SiC晶须VLS生长机理及生长动力学研究

对ＶＬＳ机理下稻壳合成ＳｉＣ晶须（ＳｉＣｗ）及生长动力学进行了研究，结果表明，ＳｉＯ２与Ｃ在高温下生成ＳｉＯ的反应是ＳｉＣ晶须生长的速率控制步骤；在形成晶须的催化剂作用下，ＳｉＣ晶须的生长速率与ＳｉＯ在催化剂熔球周围的浓度成正比；ＳｉＣ晶须生长的催化选择性温度的增加而提高．复合催化剂可提高合成ＳｉＣ晶须反应速率及催化选择性。     

MgB2的氧化过程研究

用热重法(TG)、X光衍射(XRD)和带能谱的扫描电镜(SEM-EDS)研究了MgB2在空气气氛中从室温到1000℃的热稳定性和氧化情况.实验表明在400℃ MgB2开始发生氧化,在700℃以上氧化强烈.实验表明MgB2的氧化是一比较复杂的过程,同时存在Mg和B的蒸发及MgO的形成,另外蒸发的Mg和O的反应可在晶粒表面形成直径为几十纳米左右,长几个微米的MgO晶须,生长的MgO晶须的形状受环境的很大影响.用Freemen- Carroll法和多个升温速率法估算了MgB2的氧化活化能在80kJ/mol左右,表明MgB2是一较易氧化的化合物.     

YBCO晶须制备新工艺与生长机理

本文首先提出了由ＹＢＣＯ的熔融织构样品经高温热处理制取ＹＢＣＯ晶须的新工艺，采用ＳＥ几ＳＡＤ等手段研究了热处理温度制度及不同母体对ＹＢＣＯ晶须生长的影响，确定了制备ＹＢＣＯ晶须的工艺参数，所得ＹＢＣＯ晶须的长度可达２．５ｍｍ，晶须宽度在２０－５０μｍ之间，探讨了由ＹＢＣＯ熔融织构样品制取其晶须的生长机理。     

CeO_2掺杂MgB_2超导材料的特性研究

以Mg粉、B粉、Ce O2粉末为原料,用真空固相反应法制备了系列按1Mg B2+x Ce O2摩尔量比Ce O2掺杂的样品,其中x=0,0.03,0.06,0.09,0.13,0.135,0.14。通过X-射线和扫描电子显微镜,分析了样品的成相和织构。除Mg B2和少量Mg O相外,在Ce O2掺杂的样品中还检测到了Ce B6和少量残留的Ce O2相。XRD的计算表明,随着Ce O2掺杂量的增加,Mg B2的平均晶粒尺寸受到了明显的压制,且Ce B6相含量增加。电阻-温度特性测量表明,掺杂量在x=0.06以内时,Mg B2的超导电输运特性无明显影响,正常态电阻率低,超导转变温度(Tc)超过38K,转变宽度($Tc)小于1K;掺杂量大于0.09以后,观察到正常态电阻率升高,超导电性快速退化;超过0.14后,尽管存在电阻转变,但在测量温度范围内已观测不到零电阻效应。实验除展示Ce O2掺杂抑制Mg B2的成相和晶粒生长外,同时表明晶粒尺度的大小和分布对Mg B2的超导特性影响显著。     

SnO纳米晶须的制备及其性能表征

以SnCl2·2H2O为主要原料, Na2CO3 为矿化剂,十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,采用压力热晶法,在160~200℃成功地制备出分散性好、晶型完整、结构稳定的氧化亚锡纳米晶须,并用透射电子显微镜、电子衍射、X射线衍射等技术手段对氧化亚锡纳米晶须的结构和形貌进行表征.表征结果显示,制得的SnO晶须具有棒状外观结构,其直径和长度分别为10~40、100~400nm. 实验还考察了反应时间、体系压力等条件对产物结构和形貌的影响,实验结果表明,增加压力和延长反应时间都有利于四方晶型氧化亚锡晶须的形成. 同时探论了四方晶型氧化亚锡纳米晶的须形成机理,初步认为其形成过程是一个成核并沿晶格延伸生长的过程.     

Controllable synthesis of high aspect ratio Mg_2B_2O_5 nanowires and their applications in reinforced polyhydroxyalkanoate composites

Highly pure magnesium borate （Mg2B2O5） nanowires with an average diameter of - 30 nm, an average length of 15 μm, and a high aspect ratio of - 500 have been synthesized on a large scale via a two-step method. MgBO2（OH） nanowires with high aspect ratios were first prepared via a PVP-assisted hydrothermal technique. Using these nanowires as precursors, single crystalline Mg2B205 nanowires were synthesized by post-annealing treatment at a relatively low temperature of 700 ℃. The important effect of the MgBO2（OH）-Mg2B2O5 conversion process on the morphology of the Mg2B2O5 nanowires was investigated and it was indicated that the recrystallization process plays an important role in the protection of the one-dimensional （1D） nanostructure. Moreover, the rigidity and the toughness of the Mg2B2O5 nanowire- reinforced PHA composites were tremendously improved compared to those of the pure PHA. Our results demonstrate the effectiveness of Mg2B2O5 nanowires for reinforcement applications in polymer composites.     

