溴掺杂低密度PMP泡沫的制备技术研究

 详细论述了掺溴聚-4-甲基-1-戊烯(PMP)低密度泡沫的制备方法与性质测量。以PMP为泡沫骨架材料，均四甲苯/萘为溶剂，六溴苯为掺杂单体，利用热诱导倒相法制备出密度20～60 mg/cm³的掺溴低密度泡沫。在理论密度为50 mg/cm³时掺杂溴原子最大质量分数可达58.91%。利用扫描电镜观测泡沫结构表明：聚合物泡沫均是一种“叶片”状开放的结构，“叶片”的大小依赖于聚合物掺杂量的多少。随着掺杂量的增大，可供形核-长大的晶核也逐渐增多，最终得到的聚合物“叶片”较小。整个体系中密度分布是较为均匀的，掺杂单体在整个聚合物体系中基本不存在沉降的趋势。整个泡沫体系在低温区未出现较大的失重，溶剂的脱出较为完全线。     

种子法制备金掺杂二氧化硅气凝胶

 采用羟胺种子法合成了金掺杂二氧化硅气凝胶。采用紫外 可见光分光光度计研究了还原过程中体系的变化情况。使用透射电镜（TEM）研究了气凝胶的微观结构，气凝胶的比表面积和孔径分布由BET-BJH方法测试。结果表明通过种子法可以制备金掺杂质量分数0.01%~1.00%，密度25～50 mg／cm³，比表面积达800 m²/g以上的SiO₂气凝胶样品。     

复合应力下泡沫铝屈服行为实验研究

 采用ARCAN双轴加载装置和材料实验机（INSTRON 5544）,对相对密度为8.5%的闭孔泡沫铝（Alporas）进行了不同应变率下的双轴加载实验。在宏观等效应变率为7.0×10^-3~1.0×10^-1 s^-1范围内测得实验屈服面,并与泡沫金属的3种屈服准则进行了比较。比较结果表明：在主应力空间下,实验屈服面与Miller和Deshpande-Fleck屈服准则吻合较好,Gibson屈服准则过小估计了测试泡沫铝的实验屈服面;被测泡沫铝的实验屈服面在宏观等效应变率7.0×10^-3~1.0×10^-1 s^-1范围内对应变率不敏感。     

超低密度SiO2气凝胶的制备及成型研究

 以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，采用酸碱二步催化溶胶-凝胶法，结合超临界干燥技术制备了超低密度SiO₂气凝胶,最低密度为3.4 mg/cm³；进一步结合成型工艺，在解决了模具设计和脱模技术后制备了具有不同密度的柱状和微型套筒样品，密度10～50 mg/cm³。研究了水、催化剂、稀释剂对二步溶胶-凝胶过程的影响，获得了制备低密度SiO₂气凝胶的最佳条件。利用扫描电镜、孔径分布及比表面积测试仪等对SiO₂气凝胶微结构进行了研究。结果表明，获得的超低密度SiO₂气凝胶具有较好的纳米网络，平均孔径18.9 nm，还具有高比表面积898 9 m²/g。     

水溶性金单层包覆团簇的制备与光学性能分析

 采用硼氢化钠在水溶液中还原氯金酸，并以水溶性硫醇巯基丁二酸在生成的金核表面包覆单分子层的方法，制备了单层包覆金团簇（MPC）。傅里叶变换红外光谱仪结果表明，巯基丁二酸与金形成了Au－S键，并得到了Auz^x(SR)^y形式的MPC。TEM照片显示，当Au和S的物质的量的比为1∶3时，金MPC的核尺寸约为2 nm。探讨了制得的金MPC的紫外-可见吸收特性及荧光特性，发现金MPC水溶液在520 nm附近无紫外吸收现象，而在451及480 nm波长紫外光激发下，可在796 nm附近观察到明显的荧光现象。反映表面等离子基元共振的520 nm附近吸收峰的消失是量子尺寸效应作用的结果。荧光现象与金MPC表面全充满的5d10和6(sp)1导带间的带间跃迁有关。     

杂质分布设计对钛酸锶钡薄膜结构和性能的影响

用溶胶-凝胶方法在Pt/Ti/SiO₂/Si衬底上制备了Na⁺的不同浓度均匀掺杂和成分梯度掺杂(上梯度)钛酸锶钡(Ba_0.25Sr_0.75TiO₃)薄膜.电性能测试表明随着均匀掺杂浓度的增加，薄膜介电常数和损耗都减小，而漏电流先减小(掺杂浓度小于2.5mol%时)后又逐渐增加.场发射扫描电镜分析表明，均匀掺杂浓度增加到2.5mol%后薄膜表面呈疏松多孔状结构，这可能是导致漏电流又逐渐增大的原因.Na⁺的上梯度掺杂避免了掺杂浓度增加到2.5mol%后薄膜生长过程中出现的孔洞现象，于是薄膜的综合电性能得到了进一步提高.深入、系统地分析了杂质不同分布方式对薄膜结构和性能有不同影响的原因.     

