江南大学化学与材料工程学院材料科学与工程系简介

河北理工大学材料学院现有高分子材料与工程、无机非金属材料工程、材料化学3个本科专业,有材料学、材料物理与化学2个硕士点,以及材料工程领域工程硕士学位授予权。材料学院拥有河北省无机非金属材料重点实验室和唐山市无机非金属材料重点实验室。     

红外、碳硫分析联用判别聚砜类材料

在对某聚砜类材料的定性分析中,首先通过红外光谱分析,确定该材料的主要成分为聚砜,利用聚砜材料含有较高的硫这一特性,同时聚芳砜(PAS)、聚醚砜(PES)在碳硫含量上存在量的差别,运用碳硫分析仪测定出未知物中的近似碳硫含量,与已知的两种聚砜材料聚芳砜、聚醚砜进行对照,从而确认出该未知材料为聚醚砜。通过实验可以确定,利用红外、碳硫分析联用来判别飓风类材料是一种有效的方法。     

铬酸镧材料的微结构研究

用高分辨电子显微镜对铬酸镧的晶体结构及晶界、位错等晶体缺陷进行了观察与分析。高分辨电镜的观察发现了铬酸镧晶体中存在结构调幅,并构建了长程有序结构的模型。对观察到的铬酸镧倾斜晶界进行了分析。电子衍射的结果表铬酸镧在室温上为正交晶系,并发现晶体中存在畴结构。     

铬酸镧的结构特征与生长机制

通过晶体化学等效点系计算,绘制了正交结构的铬酸镧晶体单胞。对氧八面体间隙计算表明Ca的掺杂有利于Cr与O形成一种稳定结构,并促进铬酸镧的烧结。讨论了铬酸镧材料的结构特征。在扫描电镜下观察到了铬酸镧的生长台阶,并对其生长机制进行了分析和讨论。发现烧结铬酸镧表面存在明显的生长台阶,晶粒以台阶方式长。晶粒的生长表面为(001),(010)和(100)晶面。铬酸镧的(110)晶面和(001)晶面的错配度仅为0．0021,在生长过程中存在这两个晶面的交互生长。     

气氛条件对纳米Y-TZP浆料固化过程的影响

对纳米Y-TZP(氧化钇稳定)坯片在新型水基凝胶流延成型工艺中,气氛条件对浆料固化过程的影响进行了研究。结果表明,为了克服纳米Y-TZP浆料中有机单体在聚合反应过程中的氧阻聚效应,对成型坯体进行氮气等惰性气氛保护,可以有效地隔绝氧气,顺利完成浆料的固化过程。同时研究发现由于有机单体聚合反应中伴随着NH3分子生成,在一定真空度下,反应平衡有利于向气体生成的方向进行,有助于提高聚合反应速率,从而加快了浆料的固化进程。     

CaO-SiO_2-B_2O_3∶Sm_2O_3玻璃的合成及Sm~(3 )发光性质研究

用常规的高温合成法合成了CaO-SiO2-B2O3∶Sm2O3玻璃,探讨了玻璃的最佳合成温度、玻璃的吸收光谱,并研究了其发光性质。在CaO-SiO2-B2O3∶Sm2O3玻璃体系中观察到了Sm3 的发射光谱。样品的发射光谱有3个主要荧光发射峰,峰值波长分别为568,605,650nm,其中最强峰为605nm,可见发射起源于Sm3 离子4f电子的f-f跃迁。其中568nm对应于4G5/2→6H5/2跃迁、605nm对应于4G5/2→6H7/2跃迁、650nm对应于4G5/2→6H9/2跃迁,光谱性质表明这种玻璃体系能够把太阳光中的紫外光转换成红光,从而增强红光的发射强度。可以利用这些玻璃的发光性质来制备农用转光玻璃。     

液相共沉淀法制备Y3Fe5O12(YIG)超细粉体

以高纯Y2O3,FeCl2·4H2O为原料,用NH3·H2O为沉淀剂,利用液相共沉淀法制备了超细YIG前驱体,经过洗涤、干燥,前驱体在1100 ℃煅烧得到了高纯、颗粒分布均匀的纳米级YIG超细粉体,并就影响粉体性能的诸因素: 滴定终点的pH值,煅烧温度,保温时间等进行了讨论.通过TG-DTA,XRD,SEM等分析手段进行分析,找到了制备具有良好烧结性的YIG超细粉体的最佳工艺条件.     

掺Er~(3+)重金属氧氟硅酸盐玻璃的光谱性质与Judd-Ofelt理论分析

制备了掺Er3+重金属氧氟硅酸盐玻璃,研究了玻璃的吸收光谱和荧光光谱性质,应用Judd Ofelt理论计算了强度参数Ωt(t=2,4,6)、Er3+离子的振子强度、自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参数。应用McCumber理论,计算了能级4I13 2→4I15 2跃迁的受激发射截面。结果表明:掺Er3+重金属氧氟硅酸盐玻璃具有较宽的荧光半高宽和较大的受激发射截面。对Er3+离子在不同玻璃基质中带宽特性的比较发现,掺Er3+重金属氧氟硅酸盐玻璃的带宽特性与碲酸盐和铋酸盐玻璃相当,大于磷酸盐、锗酸盐和硅酸盐玻璃。     

Ce3+掺杂对纳米TiO2/SiO2镀膜玻璃性能的影响

在TiO2/SiO2溶胶中按不同比例掺杂Ce3+得到复合溶胶,将溶胶喷涂在浮法玻璃原片上,105～300 ℃烘干得到镀有纳米TiO2膜的透明玻璃.AFM图像表明 掺杂Ce3+的TiO2/SiO2镀膜玻璃表面的颗粒小于没有掺杂Ce3+的TiO2/SiO2镀膜玻璃表面颗粒.掺杂Ce3+与TiO2 摩尔比为0.01∶1时,镀膜玻璃可见光透射比为85.3%,紫外线透射比39.7%、可见光反射比7.3%、太阳光直接透射比83.5%、太阳光直接反射比6.6%; 水接触角θ为0°; 在可见光照射下,分解甲基橙的时间为48 h; 膜表面电阻率为5.9×107 Ω·cm.在400～700 ℃对镀膜玻璃进行高温处理,其光学性能明显提高,可见光透射比为91.7%,紫外线透射比39.1%、可见光反射比6.4%、太阳光直接透射比92.0%、太阳光直接反射比5.9%; θ角为0°,亲水性明显提高; 在可见光照射下,甲基橙分解时间为28 h; 膜表面电阻率为5.5×107 Ω·cm,玻璃在可见光条件下就具有自清洁能力.     

CeO2基氧化物储氧材料研究 (Ⅰ) 制备、储氧性能研究

用共沉淀法制备了CZO和CZYO复合气化物,对在750,900,1050℃老化的样品进行XRD,BET和OSC的测试和分析。在高温条件下纯CeO2样品的比表面积和OSC迅速下降,晶粒尺寸快速增大;所制备的CZO复合氧化物由立方相和四方相两种结构的固溶体组成,在高温老化后氧化物晶粒的尺寸增大较快;CZYO复合氧化物中的Y含量增至0.15mol时形成均相的固溶体,且氧化物的晶粒尺寸增长较慢,Y起到了高温条件下稳定氧化物性能的作用;CZYO复合氧化物具有BET表面积大、OSC高等优良的耐高温性能,是适用于开发新一代TWO、的储氧材料。