一种制备氧化物超导材料的新方法—热压烧结

本文报道用热压烧结方法首次制备出 Y 含量不同的 YBaCuO 系超导陶瓷和化学掺杂的ErYBa_2Cu_3O_x 以及 YBa_2Cu_3(OF)_(x1)超导陶瓷.电阻与交流磁化率测量表明上述样品具有液氮温区以上的超导电性,经掺杂后的样品其零电阻转变温度(T_(co))均高于80K.与常压烧结制备的同类样品相比较,热压烧结的样品更为致密,但其超导转变较宽.若经空气或氧气流中高于1023K 温度重新加热处理后,超导电性可得到明显改善。     

载能氢原子与石墨(001)面碰撞过程中的能量传递行为的分子动力学研究

本文采用分子动力学方法研究了单一载能氢原子与石墨碰撞时氢原子被石墨反射、 吸附和石墨被氢原子穿透的发生系数以及碰撞中的能量传递机理. 研究发现: 与单层石墨相比, 多层石墨之间的长程相互作用增加了氢原子发生反射的能量范围, 尤其当入射能量大于20.0 eV时, 对反射过程的影响很明显; 当氢原子的入射能量大于25.0 eV时, 有一定的概率穿透四层石墨; 当氢原子入射能量高于28.0 eV时, 载能氢原子的能量传递给第二层石墨烯的比传递给第一层石墨烯的多. 这些结果对理解聚变反应中, 碳基材料的化学腐蚀及氚滞留有重要意义.     

低能氢粒子沿不同角度轰击钨(001)表面的反射概率及入射深度分布的分子动力学研究

采用分子动力学方法对低能(0.5–50.0 eV)氢粒子 与钨表面的相互作用进行了模拟研究.研究发现, 当氢粒子垂直入射, 能量为0.5–20.0 eV时, 粒子滞留在钨内部的概率急速增加, 在整个模拟能量区间内, 发生反射过程的概率逐渐减少, 但反射过程始终占主导. 改变粒子的入射角度, 在某些能量范围内滞留概率虽有所增加, 但氢原子被反射现象仍然占主导. 通过进一步观察低能氢粒子在钨块内的入射深度和能量变化, 计算出其在钨块中的能量沉积分布. 这些结果对理解聚变反应中 钨材料的选用优势以及氢或氢同位素滞留有重大意义. 此外, 在所研究的能量范围内, 分子动力学方法的模拟结果与以二体理论为基础的TRIM程序的模拟结果之间有明显差异, 说明传统的二体碰撞理论不能很好地描述低能碰撞问题. 关键词： 面向等离子体材料 分子动力学方法 钨 氢     

单空位缺陷对载能氢原子与石墨层间碰撞的能量交换的影响的分子动力学研究

本文采用分子动力学方法研究空位缺陷对石墨层中碳氢粒子碰撞的影响.将氢原子以不同能量分别向单空位缺陷边缘的两个碳原子轰击,分析了入射氢原子的能量损失、发生吸附反应的能量范围和靶原子的能量传递过程.研究发现,单空位缺陷边缘的碳氢粒子更易发生吸附反应;在碳氢粒子正碰过程中,氢原子随入射能量变化出现了双反射区域;碳氢粒子在空位缺陷边缘吸附后,形成了高结合能的sp²结构,并出现悬挂键,其临近的碳碳键能未降低;单空位缺陷边缘的碳原子吸附氢原子能量的能力强而传递能量的能力弱.这些结果对理解聚变反应 关键词： 面向等离子体材料 分子动力学方法 单空位缺陷     

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介绍了磁通环法测量等离子体位移的原理。通过计算由磁通环及其附近小磁探针得到的数据,给出了位移随时间变化的曲线。通过将所得到的等离子体位移的变化趋势与非对称探针和CCD相机的测量结果进行比较,验证了磁通环法测量的正确性。该测量方法已用于HL-2A等离子体位移反馈控制系统。     

La1-xCaxMnO3材料的热导与电导

实验研究了两个典型掺杂的La1-xCaxMnO3(x=0.3和x=0.6)样品的热导率与电导率随温度的变化关系,测量温区为77－300K。样品的热导率与电导率的温度曲率之间有着很大的相似性：在高温部分,两个样品的电导率均随温度降低而下降,热导率也呈现类似的温度关系;在低温部分,两个样品的电导率呈现相反的温度关系,热导率的变化也截然不同。而且,在La1-xCaxMnO3多晶材料中,电导率很小,使得电子直接贡献的热导部分微乎其微。分析指出,La1-xCaxMnO3巨磁阻材料中由Jahn-Teller效应引起的晶格畸变,受到电子状态的直接影响和制约,从而对热导产生不同的作用。     

