正电子湮没技术在纳米材料中的应

纳米材料在现实应用中表现出越来越优异的性能,其微结构往往对宏观性能有着重要影响。从正电子湮没技术基本原理出发,结合正电子湮没技术在材料微观结构领域的独特优势,介绍了其在纳米金属、合金以及纳米半导体等材料中的微结构研究工作,阐述了纳米材料微结构对基础学科和实际应用的重要意义。     

正电子湮没与沸石内静电场

本文测定了不同类型沸石的正电子寿命谱。发现o-Ps的湮没寿命, 与沸石静电场之间有良好的对应关系, 静电场愈强, 湮没寿命愈短。根据正电子寿命谱结果。含不同阳离子的Y沸石的静电场强弱次序为KY相似文献   

应用于聚合物中的正电子湮没寿命谱技术

正电子湮没寿命谱技术是一种新型聚合物结构探测与表征技术,针对此技术在聚合物自由体积研究中的应用,首先介绍了该技术的基本原理和应用理论,接着针对寿命谱数据的处理手段和计算方法,对国内外的研究进展进行了概述和总结,最后展示了该技术在聚合物材料研究中用于基本理论,实际运用和结构理论等三个方面的情况。     

用正电子湮没寿命谱法研究锡镀层缺陷

光亮镀锡工艺由于成本低、无毒、镀层稳定性好而广泛应用于电子元器件引线的电镀.但因锡镀层与基体之间会发生原子的相互扩散,致使产品在储存、焊接或使用期间因温度效应而使某些重要的物理和化学性能,如钎焊性、导电性和防腐性变差。金属界面原子的热扩散行为与金属晶体的结构缺陷密切相关,因此应用正电子湮没寿命谱法研究锡镀层在热处理过程中缺陷的运动规律,在理论和工艺方面都具有重要的意义。     

明胶大分子中的正电子湮没行为

The microstructural properties of gelatin samples derived from the bovine bone as well as skin of fish which inhabit in the cold sea were examined at molecular scale by using the positron annihilation lifetime spectroscopy（PALS）. The longest-lived component of PALS provides information about the free-volume holes in gelatin macromolecules. The results show that both average size and number of free-volume holes in the fish gelatin macromolecules are lower than those in the bovine gelatin macromolecules. Silver halide emulsions were also precipitated by using the balanced double-jet technique,for which two types of media containing fish gelatin and bone gelatin were used in the stage of nucleus formation,respectively. The monodispersibility of silver halide crystallites can be improved and the growth and coalescence of nucleus grains can be restricted when the fish gelatino-peptizer was used as dispersion medium at the nucleus formation. It thus suggested that the function of gelatino-peptizers as protective colloid is correlated with the microstructure character of gelatin macromolecules established by PALS. The gelatino-peptizer derived from the fish skin possesses stronger power governing nucleation and growth of silver halide grains compared with that made from the bovine bone.     

用正电子湮没谱学研究氯化稀土在NaY沸石上的分散

用正电子湮没谱学研究氯化富铈稀土与NaY沸石机械混合形成的稀土NaY沸石(RE-NaY)中,氯化稀土在NaY中的分散．分别测量不同质量比的RE-NaY(1％-20％)经500℃烘烤1h,RE-NaY(5％)经过不同温度烘烤1h,以及RE-NaY(5％)经500℃烘烤不同时间后的正电子寿命谱．所有寿命谱都出现了5个寿命分量,其中第3,4,5寿命分别与β笼、超笼及沸石微粒界面空洞的大小和数量相关．实验表明了正电子湮没谱学能敏感地表征氯化稀土在NaY中的分散．     

CuO/ZnO甲醇合成催化剂的正电子湮没谱学研究

本文藉助正电子湮没谱学技术,对CuO/ZnO甲醇合成催化剂中Cu_2O与ZnO形成固溶体的可能性及团溶度的大小进行了研究。结果表明,还原后的催化剂中一部分Cu进入ZnO晶格形成了固溶体,其固溶度为～12％。     

LaFe1-xCuxO3的光催化性及正电子湮没研究

研究LaFeO3及微量掺铜LaFeO3的光催化活性,利用正电子湮没谱分析掺杂的影响,发现随着掺杂百分比的增加,正电子寿命逐渐下降达到一最小值,然后又上升;而光催化活性随掺杂百分比的增加逐渐上升达到最大值,然后下降。结果表明：LaFeO3掺杂后光催化活性得以提高;正电子湮没技术是研究点阵缺陷结构的有效方法之一。     

