小分子液体的高温布里渊散射研究

利用金刚石对顶砧技术,采用180°背向散射和60°前向对称散射两种几何配置,对水、氨、二水合氨和甲烷等含氢小分子液体进行了高温高压布里渊散射研究,计算了在室温(296K)和高温(410K)下的声速,比较了不同小分子液体中的声速及绝热体弹模量随压力的变化关系。在等温条件下,各体系中声速随着压力的增加逐渐增加;在相同温度下,甲烷液体的声速随着压力增加的速率明显高于水、氨及二水合氨液体;在相同的温度和压力条件下,水、氨及二水合氨液体的体弹模量明显高于甲烷液体的体弹模量,表明氢键的存在对于小分子液体弹性具有较大影响。二水合氨的体弹模量斜率在1.5GPa左右发生改变,表明液体结构可能发生了改变,并分析了氢键对该体系弹性性质的影响。研究有助于理解其他含氢小分子液体中压力和温度诱导的分子结构变化。     

纯PCBN高压烧结行为与工艺规律

采用粒度为10μm的纯cBN微粉在不同的高压烧结工艺参数(烧结压力、温度和时间)下制备了纯聚晶立方氮化硼(PCBN)烧结体。利用扫描电镜观察了PCBN烧结体的微结构,并测试了其耐磨性和抗压强度,进而讨论了压力、温度和烧结时间对纯PCBN烧结体性能的影响规律。结果表明:对纯PCBN烧结体性能影响最大的因素是烧结压力,其次是烧结温度和时间;在本实验条件下,当压力为9GPa、温度为1 700℃和烧结时间为240s时,高压烧结得到的纯PCBN烧结体样品性能最优,其磨耗比为10 200,抗压强度为2.52GPa。     

压力、温度以及时间对金刚石烧结体性能的影响

 采用熔渗法研究了烧结压力、烧结温度以及烧结时间对金属添加剂金刚石烧结体性能的影响;在1 400 ℃、5.8 GPa、12 min的烧结条件下,烧结出磨耗比为285×10³、金刚石颗粒未出现异常长大的金刚石烧结体;分析了烧结方法对烧结效果的影响。     

不同添加剂对超细晶粒度金刚石烧结体组织和性能的影响

 本文研究了形成强碳化物的元素，和触媒金属镍作添加剂得到的超细晶粒度金刚石烧结体在显微组织上的差异。讨论了两种不同类型添加剂在超高压高温下烧结所起的作用。对含不同类型添加剂的金刚石烧结体进行了耐磨性、抗氧化性等性能的测定。     

高温高压烧结高硬度高致密度块体金属钨及钨基合金W-TiC

采用高温高压烧结方法,烧结纯钨和TiC颗粒弥散增强W-TiC合金材料,对钨及W-TiC合金的烧结致密化行为和力学性能进行了研究。结果表明:在压力为5.0GPa、温度为1 500℃的条件下烧结15min可获得良好的烧结样品,块体钨的致密度达到99.3%,硬度达到6.43GPa;在相同的高温高压烧结条件下,添加质量分数为1.5%的TiC,获得的W-TiC合金致密度达到99.0%,硬度达到7.58GPa。极端高压环境不但能抑制钨及钨合金在烧结过程中的晶粒长大,还能降低烧结温度,提高烧结效率,增加烧结体的致密性。在此基础上进一步探索了钨及钨基合金W-TiC的高压烧结动力学、微观结构、机械性能与烧结压力和烧结温度的关系。     

氧化物超导体的高压热处理及烧结

 本文利用高温高压条件，对氧化物超导体进行了不同条件的高压热处理及烧结。发现对SrLa(CuAg)₁O_x在空气中烧结的超导体，适当条件的高压热处理，使T_c从20 K提高到28 K。在Y₁Ba₂Cu₃O_7-δ系氧化物中，无论是对空气中烧结的已超导样品的高压热处理，或者直接在高压下烧结样品，均未使T_c得到提高，但是，经过高压烧结，超导样品的硬度显著提高，密度也有所增加，并且改变了超导相的晶格常数。     

CBN—TiN—A1的高压烧结及烧结体切削性能分析

中研究了CBN—TiN—Al静高压烧结体的显微硬度、相变和显微结构，烧结在5．8GPa，1200℃和1400℃，烧结时间为30分钟。显微硬度都随着样品中的CBN的含量增加而增加，并且在75vol％的CBN，13vol％的TiN和12vol％的Al时在两个温度下，显微硬度都达到最大值30．7GPa．。大多数情况是1200℃烧结比1400℃烧结具有更高的显微硬度，高压烧结过程中CBN，TiN和Al之间发生了化学反应，发现了新的化合物TiB和AlN，透射电子微镜(TEM)的分析显示，CBN和TiN颗粒被不同厚度的AlN层包裹着，并且TiB2和AlN聚集在一起。     