Cl/HN3/I2全气相化学激光体系的化学动力学模拟计算

 对Cl/HN₃/I₂产生NCl(a)/I激光的过程进行了化学动力学计算，主要考察了Cl,HN₃和I₂的初始粒子数密度及其配比对小信号增益系数的影响。结果发现,当温度为400K, 初始Cl粒子数密度为1×10¹⁵，1×10¹⁶和1×10¹⁷cm^-3时,小信号增益系数分别达到1.6×10^-4,1.1×10^-3和1.1×10^-2cm^-1，获得最佳小信号增益系数的HN₃和I₂的初始粒子数密度分别为初始Cl粒子数密度的1～2倍和2%～4%。同时，对Cl，HN₃和I₂配比对小信号增益系数和增益持续时间的影响进行了讨论。     

Nd掺杂对Bi4Ti3O12铁电薄膜的微结构和铁电性能的影响

利用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO₂/Si(100)衬底上制备了Nd掺杂Bi₄Ti₃O₁₂(Bi_4-xNd_xTi₃O₁₂, x=0.00,0.30,0.45,0.75,0.85,1.00,1.50)铁电薄膜样品.研究了Nd掺杂对Bi₄Ti₃O₁₂薄膜的微结构和铁电性能的影响.研究结果表明:Nd掺杂未改变Bi₄Ti₃O₁₂薄膜的基本晶体结构.在掺杂量x<0.45时,Nd³⁺只取代类钙钛矿层中的A位Bi³⁺.当x=0.45时,样品剩余极化强度达最大值,在270kV·cm^-1的电场下为32.7μC·cm^-2.掺杂量进一步增加时,结构无序度开始明显增大,Nd³⁺开始进入(Bi₂O₂)²⁺层,削弱其绝缘层和空间电荷库的作用,导致材料剩余极化逐渐下降.当掺杂量x达到1.50时,掺杂离子最终破坏(Bi₂O₂)²⁺层的结构,材料发生铁电-顺电相变.     

掺杂丙烯酸酯单体合成及泡沫制备技术

 通过丙烯酸、2-甲基丙烯酸、巴豆酸与五氯苯酚的酯化反应实现了3种丙烯酸酯单体的掺杂改性合成,采用核磁共振和质谱测试技术对掺杂丙烯酸酯单体进行了表征。利用掺杂改性后的丙烯酸单体与季戊四醇四丙烯酸酯之间的共聚反应,结合超临界萃取技术,制备出理论密度为50 mg·cm^-3、掺杂氯元素质量百分数平均值最高约为15%的掺杂丙烯酸酯聚合物泡沫。通过测定聚合物凝胶速率,初步探讨了掺杂丙烯酸酯单体与多元丙烯酸酯单体的共聚合反应机理。     

真空中微波等离子体喷流电子数密度分布规律实验研究

为了准确诊断真空中微波等离子体喷流的电子数密度，利用统一的发射和单郎缪尔探针测量等离子体的空间电位，再测量等离子体的电流-电压特性曲线.根据空间电位测量结果，在等离子体的电流-电压特性曲线上能准确地获取饱和电流，从而处理出电子数密度.最后的诊断实验表明，当真空环境压强为2—6 Pa、等离子体发生器以60 W以下的微波功率击穿流量范围是42—106 mg/s的氩气时，所产生的微波等离子体喷流中电子数密度分布在1×10¹⁶—7.2×10¹⁶/m³范围内.     

μm量级钨掺杂PMP泡沫制备

以聚-4-甲基-1-戊烯（PMP）为泡沫骨架,m量级钨为掺杂材料,超高分子量聚乙烯（UHWPE）为溶液粘度控制剂,通过热诱导倒相技术实现了低密度钨掺杂聚合物泡沫的制备。实验结果表明:当UHWPE质量分数为25%时,能够实现粒径10 m的钨在泡沫体内的均匀掺杂;泡沫密度为20 mg/cm3时,钨掺杂质量分数最高可达60%。     

