二氧化硅多孔介质气凝胶和干凝胶的分形结构研究

二氧化硅多孔介质气凝胶和干凝胶的结构用小角Ｘ射线散射进行了研究．实验表明，用一步法制备的各种气凝胶全部具有分形结构．而干凝胶和用两步法制备的气凝胶没有分形结构．实验还证明干凝胶由尺度较大的球形颗粒组成     

小角x射线散射法研究甲基改性氧化硅凝胶的双分形结构

以正硅酸乙酯［Si(OC2H5)4,TEOS］和甲基三乙氧基硅烷［CH3Si(OC2H5)3,MTES］为前驱体，通过共水解法和两步法制备出两种不同的甲基改性氧化硅凝胶，在北京同步辐射光源(BSRF)小角x射线散射(SAXS)站测量了凝胶的散射强度，计算了凝胶的平均粒径、两相间比表面积等参数，在此基础上分析了凝胶的分形特征，发现存在两个尺度上的分形结构，分别对应于从SiO2原生颗粒到一次团聚体和从一次团聚体到簇团两种尺度.辅以透射电子显微镜(TEM)观测，证实由两种方法获得的凝胶具有非常不同的微观结构.实验证明，利用SAXS技术研究甲基改性凝胶的分形特征是获得凝胶微观结构的有力工具. 关键词： 甲基改性凝胶 氧化硅 小角x射线散射(SAXS) 分形结构     

水分子凝胶中有机凝胶因子聚集体的分形结构研究

水分子凝胶是一种新型软凝聚体系.是凝胶因子在很低的浓度下在水中聚集、自组装，使水凝胶化形成的凝聚体系.透射电镜(TEM)表明凝胶因子在水中聚集、自组装成细纤维状结构.通过对TEM照片进行数字化处理，采用Sandbox法和密度-密度相关函数法计算的结果表明凝胶因子在聚集组装过程中具有典型的分形特征.根据C++程序计算出分形维数D＝1.814—1.977.以分形理论对凝胶因子的聚集过程以及由此形成的水分子凝聚体系的分形特征进行了讨论.利用小角x射线散射(SAXS)研究进一步表明，凝聚体系的分形结构存在于尺度α 关键词： 分形 凝胶因子 水分子凝聚体系 透射电镜(TEM) 小角x射线散射(SAXS)     

气凝胶纳米多孔隔热材料传热计算模型的研究

本文研究并建立了气凝胶复合隔热材料传热计算模型.针对气凝胶纳米多孔材料的分形结构特征,结合规则交叉球杆结构,提出了气凝胶纳米多孔材料的分形交叉球杆结构模型,并以此结构模型为基础,建立了气凝胶纳米多孔材料热导率分形计算模型,模型中同时考虑了尺寸效应对气相、固相传热方式的影响.对气凝胶中添加的遮光剂、增强纤维等微米典型结构,以Mie辐射散射理论为基础,结合Rossland扩散近似模型,考虑了辐射传热对热量传递的增强作用;同时结合经典的两相系统等效热导率计算公式,获得复合材料的辐射导热耦合热导率计算模型.本文从纳米尺度的气凝胶多孔材料传热模型到微米尺度的气凝胶复合隔热材料传热模型,建立了完整的气凝胶纳米多孔复合隔热材料等效热导率计算模型.模型与多个文献中气凝胶材料热导率实验数值进行比较,获得了满意的结果,验证了模型应用于气凝胶复合隔热材料等效热导率预测计算方面的有效性.     

利用小角X射线散射技术研究组分对聚酰亚胺/Al2O3杂化薄膜界面特性与分形特征的影响

采用溶胶-凝胶方法制备无机纳米杂化聚酰亚胺(PI),应用同步辐射小角X射线散射(SAXS)方法研究不同组分杂化PI薄膜的界面特性与分形特征.研究结果表明:散射曲线不遵守Porod定理,形成负偏离,说明薄膜中有机相与Al₂O₃纳米颗粒间存在界面层,界面层厚度在0.54 nm到1.48 nm范围内;随无机纳米组分增加,界面层厚度增加,有机相与无机相作用变强;无机纳米颗粒同时具有质量分形和表面分形特征,其分布、集结是一种非线性动力学过程;随组分增加,其质量分形维数降低 关键词： 小角X射线散射 纳米杂化 聚酰亚胺 界面     

细胞色素C包裹在溶胶-凝胶中的构象变化

利用溶胶--凝胶(Sol-Gel)法制备了包埋生物分子细胞色素c的生物无机杂化材料. 利用紫外可见吸收谱和同步辐射小角散射对其进行了表征. 通过细胞色素c吸收谱Soret band的位移, 得出基质包埋细胞色素c的界面效应对细胞色素c构象变化的影响. 利用同步辐射小角散射, 计算细胞色素c在凝胶样品中的尺度分布, 平均回转半径, 质量分形维数. 对小角散射研究结果和紫外可见吸收谱测试结果进行了比较和详细讨论.     