低氧压对Bi－2223／Ag复合带组织与性能的影响

本文研究了０．１２ｍｍ×４．５ｍｍ的Ｂｉ－２２２３／Ａｇ试样在Ｐｏ２＝０．２１，０．１３，０．０８，０．０４ａｔｍ气氛中于Ｔ＝７８５～８４０℃中处理５０小时后，带材显微组织与超导性能的变化．实验发现低氧压下带材熔化温区大幅度降低，低氧压与Ａｇ共同作用促进了２２２３相的形成与取向，在低氧压下烧结氧化芯中心的第二相生长受到抑制，改善了带材截面的均匀性．低氧压烧结＋空气中退火，提高了临界电流密度，且改善了带材在磁场中的性能．对于本实验的试样，最佳处理条件为：Ｐｏ２＝０．０８～０．１３ａｔｍ，Ｔ＝８２０～８２５℃．     

纳米BaTiO3陶瓷的超高压烧结

将10 nm钛酸钡粉在6 GPa超高压条件下进行烧结,得到了晶粒大小约为30 nm的钛酸钡陶瓷.用扫描电子显微镜和原子力显微镜观测了样品的微观结构.研究表明,由于超高压能够压碎纳米粉体中的团聚体,而且能增加烧结的驱动力,降低成核的势垒,从而使成核速率增加;同时由于扩散能力的降低而使生长速率减小,所以超高压烧结能在较低的...     

氧化锌纳米晶高压下的晶粒演化和性能

用GS-1B型六面顶压机研究了ZnO纳米晶高压下的晶粒演化和性能，用X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜对高压样品的晶粒尺寸、微观形貌进行了表征.结果表明，高压下ZnO纳米晶存在压致晶粒碎化效应.硬度和伏安特性实验表明，高压调制后样品的显微硬度约是常压烧结样品硬度的2.3倍，非线性伏安特性明显优于常压烧结样品. 关键词： 氧化锌纳米晶 高压 压致碎化 非线性伏安特性     

高温高压条件下三氧化二硼相变过程的研究

 详细考察了三氧化二硼在高温高压条件下的相变过程。研究结果表明，在高温高压条件下，三氧化二硼经历了从立方晶系向六方晶系、正交晶系和非晶相的相变。文中还比较详细地讨论了高温、高压两种因素对结构相变的影响，以及静高压熔态淬火方法在非晶态材料制备方面所具有的独到之处。     

富硼稀土硼化物NdB6的高温高压合成

 提出了一种在高温高压极端条件下合成富硼稀土硼化物NdB₆的新方法，即以稀土氧化物Nd₂O₃为钕源与单质硼反应的方法获得了稀土六硼化物NdB₆。并对合成产物进行了粉末X射线衍射分析。结果表明在配比为Nd：B＝1：6时，压力为4.0 GPa、温度为1 600 ℃、反应时间为15 min的条件下，获得了单相性非常好的NdB₆。高温高压合成NdB₆方法具有反应条件易达到、合成时间短、反应产物单相性好等优点。其XRD结果表明该合成产物为立方结构，晶格常数为a＝0.417 nm。     

高温高压下碳纳米管的相转变及金刚石的合成

 利用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）研究了碳纳米管在高压高温下的相转变。研究发现在高压高温条件下碳纳米管是不稳定的,在5.5 GPa压力下,770 ℃到950 ℃间退火时碳纳米管趋向形成碳纳米葱。在5 GPa、1 000 ℃条件下合成了金刚石。     

高质量氮化镓材料的光致发光研究

利用氨气源分子束外延（GSMBE）技术,在改型Ⅳ型分子束外延设备上生长高质量GaN单晶外延材料,并对样品进行了光致发光测量。分析室温和低温光致发光谱,系统地研究GaN的发光峰及其起源,并对常见的黄色发光带现象及其微结构起因进行探讨。     

