作用机制。研究发现高温后退火一方面使得氧化锆水合物脱水形成氧化锆,另一方面促使氧化锆薄膜结晶。此外,转速较高时,其变化对薄膜厚度及粗糙度无显著影响。当转速为5 000 r/min、退火温度为300℃时,制备的绝缘层厚度具有良好的厚度均匀性,粗糙度为0.7 nm,漏电流为3.13×10^-5 A/cm²（电场强度1 MV/cm）。最终,利用ZrO₂薄膜作为栅极绝缘层,在玻璃基板上制备了铟镓锌氧化物-薄膜晶体管（IGZO-TFT）,其迁移率为6.5 cm²/（V·s）,开关比为2×10⁴。