6H-SiC缺陷的慢正电子研究

The defect formation and annealing behavior in as-grown and electron-irradiated 6H-SiC wafers were investi-gated by variable-energy slow positron beam. For the n-type as-grown samples, it was found that annealing decreased the defect concentration due to recombination with interstitial, and when it was annealed at 1400 ±C for 30 min in vacuum, a 20 nm thick Si layer was found on the top of SiC substrate, which is a direct proof of the Si atom diffusing to the surface when annealed at the high temperature stages. During the high temperature annealing stage, we found an obvious surface effect occurred that induced the higher S parameter close to the surface. This may be caused by the diffusion of the Si atoms to the surface during annealing. After 10 MeV electron irradiation of the n-type 6H-SiC, the positron effective diffusion length decreased from 86.2 nm to 39.1 nm. This shows that there are some defects created in n-type 6H-SiC. But in the p-type 6H-SiC irradiated by 10 MeV electrons, the change is very small. This may be because of the opposite charge of the vacancy defects. The same annealing behavior as that of as-grown 6H-SiC samples was also observed for the 1.8 MeV electron-irradiated 6H-SiC samples except that after being annealed at 300 ±C, its defect concentration increased. This may be explained as the generation of carbon vacancies, due to either the recombination between divacancies and silicon interstitial, or the charge of the charge states.     

用正电子湮没谱研究聚酯型聚氨酯的微观结构和自由体积特性

用正电子湮没谱研究了两类分别由聚己二酸丁二醇酯多元醇和聚ε 己内酯多元醇合成的线型聚酯型聚氨酯 (PBU和PCU)在 140～ 36 0K温度范围内的结构转变和自由体积特性 .研究结果表明 ,两类聚氨酯(PU)在 140～ 36 0K温度范围内 ,都存在三个转变点 ,其中较低温度的转变 (约 2 0 0K)对应于PU中软段的玻璃化转变温度 (Tg) ,2 75K处的转变可能与样品吸附少量水分有关 ,较高温度的转变 (约 310K) ,对于PBU而言对应于软段结晶的熔点 ,而对于PCU则与在无序的硬段中混入一定量的软段后形成的相容区的Tg 有关 .当温度低于PU软段的Tg 时 ,两类PU的自由体积尺寸和浓度都随温度升高而增大 .当温度高于软段的Tg 但低于2 75K时 ,自由体积尺寸较快地增加 ,而自由体积浓度保持不变 .温度高于 2 75K并低于软段的熔点或硬段 软段相容区的Tg 时 ,自由体积尺寸增加速度最快 ,自由体积浓度却保持同样的数值 .当温度进一步升高时 ,自由体积尺寸和浓度都随温度增大而增加 .最后研究了这两类PU的自由体积分布与温度的关系 .所有这些实验现象均与大分子链的运动有关 ,并与通过DSC和WAXD表征的材料的形态一致     

正电子湮没谱研究聚烯烃聚氨酯的自由体积、微观结构和溶剂的扩散行为

用正电子湮没技术(PAS)结合示差扫描量热法(DSC)研究了聚烯烃聚氨酯的自由体积特征和微相分离结构的关系.结果表明,硬段含量增加,自由体积孔洞平均半径和自由体积分数减小;丁腈聚氨酯相分离程度小,相应自由体积孔洞平均半径和自由体积分数小,而丁羟聚氨酯的情况正好相反.石英弹簧法对苯和乙醇蒸气的溶解和扩散行为的研究表明,聚烯烃聚氨酯的自由体积孔洞平均半径和自由体积分数与苯和乙醇溶剂蒸气的无限稀释扩散系数呈正相关,但它们的无限稀释扩散系数和自由体积分数关系无法用Fujita的自由体积模型描述,可能归因于它们对聚烯烃聚氨酯复杂的溶胀行为.     

侧链型丙烯酸酯共聚物相变的正电子湮没谱研究

利用正电子湮没技术对侧链型热致高分子液晶丙烯酸酯共聚物进行了变温相变研究．除实验标识出样品的相变温度点外，根据试样中自由体积随温度的变化关系，对高分子液晶材料内部立链、侧链以及介晶基元的相变行为特点进行了探讨，并就与小分子液晶变化特点的一些不同做了解释．     

硅胶表面键合物的正电子湮没谱研究

本文在多孔无定形硅胶的表面上键合了不同极性的化学基团, 制成一系列相同基体, 但表面基团不同的样品, 测定了其正电子湮没寿命谱, 发现寿命谱的最长寿命组份随表面键合基不同, 寿命值有明显差别。寿命值与基团的极性及基团的体积有关, 正电子湮没谱的最长寿命组份能灵敏地表征表面的极性和化学性, 可作为表面化学定性分析的有用技术。     