硅酸盐玻璃中的Na,Mg K-边XANES谱研究

本文利用同步辐射的NaK 边X 射线近边结构 (XANES)谱研究了含Na玻璃 (Na2 O SiO2 P2 O5和Na2 O SiO2 )的NaK 边的特征 ,同时建立了含磷 (P)的钠玻璃中NaK 边的能量 ,其能量位置随着P的含量增加 ,而增大其能量位置。CaMgSi2 O6(Di) NaAlSi3 O8(Ab)玻璃中MgK 边XANES的能量和Mg—O的键长有关系。在Di Ab玻璃中的Mg—O键距是 2± 0 0 4 。表明本方法可以作为研究含Mg玻璃的配位与局部结构新方法     

镁合金电子结构与腐蚀特性研究

采用递归法计算了镁合金电子结构.研究发现Mg的态密度在晶内与表面接近,当表面有氧或氢氧时态密度形状改变很大,因此Mg在晶内、表面性质是接近的,但当合金表面渗透氧或氢时,合金性质有明显变化.Al,Y,La三种元素在晶体表面的掺杂原子镶嵌能均低于各自在晶内的掺杂原子镶嵌能,Al, Y, La从晶内向晶体表面扩散、并在合金表面偏聚.Al-O, Y-O, La-O, Mg-O及Mg-O-H间的亲和能均为负数,这些原子间存在亲和力,可以在合金中相互作用形成化合物.由于Mg-O-H间的亲和能远低于Mg-O的亲和能,因此Mg(OH)₂比MgO更稳定.氧化初期氧与Mg, Al, Y, La等生成氧化物,当合金与腐蚀介质接触时,MgO与腐蚀介质中的水发生反应生成Mg(OH)₂.Al₂O₃,（Y,La）₂O₃及Mg(OH)₂能对合金起到保护作用,提高合金的耐腐蚀性能. 关键词： 电子结构 Mg合金 腐蚀特性     

Mg(IO_3)_2-H_2O体系的一个新物相Mg(IO_3)_2·2H_2O和溶解度-温度相图

在Mg(IO_3)2-H_2O体系中发现了一个新的物相二水碘酸镁Mg(IO_3)2·2H_2O.用称重法测定了Mg(IO_3)2,Mg(IO_3)2·2H_2O和Mg(IO_2)2·4H_2O的溶解度随温度变化的曲线。     

Mg14B30笼状团簇结构与性质的理论研究

运用杂化密度泛函B3LYP方法,在6-31G*水平上优化得到了一种Mg₁₄B₃₀团簇稳定的笼状结构,包括4个Mg原子层和3个B原子层.18个B原子组成的圆环层内B-B键长为0.155～0.157 nm,三角形层内B-B键长为0.161 nm; Mg原子层内Mg-Mg键长为0.305 nm;层间B-Mg键长在0.221～0.260 nm之间;从中间向两侧,Mg、B原子层间距分别为0.180、0.107和0.188 nm.Mg₁₄B₃₀团簇笼状结构中Mg原子和B原子之间发生了大量的电子转移,在B原子层堆积了大量的电子,而且随着团簇的生长,层间电荷转移大量增加;表明MgB₂的超导作用主要发生在B原子层,而Mg原子起了提供电子的作用.B原子主要是sp杂化轨道参与成键,Mg原子主要是s轨道参与成键;体系中前线分子轨道均包含B原子层内多个原子形成的π键轨道、电子存在较强的离域性,这也为其超导电性提供了条件.     

MgB2超导薄膜正常态电阻特性研究

研究了MgB2超导薄膜正常态电阻的影响因素,探讨了与之相应的超导电性机制。MgB2超导薄膜样品采用两步异位退火的Mg扩散方法制备,通过电阻~温度曲线测量、扫描电子显微镜形貌观测和光学金相显微镜观察等方法研究了所制备薄膜的基本特性。实验结果表明,先驱硼薄膜的纯度严重影响着所生成的MgB2超导薄膜的转变温度,退火温度越高,影响越大;退火温度高的样品,正常态电阻大;退火时间长的样品正常态电阻大。     

离轴生长的MgB_2超导薄膜的研究

通过混合物理化学沉积法(hybrid physical-chemical vapor deposition,简称为HPCVD),我们在多种单晶衬底上制备出了MgB2超导薄膜.经测量发现MgB2薄膜在6H-SiC、c-Al2O3、MgO(111)和YSZ(111)衬底上基本是沿c轴外延生长的,形成单晶薄膜;在MgO(211)、MgO(100)和钇稳定氧化锆(YSZ)(110)衬底上,MgB2晶粒的生长表现出明显的择优取向生长方式,并与晶格常数匹配关系所预言的结果一致。     

Phase analysis of superconducting polycrystalline MgB(2)