用SAXS和XRD方法研究TiO2纳米颗粒微观结构

用溶胶-凝胶方法制备了TiO₂纳米样品,并对该样品在300℃到800℃温度区域进行了退火处理.应用同步辐射X射线粉末衍射(XRD)方法研究了经不同热处理温度的TiO₂纳米颗粒的结构相变.应用同步辐射小角X射线散射(SAXS)方法研究了TiO₂纳米颗粒的表面分形与界面特性.得到纳米颗粒粒度与退火温度的变化规律,讨论了表面界面特征与相变的关系. 关键词： X射线小角散射 X射线衍射 2纳米颗粒')" href="#">TiO₂纳米颗粒     

三氨基三硝基苯材料微孔结构的小角x射线散射实验研究

应用同步辐射x射线小角散射技术研究了不同工艺制备的三氨基三硝基苯样品中的微孔状况 ，得到了样品材料有关微结构参数，包括微孔平均孔径及孔径分布、分形特征、Porod常数 及界面参数等，并分析了微孔结构参数的变化规律.结果表明，不同工艺制备的TATB样品材 料其微孔结构有较大差别，都有较显著的特征. 关键词： 小角x射线散射 TATB材料微孔分布     

用中子散射法研究凝聚态物质的新进展

在近２０年间，由于中子源和散射装置的改进，中子散射在凝聚态物质中的应用日益广泛，许多方面是其它（ｘ射线、电子）散射技术无可比拟的。本文在简单评述供散射用的中子源和散射实验技术进展之后，重点介绍中子散射在凝聚态物质研究中的应用。它们包括晶体结构和磁结构的测定、表面、界面和薄膜的表征、测定结构涨落、磁涨落的现代相变研究、畸变、无序系统（包括分形和小角散射）和高分子材料、高Ｔ＿ｃ氧化物超导体的研究，工业上应用也作了简短讨论。     

用SAXS和XRD方法研究Ti02纳米颗粒微观结构

用溶胶一凝胶方法制备了TiO2纳米样品.并对该样品在300℃到800℃温度区域进行了退火处理.应用同步辐射x射线粉未衍射(XRD)方法研究了经不同热处理温度的TiO2纳米颗粒的结构相变.应用同步辐射小角x射线散射(SAXS)方法研究了TiO2纳米颗粒的表面分形与界面特性.得到纳米颗粒粒度与退火温度的变化规律,讨论r表面界面特征与相变的关系.     

氧化硅气凝胶的超临界制备及纳米结构

简要介绍了用溶胶－凝胶法制备新型功能材料氧化硅气凝胶的方法，着重阐述了氧化硅气凝胶的各种干燥过程对其纳米结构的影响，说明了超临界干燥工艺在保持气凝胶的纳米多孔结构方面的突出重要地位，同时，用比表面积测量，扫描电镜，小角Ｘ射线菜射等研究了这种轻质纳米多孔非晶固态材料的结构特性，介绍了这种材料的应用前景。     

小角X射线散射模糊数据解析方法

小角X射线散射(SAXS)是研究多孔材料结构的一种有效方法．可得到孔径分布、平均孔径、比表面、界面层厚度、分形维数等许多微结构信息．SAXS理论公式基于点状光源(针孔准直),但实践中则大多采用长狭缝准直条件．简要综述了SAXS在长狭缝准直条件下直接应用模糊强度进行煤、炭、二凝胶、分子筛等多孔材料结构解析的方法、并与针孔准直进行了对比。     

用中子散射法研究凝聚态物质的新进展

在近２０年间,由于中子源和散射装置的改进,中子散射在凝聚态物质中的应用日益广泛,许多方面是其它（ｘ射线、电子）散射技术无可比拟的。本文在简单评述供散射用的中子源和散射实验技术进展之后,重点介绍中子散射在凝聚态物质研究中的应用。它们包括晶体结构和磁结构的测定、表面、界面和薄膜的表征、测定结构涨落、磁涨落的现代相变研究、畸变、无序系统（包括分形和小角散射）和高分子材料、高Ｔ＿ｃ氧化物超导体的研究,工业上应用也作了简短讨论。     

同步辐射SAXS技术在TATB含能材料微孔结构研究中的初步应用

TATB含能材料的微结构对该材料的感度等有明显的影响,因而对于材料的安全性有着特别重要的意义.小角X射线散射(SAXS)技术是一种分析物质微观结构的重要手段,应用SAXS分析技术可以获取材料中几纳米到几百纳米尺度范围的亚微结构信息.利用同步辐射作为X射线源对TATB钝感炸药进行了小角散射实验测量,获得了SAXS测量谱.对实验谱数据进行处理,可得到样品材料的颗粒分布及内部微孔大小等微结构参数.     

