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     

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。     

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。     

多孔薄层强化竖管外壁凝结换热的理论研究

1前言在壁上涂以极薄多孔层以强化凝结换热的问题很少研究过。目前，只有几位学者对恒壁温的短平壁进行了初步的研究［‘－‘l，而对坚圆管尚未见有人研究。为密切与实际应用相结合，我们对具有涂层的变壁温的长竖管进行了理论和实验研究，本文就理论问题进行了探讨。2理论模型及数值计算多孔薄层很薄，故凝液膜边界层被分成两层：内层（多孔薄层液膜层）和外层（纯液膜层）。系统简图如图1。坚管外壁上喷涂上一层导热率较高的多孔介质薄层。厚度为h，热导率为k。，孔隙率为。，渗透率为Kp，管长为L，壁温为几，蒸汽饱和温度为Ts，凝液膜…     

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     

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。     

含分枝铜纳米线多孔铝膜的偏振特性

利用二次阳极氧化法制备了具有分枝结构的多孔铝(PAA)模板,并以交流电化学沉积的方法在该模板中合成了分枝状的铜纳米线。用SEM观察样品的形貌结构,用分光光度计测量了样品的透射光谱和偏振光谱。实验结果表明,含分枝状铜纳米线结构的多孔铝膜在近红外光区具有较高的透射率,且得到了14～22 dB的消光比。这种微偏振器件制备方法简单、效率高、造价低,在光电集成领域有着广泛的应用前景。     

Synthesis of Porous NiO Nanorods as High‐Performance Anode Materials for Lithium‐Ion Batteries

1D nanostructured metal oxides with porous structure have drawn wide attention to being used as high‐performance anode materials for lithium‐ion batteries (LIBs). This study puts forward a simple and scalable strategy to synthesize porous NiO nanorods with the help of a thermal treatment of metal‐organic frameworks in air. The NiO nanorods with an average diameter of approximately 38 nm are composed of nanosized primary particles. When evaluated as anode materials for LIBs, an initial discharge capacity of 743 mA h g^?1 is obtained at a current density of 100 mA g^?1, and a high reversible capacity is still maintained as high as 700 mA h g^?1 even after 60 charge–discharge cycles. The excellent electrochemical performance is mainly ascribed to the 1D porous structure.     

多孔介质通道的分形随机行走描述

多孔介质中的输运过程,如导热、渗流过程,关注的是热量从高温壁面穿过介质到达低温壁面、流体从多孔介质的边界沿孔隙流到另外一端的过程。此类现象可归结为载流子在多孔介质通道(基质或孔隙)中沿外部势差方向的运动过程。多孔介质通道具有分形特征,可以采用分形维数来描述其通道的通透性。本文基于现象的相似性特征,提出并发展了粒子在多孔介质中的方向随机行走模型,用粒子在基质中的方向随机行走过程来模拟真实的热流传输过程;根据分形统计规律得到粒子方向随机行走分形谱维数,并用其描述基质结构的连通性和方向性。研究结果表明,在孔隙率相同情况下,粒子在基质中的方向随机行走分形谱维数与有效导热系数大小有相同的变化趋势。     

三维多孔花状ZnO微纳结构的合成及光催化性能

采用电沉积及后续的热处理技术,在Ti衬底上合成了一种三维多孔花状ZnO微纳结构薄膜. 这种ZnO结构是由包含大量纳米颗粒和孔洞的纳米薄片组成,纳米颗粒的大小可以通过调节电沉积时间和煅烧温度控制. 光催化性能的测试表明这种多孔ZnO薄膜是一种理想的光催化剂.     