非碳纳米管研究的新进展

文章系统地论述了非碳纳米管的制备，较详尽地介绍了多种非碳纳米管制备最新的进展，包括硫化物、氮化物、氧化物等等，特别重点地总结了非碳纳米管前沿材料，例如WS2，Bi2S，，ZnS，GaN，BN，AlN，InP，Eu2O3，，V2O3等．最后对非碳纳米管的研究趋势作了展望．     

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基于Mie散射理论和方法,研究了航天器尾喷焰等离子体中Al2O3粒子的光学散射特性,分析了复折射率对单个Al2O3粒子消光效率因子、散射效率因子、吸收效率因子、散射相函数以及单次反照率的影响。同时,基于多分散系粒子尺度单峰分布,分析了Al2O3粒子按粒径分布后散射场的有关效应因子及散射相函数的变化,并进行了相应的数值模拟。理论和数值模拟研究表明,航天器尾喷焰等离子体Al2O3粒子复折射率的虚部和实部、粒径的大小与分布对其散射相函数、消光和散射效率因子以及单次反照率均有明显的影响。     

低温等离子体表面处理技术在生物医用材料中的应用

合成高分子材料无法完全满足作为生物医用材料所需要的生物相容性和高度的生物功能要求，为解决上述问题，文章介绍了一种表面处理方法－等离子体表面改性技术以其特有的优点在生物医用材料中的应用情况，通过等离子体处理后，能够在高分子材料表面固定生物活性分子，达到为生物医用材料的目的。     

1.4μm～1.7μm宽带光放大材料研究

宽带光放大是指在整个硅基光纤最低损耗带1.4μm～1.7μm能够获得有效信号净增益的光放大。研究高效的宽带光放大材料可以大大满足人们提高通信容量和实现光集成的要求。材料体系的研究主要集中在稀土掺杂氧化物薄膜、玻璃材料和有机聚合物材料上。着重从宽带的获得、发光性能的改善和发光机理的探索3个方面介绍了稀土掺杂玻璃和薄膜材料的研究进展。结合已经取得的结果和积累的经验,探讨了提高发光效率的方法,指出纳米结构设计的共掺材料体系可以获得有效的宽带发光。最后展望了本领域的发展前景。     

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用煅烧石油焦作填料、煤沥青作粘结剂和B4C、Si、Ti作添加剂，利用热压工艺制备了系列重结晶掺杂石墨，并通过化学气相反应法在掺杂石墨表面沉积了有梯度的SiC涂层。对掺杂石墨的热力学性能、微观结构及在HT-7装置的聚变环境中的行为进行了考察。结果表明：与纯石墨材料相比，掺杂了10%的B4C的重结晶石墨力学性能得到明显的改善，抗弯强度达104Mpa，但导热性能较差；掺杂了Si、Ti的重结晶石墨的热导率高，达314W•m-1•K-1，但力学性能较差；掺杂了BSTDG的石墨在聚变环境中的抗等离子体辐照能力明显提高；在HT-7装置中经过一轮实验的辐照后，SiC涂层厚度因等离子体的刻蚀由初期的40～50μm下降至5μm左右，且局部区域涂层剥落。     

面向等离子体部件沉积特性的数值模拟研究

采用粒子模拟研究方法，利用PEGASUS 程序对等离子体环境下面向等离子体部件的沉积特性进行了模拟研究。结果显示部件表面连接缝隙尺寸、表面粗糙度、粒子入射的角度以及流量对沉积影响显著。在能量较小、溅射可忽略时，能量对沉积的影响很小。粗糙度越小，沉积量越小；同一种粗糙度，不同轮廓也会使沉积发生较大变化，轮廓一致的更有利于减小沉积。该模拟对研究等离子体与材料相互作用，分析瓦片缝隙尺寸、瓦片加工工艺和等离子体参数对面向等离子体部件沉积行为的影响具有重要意义。     

磁电复合材料的制备和理论分析

压磁-压电复合材料是一种新型的多功能材料,兼具压电性和压磁性,磁电耦合效应远高于单相材料。本文介绍了磁电复合材料的制备方法和理论问题,涉及了磁电复合材料中的缺陷影响,提出了今后的发展方向。     

等离子壁材料钨基纳米粉末的制备

用机械合金化的方法制备了可为等离子壁材料的W-30%TiC(体积百分数)纳米复合粉末。用BET N2吸附法测量了球磨前后复合粉末的比表面,用激光粒度仪测量复合粉末的粒径分布,用X射线衍射分析了粉末的晶粒尺寸,用SEM观察了球磨前后粉末形貌。研究结果表明,W-TiC粉末的最佳球磨参数为：球磨介质比约2:1,球料比约10:1,球磨转速约200r•min^-1,球磨时间约25h。     

