熔盐法制备三元层状MAX相陶瓷的研究进展

MAX相是一种兼具金属和陶瓷性能的新型三元层状过渡金属碳氮化物。传统合成MAX相的方法都有一定的局限性,如反应温度较高、合成时间过长、合成样品较少,且大部分无法直接一步制备所需MAX相。近些年来,采用熔盐法合成MAX相的报道越来越多,并且工艺持续改进。本文从传统熔盐法合成MAX相出发,分析并阐述了新熔盐法合成MAX相的研究进展。传统熔盐法利用较低熔点的熔盐作为反应溶剂,提高了反应效率;熔盐屏蔽法以熔盐作为反应溶剂的同时还可防止氧化,使得反应可以在空气中进行;路易斯酸盐法则是将熔盐作为反应原料来合成MAX新相;熔盐电化学法以电脱氧的方式,将合成原料由纯金属改为金属氧化物,降低了生产成本。熔盐法所合成MAX相产物较传统方法所合成产物的产量及纯度更高,所需要的温度、能耗以及成本更低。因此,熔盐合成法是未来大批量合成MAX相以及MAX新相合成的一个重要方法。     

基于新元素和新多层结构的MAX相陶瓷材料研究进展

由于独特的层状结构和原子间特殊的化学键合,MAX相陶瓷材料(化学式为M_n+1AX_n)兼具金属和陶瓷材料的优异性能,在很多领域具有广泛的应用前景,自20世纪60年代问世以来就一直备受关注。至今已经发现了100多种MAX相陶瓷材料,其中包括80余种单相以及一系列固溶体。传统的MAX相局限于一定的元素范围和若干M₆X层与单A原子层交替堆垛的结构。最近含有Au、Ir、Cu、Zn等新元素的MAX相材料的成功合成大大丰富了MAX相家族,多A层和多MA层结构MAX相的发现也打开了新型MAX相研究的一扇大门。随着理论计算的发展和实验条件的进步,越来越多的新型MAX相陶瓷材料逐渐出现在人们的视野中。本文综述了基于新元素和新多层结构的MAX相的国内外实验合成和理论研究进展,并指出了后续研究需要克服的问题,最后对新型MAX相的研究方向和发展趋势进行了预测和展望。     

一种新的具有非线性光学效应的固溶体MgxZn3-xBPO7

采用固相反应在820～1050℃合成了MgxZn3-xBPO7多晶样品,在x＝1.8时用自发成核法获得了单晶.所有样品具有相似的X射线粉末衍射花样和红外光谱,表明它们具有相同的结构,形成了固溶体.对红外光谱进行了解析,结果表明固溶体的晶体结构中存在BO3和PO4基团.由反射光谱得知,随着Mg逐步取代Zn,固溶体在紫外区的吸收逐渐减弱.固溶体系列的粉末倍频效应约是KDP(KH2PO4)的0.7倍.     

The Phase Formation,Solid Solution Range and Substitution of La for Ba in La1+zBa2‐zCu3Oy

The phase formation, solid solution range and the substitution of La for Ba in La_1+zBa_2‐zCu₃O_y (La123) system are investigated systematically for obtaining and understanding the optimum condition to prepare La123 superconductors with higher Tc. The solid solution ranges of La_1+zBa_2‐zCu₃O_y are z=0.20‐0.70 in air and z=0 in N₂. Atmosphere of air or O₂ is favourable for the substitution of La for Ba. The substitution is suppressed when La_1+zBa_2‐zCu₃O_y are sintered and cooled in N₂ . It is found that sintering and cooling procedure in N₂ atmosphere is one key procedure to prepare single phase high‐quality LaBa₂Cu₃O_y superconductor with higher Tc.     

AIT玻璃衬底非晶硅薄膜的固相晶化研究

本实验在铝诱导织构的基础上,对以AIT浮法玻璃为衬底沉积非晶硅薄膜固相晶化进行了初步研究.采用拉曼散射、X射线衍射等手段对生成多晶硅薄膜的结构和光学性能进行了表征和分析.研究结果表明:热处理10h,薄膜的晶化率达到80;以上,同时具有良好的(111)择优取向;同平板玻璃衬底对比,AIT玻璃上制备的多晶硅薄膜具有良好的陷光作用.     