低密度三羟甲基丙烷三丙烯酸酯泡沫的研制

 以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）为原料,结合紫外光固化及冷冻干燥工艺,成功制备了密度在4～20 mg/cm³、可自支撑的TMPTA泡沫柱。试验研究发现,泡沫的收缩导致实际密度与理论密度的比值大于1,且随理论密度的增加而减小;热失重测试表明泡沫的热分解温度达到290 ℃;SEM测量表明泡沫具有均匀、开放的网络结构。压汞仪测试表明泡沫的孔径主要分布在3.0～7.5 mm之间,平均孔径为7.37 mm。TMPTA泡沫柱已成功地应用于近年的Z箍缩物理试验中。     

低密度泡沫金提升黑腔腔壁再发射率的实验研究

提高黑腔辐射温度对高能量密度物理研究,尤其是惯性约束聚变研究至关重要.提高黑腔腔壁再发射率是增强黑腔辐射温度的一个有效措施.理论研究发现低密度泡沫材料能够降低腔壁能量损失,进而提高再发射率.在神光II原型激光装置上开展了泡沫金和固体金再发射能流对比测量实验,证实了该理论研究.实验利用透射光栅得到具有空间分辨和谱分辨的X射线发射,测量结果表明在190 eV的黑腔辐射场作用下,0.4 g/cc密度的泡沫金可比固体金提升约20%的X射线能流发射,并且增加的发射以1 keV以下的低能能段为主.自相似解得到的理论结果和MULTI 1D模拟计算的结果均表明泡沫金可提高腔壁再发射能流,与实验结果定性一致.研究结果表明,泡沫金作为黑腔腔壁材料可提高腔壁再发射率,增强黑腔辐射温度,具有诱人的应用前景.     

铁掺杂PMP泡沫制备工艺研究

 以聚-4-甲基-1-戊烯为泡沫骨架，二茂铁为掺杂材料，通过热诱导倒相技术制备出铁掺杂聚合物泡沫。掺杂泡沫的实际密度均高于理论密度，且沿轴向从上至下逐渐增大。在理论密度不变的情况下，掺杂泡沫实际密度随掺杂元素原子百分含量的升高而呈降低趋势。与PMP泡沫相比，掺杂泡沫的孔洞直径分布变宽且网络骨架尺寸有变大的趋势。     

毫米量级TMPTA空心泡沫微球的微流控法制备

利用微流控技术实现了毫米量级多元丙烯酸酯(TMPTA)空心泡沫微球的制备。通过对微流体通道的设计与流场分析,获得了具有最佳流场均匀性分布的Y型微流控通道;利用软模板技术实现了Y型通道微流控芯片的组装,并开展了TMPTA泡沫微球的结构控制研究。研究结果表明:在模板尺寸一定的情况下,能够通过调节各相流速实现对微球壁厚和直径的有效控制;微球壳层密度可通过控制单体浓度来调节。通过优化控制条件,实现了密度20~100mg/cm3、直径大于3mm的空心泡沫微球的制备。     

Experimental investigation of supersonic radiation propagation in low-density plastic and copper-doped foams

1 Introduction The investigation of supersonic radiation wave transporting in low density foam pro-duced by thermal radiation is of crucial importance in inertial confinement fusion (ICF) research[1]. When the intense radiation flux is incident in the media, first, a supersonic heat wave is formed which propagates into the undisturbed material. In time, due to the increasing mass of heated material, it slows down and is overtaken by a shock wave,thus becoming of the ablative type. Normally, …     

PMP泡沫的飞秒激光烧蚀及切割方法

对密度为90 mg/cm3的PMP泡沫材料的飞秒激光烧蚀结果进行了分析,推导出该材料在脉宽50 fs、波长800 nm、重复频率为1000 Hz的飞秒激光作用下的蚀除阈值为0.91 J/cm2（100个激光脉冲）,获得了烧蚀直径分别随激光功率、脉冲数及聚焦物镜数值孔径的变化规律。相同飞秒激光加工系统下,对比了铜箔上获得的烧蚀形状,确定了PMP泡沫材料本身的多孔洞及其分布不均匀是造成烧蚀区域的形状不规则的重要因素。PMP泡沫在较高能量或是较长时间的飞秒激光作用下,烧蚀区域发生碳化的原因是由热作用引发的。提出了一种基于激光束耦合的飞秒激光切割厚度大于1 mm的薄膜-泡沫材料的方法,并获得了切割厚度大于1.5 mm、切割侧壁与光束光轴夹角小于5、切割面整洁的薄片。     

X射线CT技术体积重构法表征异形泡沫金密度

采用X射线CT(XCT)技术进行体积重构的研究方法,解决了异形泡沫金密度表征中体积难以精确测量的问题,密度表征结果为978.68mg/cm3。同时,为了研究该方法的有效性与不确定度,开展了XCT体积重构法与排水法对具有不规则外形橡皮泥样品的密度表征对比实验,结果表明两者之间的相对误差小于1%。