小角x射线散射法研究氧化硅溶胶的制备环境依赖性

根据氧化硅溶胶的不同制备环境(如老化时间、酸碱性和溶剂种类等)，利用小角x射线散射( SAXS)技术，辅以动态光散射等方法，对氧化硅溶胶的界面性质和微结构进行比较性分析.发 现在碱或酸催化下氧化硅溶胶的SAXS结果表现出极大差异，用低分子有机酸作催化剂不仅可 以得到聚硅氧烷大分子，而且有机酸和正硅酸乙酯的酸解反应使溶胶形成内部结构很复杂的 颗粒悬浮体系.溶剂极性越大，则颗粒形貌越不规则.甲酸酸解得到的溶胶颗粒的硅氧四面体 形成程度是所有体系中最差的.发现了在水为溶剂时溶胶SAXS结果中不同寻常的正、负偏离 共存情况，并给出了相应的解释. 关键词： 小角x射线散射 氧化硅 溶胶_凝胶     

纳米团聚生长的多重分形谱

采用小角x射线散射（SAXS）方法，对两类具有代表性的纳米团聚的生长分形进行了表征.一 类为用化学方法 (水合肼溶液还原法) 制备的纳米金属Ni粉；另一类通过物理方法(纳米晶 化处理)，由非晶基体相中生长纳米晶相、形成非晶/纳米晶双相结构的Finemet (Fe_{73 .5} Cu₁Nb₃Si_13.5B₉) 合金.上述两 类材料的纳米团聚在生长过程中都存在 明显元素扩散迁移，形成在1—100 nm范围内的元素分布非均匀区域.这些元素分布的非均匀 区域具有多重质量生长分形特征，其尺度大小和分布方式对最终的材料的物理性能至关重要 .SAXS方法是表征这类具有分形生长特征的纳米团聚微观结构信息的强有力手段.从方法论的 角度详述了从SAXS测量到获得多重分形谱的处理过程，这一实验研究分析手段对于定量考察 纳米微结构形貌的生长机理和性能的其他研究课题有一定的帮助作用. 关键词： 纳米材料 分形生长 小角x射线散射 磁性材料     

火灾烟颗粒的分形结构形状模拟与光散射计算

针对火灾烟颗粒的形状特点，提出并建立火灾烟颗粒分形结构凝团的形状模型，并对烟颗粒扫描电镜(SEM)图像进行分析，获取分形结构模型中的单个凝团中基本颗粒个数、凝团分形维数、基本颗粒半径等参数.利用该模型对火灾烟颗粒的形状进行模拟的结果表明，该模型能够较好反映出烟颗粒的形貌特征.利用形状模型对火灾烟颗粒散射进行初步计算表明，在其他参数相同的情况下，相对于同体积的球形颗粒，分形凝团具有前向散射较弱，后向散射较强的特征.     

同步辐射小角x射线散射方法研究由城市固体垃圾制备的活性炭

应用同步辐射小角x射线散射方法研究了由不同城市固体垃圾制备而成的活性炭的孔结构-结果发现利用木类、纸张、塑料这三类典型垃圾组分的热解残余物为原料制备中孔发达的活性炭是可行的-活性炭的形态和结构取决于垃圾热解残余物的组分和热解程度等因素- 关键词： 小角x射线散射 活性炭 分形维数 平均孔径     

孔隙率对气凝胶热辐射特性的影响

本文研究了热辐射在气凝胶纳米微孔结构中的传递.应用离散偶极子方法对随机生成的纳米结构的散射进行了模拟.结果表明:孔隙率和微分散射截面、散射效率因子关系密切.孔隙率增加,微分散射截面和散射效率因子减小明显;微分散射截面、散射效率因子和材料的宏观密度之间存在幂函数关系.本文的研究结果有助于理解气凝胶的结构参数和热辐射特性之间的联系.     

二氧化硅气凝胶的小角X光散射研究

二氧化硅气凝胶的小角Ｘ光散射研究沈军，王珏（同济大学波耳固体物理研究所上海２０００９２）ＴｈｅＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＳｉｌｉｃＡｅｒｏｇｅｌｓＶｉａＳｍａｌｌＡｎｇｌｅＸ－ＲａｙＳｃａｔｔｅｒｉｎｇ￥ＳｈｅｎＪｕｎａｎｄＷ...