分形概念及其在材料科学中的应用

本文首先结合几个数学构造分形的例子介绍分形概念，然后对分形在材料科学中的应用作了简要介绍，主要包括：粉体生长中的分形、断裂面的分形、离子注入等非平衡方法产生的分形、表面分形、无机材料中的分形、自旋玻璃中的分形．     

碳酸氢氨沉淀法制备超细球化二氧化铈粉体

用碳酸氢氨均匀沉淀制备超细球化二氧化铈粉体。当烧结温度在400～700℃时用XRD分析，CeO2粉体尺寸为lO～100nm；用颗粒仪测得团聚体尺寸约为300nm；用SEM，TG—DTA和Zeta分析仪分析研究了CeO2晶体及形成过程，在沉淀法制取球化CeO2粉体过程中，NH4NO3起到球化剂的作用。     

EDTA-甘氨酸联合法制备LaAlO3基电解质材料及其电性能

采用EDTA-甘氨酸联合法(EGCP)合成具有钙钛矿结构的La0.90Sr0.10Al0.97Mg0.03O3-δ(LSAM)粉体。采用TG-DSC,XRD,ICP-OES和TEM对粉体进行表征。在750℃下,无定形结构的粉末直接转化为钙钛矿结构的LSAM粉体。经1000℃煅烧3 h后的粉体,团聚程度低,粒径分布均匀,平均粒径约为77 nm,具有良好的烧结性能。通过SEM对材料的显微结构进行观察并分析其对电性能的影响。采用直流四电极法在空气中测定材料的总电导率,在800℃时,EGCP合成的LSAM电解质的总电导率为1.50×10-2S.cm-1,比固相法的高47.1%。     

以尿素为氮源合成AlN粉体过程中非晶碳的石墨化

针对有机合成过程中碳及碳化物的残余,传统方法中普遍使用除碳的工艺,而很少有文章针对非晶碳的结构和形貌进行表征。为此,本文采用高尿素含量的前驱盐体系,通过在氮气保护气氛中煅烧获得AlN粉体。采用X射线衍射分析、红外和拉曼光谱分析、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对850~1 500 ℃温度范围内煅烧获得产物的结构和形貌进行表征,对AlN合成过程中含碳产物结构形貌的变化,以及AlN和含碳产物之间相互的依存生长关系进行分析。结果表明,AlN生长的过程中伴随着无定形碳的石墨化转变,AlN颗粒的形貌也受含碳残余产物形貌的影响而出现有规律的变化。     

溶剂热法制备立方状ITO粉体及其电性能

以乙二醇、乙醇为溶剂通过溶剂热法制备出立方状ITO纳米粉体,研究了反应时间、NaOH浓度对ITO纳米粉体形貌的影响,并讨论了溶剂体积比、NaOH浓度对ITO粉体导电性的影响及机理。结果表明：采用乙二醇与乙醇做溶剂,V_EG：V_EtOH=4：1时,制备出分散性良好的立方状ITO纳米粉体,平均粒径为10.7 nm,且其XRD衍射峰强度比I₄₀₀/I₂₂₂最高为0.380;乙二醇与乙醇做溶剂,V_EG：V_EtOH=4：1,且NaOH浓度为0.275 mol·L^-1时,粉体电导率最高为46.75 mS·cm^-1。     

纳米SiC蓝光发射的研究

在４．６８ｅＶ的激光激发下，室温ＣＶＤ合成的纳米ＳｉＣ粉体，可发射４７５ｎｍ的蓝光，经６００～１１００℃在Ｎ２气氛下进行快速退火（ＲＴＡ）处理，其荧光强度随退火温度升高而增强，当Ｔ≥９００℃时，荧光强度下降，但发光峰位与退火温度无关．通过ＸＲＤ、ＩＲ、ＴＥＭ、ＸＰＳ等研究，认为纳米ＳｉＣ中与氧有关的缺陷可能是引起４７５ｎｍ蓝光发射的主要原因     

Al_2O_3包覆Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3复合粉体制备及表征

采用液相包覆法制备了Al2O3包覆的Ba0.6Sr0.4TiO3复合粉体。通过SEM,TEM,TG-DSC,XRD,XPS和ζ电位测试对包覆前后粉体的表面形貌、组织结构、等电点进行了测试和分析。结果表明:Al2O3以无定形结构成功的包覆在Ba0.6Sr0.4TiO3粉体表面,形成了Ba-O-Al、Sr-O-Al和Ti-O-Al键,Ba0.6Sr0.4TiO3颗粒的等电点由包覆前的pH=3.2增大至pH=8。     

超声喷雾共沉淀法制备纳米氧化锡粉体及其气敏性研究

采用超声波喷雾技术,以SnCl4·5H2O和CO(NH2)2为前驱体原料制备了氧化锡以及Ce稀土离子掺杂纳米粉体.详细地研究了超声喷雾条件、反应时间以及化学组分对纳米SnO2粉体的形貌和尺寸的影响规律,以及前驱体沉淀物脱水化学处理的条件.用XRD,TEM研究了所获纳米粒子的晶相和形貌.结果表明,制备的SnO2纳米粒子呈球状,尺寸在10～20 nm,纳米颗粒均匀,分散性好.以该粉体为基础制备了相应的气敏元件,测定了气体灵敏度与温度和稀土元素掺杂的关系.研究测试表明,纳米SnO2半导体气敏元件对NO2气体有着良好的响应-恢复特性,并且具有较高的灵敏度和较低的工作温度.稀土元素铈的掺杂能明显提高纳米SnO2粉体的气敏性能.     

超声波-溶胶-凝胶自蔓延法制备纳米氧化铝粉体

超声空化作用已经被证明是制备纳米粉体有效技术,可以防止团聚体生成。本文以柠檬酸为络合剂,在超声波中制得溶胶,用凝胶自蔓延法合成出了纳米Al2O3粉体。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析,探讨了不同比例金属离子与柠檬酸对纳米粉体的形成和粉末晶粒尺寸大小的影响。研究结果表明,超声空化可以减少团聚,金属离子与柠檬酸比例为0.6∶1干凝胶在600℃燃烧,保温60 min,可以得到团聚少、颗粒尺寸为20～30 nm的纳米Al2O3粉体。