Superconducting MgB(2) ceramics were prepared and yield superconducting transition temperatures of about 39 K. For covering the various length scales on which inhomogeneities appear in MgB(2), electron-probe micro-analysis (EPMA) and analytical transmission electron microscopy (TEM) were applied for a phase analysis. Particularly useful were the preliminary electron spectroscopic imaging (ESI) results in the TEM. It could be shown by EPMA that the microstructure consists of a Mg-B-O matrix and boron-rich secondary phases of composition close to MgB(12). It was unclear in which form oxygen was present in the superconducting matrix. By combining the acquisition of B-K and O-K edge jump ratio images and energy-dispersive X-ray spectroscopy in the TEM, we could prove that the matrix consists of superconducting MgB(2) and MgO. Most of the MgO precipitates and grains appear with diameters between 20 and 300 nm. The size distribution of MgO was inhomogeneous and oxygen-rich areas of dimensions >1 microm were also observed. Edge jump ratio images obtained by ESI were analysed for determining the signal values and effects of multiple inelastic scattering.     

掺杂MgB_2体系超导电性的一个判据

提出一个计算原子半径差和电负性差的方法,研究了原子半径差Δd和电负性差Δe及它们之比△d/△e与掺杂MgB2体系超导转变温度Tc的关系,发现三者都与转变温度有良好的规律性,对它们进行数值模拟都获得开口向下的抛物线关系。由此,提出用原子半径差、电负性差、及它们之比△d/△e作为提高掺杂二硼化镁超导电性的一个新依据。     

Fe的磁化对MgB2/Fe线材载流特性的影响的仿真研究

由于铁的磁化特性,对于铁包套的MgB_2线材来说,线材的截面形状和铁包套的厚度都会影响到MgB2超导芯的磁场,进而影响到MgB_2线材的载流能力。文中将建立几种典型的单芯及多芯MgB_2线材模型,并利用有限元方法(finite element method,FEM)分析铁包套对这些模型中超导芯的最大磁场B_(max)和临界电流密度J_c,经过对这几种典型结构的载流能力进行比较,可以得到一些有益于改善铁包套MgB_2线材的载流能力的合理性建议。     

价层轨道平均能与掺杂二硼化镁体系超导电性的关系

研究了不同掺杂组分二硼化镁超导体的超导电性和原子价层轨道平均能的关系,发现全部阳离子和阴离子的价层轨道平均能的平均值主要集中在9.9ev至10.35ev之间,阳离子之间与阴离子价层轨道平均能的平均值之差都集中在在3.1ev至4.4ev之间.这种关系将有助于了解晶格上电子的静电作用与超导机理之间的关系。     

预处理柠檬酸对MgB2块材掺杂的影响

本文介绍了预处理柠檬酸(C6H8O7)掺杂对MgB2超导体的影响.通过该实验我们将柠檬酸中的一部分氧元素除去,降低了样品中MgO的含量,从而有效减轻了杂质相对超导转变温度(Tc)的抑制.另外,还发现样品的临界电流密度(Jc)在处理温度为200℃时达到最优值.在10K,4T条件下,200℃预处理的样品的Jc达到1.4×1...     

IMD-MgB_(2)超导线材的研究进展

中心镁扩散技术(IMD)自2003年被Giunchi等人首创以来,国内外学者系统地揭示了Mg与B反应机制,MgB_(2)烧结成相过程及掺杂物的影响;IMD-MgB_(2)线材具有致密的MgB_(2)层,J_(e)远高于同等条件下传统PIT法制备的线材.目前IMD-MgB_(2)百米级线材已被成功制备,为IMD-MgB_(2)超导线材的生产应用奠定了基础.本文首先简要介绍了IMD-MgB_(2)超导线材的发展历程,其次讨论了对线材超导性能影响的相关因素,包括B粉和C掺杂、有效的MgB_(2)层密度、晶粒尺寸、粉末填充系数、线材直径、热处理条件及线材的交流损耗,最后简述了IMD-MgB_(2)超导线材目前存在的技术难题及未来的工作重心.     

纳米压痕条件下 MgB2 超导块材的压入力学行为研究

本文采用纳米压痕技术对固相烧结法制备的 MgB2 超导块材进行压入力学实验, 对不同压深的载荷-位移曲线和纳米压痕数据的再现性进行了分析, 实验数据使用 Oliver-Pharr 方法计算得出 MgB2 的硬度值, 借助经验方程拟合纳米压痕蠕变曲线求得蠕变速率敏感指数(m ) . 结果表明, 微观结构不均匀性会对材料在压头压入过程中抵抗外力作用时产生影响, 使压痕数据再现性变差; MgB2 的硬度表现出尺寸效应, 即随着压入深度的增加硬度逐渐下降;m 值随压入深度增加而增加是位错滑移速度加快的结果.     

各向异性s-波超导电性研究

最近发现的金属间化合物MgB2是具有很高转变温度的超导体,提出的一种各向异性s-波超导体模型,它能够很好地描述这种化合物的性质,包括热力学性质和光学响应性质。也确定了准粒子态密度的形状、上临界磁场和超流密度的各向异性。