Interaction of plasma facing materials for fusion devices with low energy hydrogen and helium particles

Abstract

Radiation damage formed in metal specimens exposed to long pulse tokamak plasmas of TRIAM-1M was examined by transmission electron microscopy. By comparing these results with those of low energy hydrogen ion irradiation it was concluded that the charge exchange energetic neutrals of hydrogen emitted from the core plasma caused remarkable displacement damage. The flux of the neutrals in the energy range of 0.5–3 keV which were responsible for displacement damage, was estimated to be about 1.5–3 × 10¹⁸ H/m²/s. These energetic neutrals cause not only material degradation at the sub-surface region but also change bulk properties of plasma facing components in a plasma confinement device. Effect of helium plasma was also discussed with emphasis on very strong effects on damage accumulation. Damage by He is a serious issue of plasma facing materials.     

Features of film growth during plasma anodizing of Al 2024/SiC metal matrix composite

Plasma anodizing is a novel promising process to fabricate corrosion-resistant protective films on metal matrix composites. The corrosion-resistant films were prepared by plasma anodizing on SiC reinforced aluminum matrix composite. The morphology and microstructure of films were analyzed by scanning electron microscopy. Specifically, the morphology of residual SiC reinforcement particles in the film was observed. It is found that the most SiC reinforcement particles have been molten to become silicon oxide, but a few tiny SiC particles still remain in the film close to the composite/film interface. This interface is irregular due to the hindering effect of SiC particles on the film growth. Morphology and distribution of residual SiC particles in film provide direct evidence to identify the local melt occurs in the interior of plasma anodizing film even near the composite/film interface. A model of film growth by plasma anodizing on metal matrix composites was proposed.     

稀土茜素黄R配合物的合成、表征及荧光性质

合成了 4种茜素黄R稀土配合物 ,通过对元素分析、红外光谱、紫外光谱和核磁共振氢谱的分析 ,确定它们的组成为 :Na[REL2 ]·2H2 O(RE =Sm ,Eu ,Tb ,Y ,NaHL =茜素黄R)。红外光谱表明 :配体以羧羰基的氧与稀土离子以单齿配位 ;配体的酚羟基离解 ,脱去质子后羟基氧与稀土离子配位 ;即酚氧和羧羰基的氧与稀土离子形成一个六元螯合环。配体的吸收峰 398nm在形成配合物后移于 35 1～ 35 5nm ,发生了较大位移 ,这说明稀土离子与配体成键 ;配合物IR在 4 15～ 4 35cm-1之间出现的新吸收峰归属为RE—O键的伸缩振动 ,佐证了配合物的形成 ;硝基中的氧和偶氮的氮原子未参与配位 ;IR还说明有两个水分子配位于稀土离子。紫外灯下可以看到Eu(Ⅲ )的配合物很强的红色荧光 ;荧光光谱测定 :Na[EuL2 ]·2H2 O有两个荧光发射峰分属于Eu的 5D0 → 7F1和5D0 → 7F2 跃迁。     

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依据钨材料表面溅射的实验现象,建立钨材料表面粗糙模型,模拟了高能H+、He+粒子辐照下的钨材料表面的溅射行为过程,并与基于离子输运的双群模型计算得到的结果作了比较。结果表明,随着钨材料表面粗糙程度的增加,溅射率降低;对一定的粗糙表面,相同能量的不同入射粒子,质量越大粒子溅射率越高,这些结果为分析聚变装置中心等离子体杂质水平和评价偏滤器寿命等提供了一定的理论支撑。     

Preparation of poly(2-chloroaniline) membrane and plasma surface modification

P2ClAn membranes were obtained from chemically synthesized poly(2-chloroaniline) (P2ClAn) by casting method. These membranes were cast from dimethyl formamide (DMF) and were in the undoped state. P2ClAn membranes were characterized by Fourier infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. Measurements of water content capacity, membrane thickness and ion-exchange capacity of the cast membranes were carried out. P2ClAn membranes were treated by electron cylotron resonance (ECR) plasma for surface modification. Plasma treatment has been successfully utilized for improving the surface properties of P2ClAn membranes such as increasing pore diameters and number of pores for better anion or molecule transportation.     

表面粗糙度对面向等离子体钨材料溅射的影响

依据钨材料表面溅射的实验现象,建立钨材料表面粗糙模型,模拟了高能H⁺、He⁺粒子辐照下的钨材料表面的溅射行为过程,并与基于离子输运的双群模型计算得到的结果作了比较。结果表明,随着钨材料表面粗糙程度的增加,溅射率降低;对一定的粗糙表面,相同能量的不同入射粒子,质量越大粒子溅射率越高,这些结果为分析聚变装置中心等离子体杂质水平和评价偏滤器寿命等提供了一定的理论支撑。