Crystallization of PbxSr1‐x(NO3)2 Solid Solutions from Aqueous Solutions

A series of Pb_xSr_1‐x(NO₃)₂ crystals have been grown from aqueous solutions and characterized by X‐ray powder diffraction. All diffraction data were well indexed according to the simple cubic structure. The variation of lattice constants with the concentrations of Pb²⁺ in the crystals accorded quite well to the Vegard's Law. The composition of the Sr(NO₃)₂ crystal doped with Pb²⁺ was studied by electron microprobe and it was found that Pb²⁺ was enriched in the 111 sectors. Equilibrium behavior in the Pb(NO₃)₂‐Sr(NO₃)₂‐H₂O system was analyzed by Lippmann's phase diagram and the equilibrium distribution coefficient D_Pb=133.6. This large value of D indicates that Pb²⁺ ion is preferentially distributed to the solid phase.     

Magnetic Susceptibility and Peculiarities of Chemical Bond in the AgGa(S1‐xSex)2 Solid Solutions

The measurements of magnetic susceptibility of the AgGa(S_1‐xSe_x)₂solid solutions with the chalcopyrite structure have been performed and the lattice susceptibility separated into the Langevin diamagnetic and the Van Vleck paramagnetic terms. The obtained data were used to evaluate the character of chemical bond in these alloys. The correlations between the parameters of chemical bond and other physical properties are discussed. It is shown that the investigated solid solutions have preferably ionic character of chemical bond. The Ga‐S(Se) (B‐C) bonds are found to be stronger than the Ag‐S(Se) (A‐C) bonds.     

液相外延法制备LiNbO3薄膜的研究和进展

讨论了液相外延法制备LiNbO3薄膜过程中,衬底和助熔剂的选择对LiNbO3薄膜制备的影响及掺杂改性问题,简要地介绍了LiNbO3薄膜的一些性能及光学应用.研究表明,目前可用液相外延法在LiTaO3、掺镁(5mol;)的同成分LiNbO3及纯的同成分或近化学计量比LiNbO3单晶衬底上制备出具有较高光学质量的LiNbO3薄膜.讨论了液相外延法制备LiNbO3薄膜过程中存在的主要问题、发展前景及今后的研究方向.     

掺杂VO2薄膜的相变机理和研究进展

掺杂VO2薄膜是一种具有相变特性的功能材料,具有广阔的应用前景.本文综述了掺杂VO2薄膜的相变机理、制备方法和应用前景,并指出掺杂VO2薄膜的发展趋势,以期更好地探讨掺杂VO2薄膜的应用研究.     

Ti3(ZnxAl1-x)C2固溶体热学、电学和力学性质的理论研究

采用第一性原理的密度泛函理论平面波赝势法, 通过投影缀加波(PAW)和广义梯度近似(GGA)系统地研究了Ti₃(Zn_xAl_1-x)C₂的结构、能量、声子性质、电子性质和弹性性质。对MAX相Ti₃AlC₂晶体中A位置的Al元素用Zn元素进行替换掺杂,构建出Ti₃(Zn_xAl_1-x)C₂(x=0,0.25,0.5,0.75,1)固溶体结构模型。计算分析表明:在所研究的掺杂浓度范围内Ti₃(Zn_xAl_1-x)C₂均是热力学、动力学和力学稳定的脆性材料;此外,Ti₃(Zn_xAl_1-x)C₂(x=0,0.25,0.5,0.75,1)均呈现金属性,在费米能级处的电子态密度主要贡献来自Ti-3d态,同时具有离子键、共价键和金属键的综合性质。随着Zn原子掺杂浓度的增加,在一定程度上其导电性和塑性均增强。     

rGO/TiO2及其三元复合材料光催化性能的研究进展

rGO/TiO2复合材料优异的光催化性能为其在有机染料降解,雨水消毒和催化析氢等方面的应用提供可能,通过与金属、金属化合物或高聚物复合可提升光催化效率和化学稳定性.分析反应机理,阐述现阶段研究的重点和不足,同时对未来发展和应用进行展望.