电子束蒸发法在多孔氧化铝膜上制备银纳米点阵列

采用二步阳极氧化法在草酸溶液中制备了高度有序的多孔阳极氧化铝(Porous Anodic Alumina,PAA)薄膜。以多孔氧化铝薄膜为模板,采用真空电子束蒸发的方法在多孔氧化铝模板上制备出了高度有序的金属银纳米点阵列体系。扫描电镜(SEM)测试结果表明,所制备的金属银纳米点阵列与多孔阳极氧化铝膜的多孔阵列具有完全相同的有序结构,阵列中银纳米颗粒的形状接近球形,其直径大约为70nm,与氧化铝模板的孔径基本一致。研究了高度有序银纳米点阵列的形成过程。     

平面偏振光激励的多孔硅的光致发光

研究了以掠入射的平面偏振光激励的多孔硅的光致发光。实验结果显示，光的入射角对多孔硅的发光行为影响不大，然而，以ｚ方向偏振光激励的发光强度明显高于以ｘ方向偏振光激励的发光强度。激励光电场相对于样品表面的不同取向引起光致发光的差异，这反映多孔硅的光学性质是各向异性的，也排除了纯粹的硅量子点的集合作为多孔结构的可能性。     

Hugoniot线上的一个经验常数——来自多孔材料Hugoniot数据的对比研究

 对不同初始密度样品冲击压缩Hugoniot数据的系统分析显示，对每种固体物质而言存在一个表征材料特性的沿其Hugoniot线不随冲击压力而变的经验常数β。β的数值随材料而异。对金属元素而言，该经验特性常数β与初始密实密度ρ₀之间遵循同一个幂指数关系。利用该常数β，可很方便地对不同初始密度的Hugoniot数据进行换算，并可以很方便地获得Grüneisen参数。还对β值为常数的适用范围作了讨论。     

激光脉冲加热下含湿多孔介质温湿信号的测量与分析

本文介绍了一种动态测量激光脉冲加热下多孔介质温湿信号变化的方法。借助于响应时间为１μｓ的超小型薄膜电阻及日本 ＹＯＫＯＧＡＷＡ ＤＬ２７００数字示波器,研制了能对激光脉冲加热下多孔介质温湿信号的变化迅速作出响应的测量系统。利用可编程ＮｄＹＡＧ激光发生器触发高能流密度的小尺寸短脉冲激光,轰击有高空隙率及热延迟时间为秒量级的纸张,进行测定多孔介质温湿信号变化的实验。通过实验发现,在该测量系统下可观测到明显的湿纸张温度信号的阶跃与波动效应以及湿份信号的突变特征。信号洁净、干扰小、信噪比高,信号有良好的跟随性,从而为研究多孔介质超急速传热传质过程中热质的传递行为提供实验测量手段。     

声诱导电磁场的赫兹矢量表示与多极声电测井模拟

在假设声场不受电磁场影响的前提下，将Pride声电耦合方程组化为具有电流源的麦克斯韦方程组.与空间位置固定的电流源产生的电磁场不同，孔隙地层中声波诱导的电磁场是由空间波动的电流源产生的.通过引入赫兹矢量，将求解麦克斯韦方程组问题转化为求解关于赫兹矢量的非齐次矢量赫姆霍兹方程组.通过求解该方程组，得出电磁场表达式.利用此方法，针对声电效应测井，分别计算了由单极声源、偶极声源、四极声源激发的井内声场及其诱导电磁场的全波波形. 关键词： 孔隙介质 诱导电磁场 测井 多极声源     

利用扫描电镜和原子力显微镜测量纳米微孔阳极氧化铝膜

利用多孔型阳极氧化铝膜（PAA）制备纳米材料是近年来研究的热点之,对PAA的形貌进行准确的表征具有重要的意义,文章首先分析了传统扫描电镜（SEM）观测方法中镀膜工艺对样品和测量结果的影响,并提出了对镀膜过渡区进行观测的方案,然后着重研究了利用原子力显微镜（AFM）对PAA进行无损测量的方法,比较了不同测量模式下的测量结果,并利用Reiss模型对“针尖-样品卷积效应”进行了有效的修正,文章的研究结果不仅适用于多孔型阳极氧化铝膜这一研究领域,对于纳米多孔材料的测量也有普遍的参考价值。