超临界流体触媒作用下石墨-金刚石转变

 研究了超临界流体CO₂在石墨-金刚石转变中的触媒作用。实验中，采用Ag₂O作为流体触媒的先驱材料，在7.7 GPa压力下，Ag₂O在1 200 ℃分解成Ag和O₂，O₂与石墨套管在高温高压下反应形成CO₂超临界流体。研究结果表明，在7.7 GPa和1 500 ℃以上温度条件下，石墨在CO₂流体触媒的作用下可转变为金刚石晶体，在1 500～1 700 ℃温度范围内合成出的金刚石具有完好的八面体形貌，与天然金刚石的生长特征非常相似。     

高温高压下纳米金刚石粉的特性研究

 研究了炸药爆轰合成的纳米金刚石粉在高温（约1 600 K）、高压（5.2 GPa）条件下的行为。将纳米金刚石粉与粉末合金（Ni₇₀Mn₂₅Co₅、100^#）混合、压制成圆片,与合金片 （Ni₇₀Mn₂₅Co₅）和人造石墨片一起交替放入高温高压合成腔体内,进行高温高压实验。实验结果表明：在高温高压条件下,纳米金刚石粉不能长大,反而石墨化了;在相同的高压和保温时间条件下,随着温度的降低,纳米金刚石粉的石墨化程度减弱,纳米金刚石粉的纳米颗粒长大,可长成0.1 mm尺寸的金刚石颗粒（温度为1 070 K左右）。而在此条件下,人造石墨不能合成金刚石,一般金刚石晶体要变成石墨相。这进一步表明,纳米金刚石颗粒表面的活性使得它可以在较低的温度下长成较大颗粒的金刚石。     

Comparative study of different properties of GaN films grown on(0001) sapphire using high and low temperature AlN interlayers

Comparative study of high and low temperature AlN interlayers and their roles in the properties of GaN epilayers prepared by means of metal organic chemical vapour deposition on (0001) plane sapphire substrates is carried out by high resolution x-ray diffraction, photoluminescence and Raman spectroscopy. It is found that the crystalline quality of GaN epilayers is improved significantly by using the high temperature AlN interlayers, which prevent the threading dislocations from extending, especially for the edge type dislocation. The analysis results based on photoluminescence and Raman measurements demonstrate that there exist more compressive stress in GaN epilayers with high temperature AlN interlayers. The band edge emission energy increases from 3.423~eV to 3.438~eV and the frequency of Raman shift of $E_{2 }$(TO) moves from 571.3~cm$^{ - 1}$ to 572.9~cm$^{ - 1}$ when the temperature of AlN interlayers increases from 700~$^{\circ}$C to 1050~$^{\circ}$C. It is believed that the temperature of AlN interlayers effectively determines the size, the density and the coalescence rate of the islands, and the high temperature AlN interlayers provide large size and low density islands for GaN epilayer growth and the threading dislocations are bent and interactive easily. Due to the threading dislocation reduction in GaN epilayers with high temperature AlN interlayers, the approaches of strain relaxation reduce drastically, and thus the compressive stress in GaN epilayers with high temperature AlN interlayers is high compared with that in GaN epilayers with low temperature AlN interlayers.     

外加热型金刚石对顶压砧高压装置及高温下的压力测量

 本文报导了一种外加热型金刚石对顶压砧装置的高温高压技术，装置的压力可达20 GPa，温度可达350 ℃。采用本装置对六角结构的α-LiIO₃进行了高温高压X射线衍射实验，获得的四方结构高压相与用淬火卸压所得的ε相结构一致；建立了高温下的红宝石测试技术。发现可以根据由此法测定的Δγ_p-T曲线初步判别样品是否存在伴随有体积变化的结构相变，并可估计出该相变的压力、温度范围及相变造成的压力下降值。     

高温高压下碳的状态方程及相变理论研究

 研究了高温高压下三相碳（石墨、金刚石、液相碳）的状态方程，包括高压下石墨到金刚石的固-固相变以及高温下石墨和金刚石的熔解曲线。计算所得到的金刚石熔解曲线具有正的斜率，石墨-金刚石-液相三相点为4 400 K，14 GPa左右。     

高阻GaN的MOCVD外延生长

利用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)在蓝宝石衬底上生长了高阻GaN薄膜。对GaN成核层生长的反应室压力、生长时间和载气类型对GaN缓冲层电学特性的影响进行了分析。实验结果表明,延长GaN成核层的生长时间,降低成核层生长时的反应室压力,载气由H₂换为N₂都会得到高阻的GaN缓冲层。样品的方块电阻R_s最高为2.49×10¹¹ Ω/□。以高阻GaN样品为衬底制备了AlGaN/AlN/GaN结构HEMT器件,迁移率最高达1 230 cm²/(V·s)。