La2O3对氧化铝透明陶瓷显微结构和透光性能的影响

采用传统无压烧结工艺在氢气氛下制备Al2O3透明陶瓷。实验结果表明：MgO和La2O3复合添加时，随着La2O3掺杂量的增加体积密度总体上保持上升的趋势。随着保温时间的延长，陶瓷的致密化程度增大，残余气孔逐步排出，晶粒进一步长大。采用La2O3和MgO复合添加比单独掺入MgO陶瓷样品透过率更高，掺杂效果更好。在烧结温度为1750℃，保温时问为1h条件下，在波艮为300～800nm测试范围内，陶瓷样品的全透过率大于82％，最大值为86％。     

非氧化物陶瓷超细粉的制备

非氧化物陶瓷以优异的综合性能,在冶金、化工、机械、电子等领域有着广阔的应用前景.为了制备出适于烧结的非氧化物陶瓷超细粉体,人们进行了大量的研究工作.本文综述了非氧化物陶瓷超细粉的研究进展,其中涉及机械粉碎法、金属元素反应法、金属氧化物碳热还原(氮化)法、聚合物热解法、气相化学反应法及溶剂热合成法等,并对金属氧化物碳热还原(氮化)法的进展进行了较为详细的描述.     

前躯体-喷雾干燥法制备氧化铝超细粉体

以六水氯化铝和氨水为原料,采用化学沉淀法结合喷雾干燥技术制备了氧化铝超细粉体。 实验结果表明,沉淀过程中反应体系的pH值对沉淀产物的结晶度有较大的影响。 采用喷雾干燥技术对前躯体进行干燥处理,将干燥后的粉体在管式炉中不同温度下进行煅烧,得到氧化铝超细粉体,用XRD、BET、SEM等测试技术对超细粉体性能进行了表征。 结果表明,在碱性条件下进行沉淀反应更有利于产物结晶度的提高;粉体在热处理过程的物相变化次序为：AlOOH→无定形氧化铝+γ-Al₂O₃→θ-Al₂O₃→α-Al₂O₃;通过喷雾干燥所得粉体,外形是规则的圆盘状或圆钵状,外形均一,无团聚,粒径分布范围窄,在4~10 μm之间,比表面积为391 m²/g,于1200 ℃、2 h处理后粉体的比表面积仍可达到185 m²/g。     

尼龙6/碳纳米管纳米复合材料自由体积特性的正电子湮没研究

采用正电子湮没寿命谱技术研究了尼龙6/碳纳米管纳米复合材料的自由体积特性。实验结果发现碳纳米管对纳米复合材料的自由体积孔洞尺寸影响甚微,而自由体积孔洞数目和相对自由体积分数均随碳纳米管含量的增加而明显减小。导致这种减小的原因可能来自两方面,其一是由于碳纳米管和基质聚合物间的相互作用限制了高分子链段运动;其二是碳纳米管填充增强了尼龙6基体结晶性能。此外,力学性能研究表明,碳纳米管在复合材料中较均匀的分散和较好的界面接触可以提高材料的力学强度,而自由体积分数的减小则使材料的韧性变差。     

氧化钇纳米粉浸渍处理对氧化铝陶瓷抗钢液腐蚀性能的影响

研究了氧化钇纳米粉浸溃处理方式对氧化铝陶瓷的抗钢液腐蚀性能的影响。分别考察了氧化钇纳米粉浸溃时间和浸溃次数对该性能的影响。实验结果表明：试样经不同的浸溃处理后，其气孔率减小，晶粒细化，材料的抗钢液腐蚀性能也得到显著改善，但不同的处理方式改善的程度不同，延长纳米浸泡时间48h以及提高材料的浸泡次数均可以大大提高材料的抗钢液腐蚀能力。     

照相明胶层中金催化的无电沉积的正电子湮没研究

采用正电子湮没技术(PAT)研究了照相明胶中的自由体积空穴在无电沉积过程中的作用机理。研究结果表明,活化饱和后,照相明胶的自由体积空穴的平均尺寸约减小0.011nm³,相当于一个Au原子的体积的大小,即照相明胶大分子中的每个自由体积空穴平均被填充了一个Au原子,该Au原子作为催化活性核催化铜的沉积,使物理显影生成的影像为紧密铜粒子的堆积形貌,而不是丝状形貌。铜经无电沉积饱和后,照相明胶的自由体积空穴的平均大小约减小了0.020nm³,即照相明胶的自由体积空穴对铜物理显影过程中铜的沉积没有阻碍作用,铜无电沉积近似为各向同性的球状堆积。