RE元素对高温自润滑复合镀层性能的影响

通过对超微粉体表面预处理,采用化学复合镀的方法,在0Gr18Ni9Ti试件上得到Ni-Re-P/(人造金刚石粉(C)+CaF2)、Ni-P/(人造金刚石粉(C)+CaF2)两种复合镀层,通过测试性能比较,铼元素的加入后,耐高温自润滑复合镀层的抗氧化能力和耐磨擦磨损的能力都有较大的提高.     

高温下锂离子在低掺镁铌酸锂晶体中的扩散

研究了高温富锂气氛下锂离子在低掺镁铌酸锂晶体中的扩散.采用气相输运平衡法制备了掺杂1mol; MgO的不同锂含量的铌酸锂(Mg1LN)晶体,采用热分析仪测试了晶体的居里温度.制备了一系列不同锂含量的Mg1LN多晶料,拟合了晶体锂含量与居里温度的关系.采用Boltzmann-Matano法求解了扩散方程.结果表明,扩散温度为1100 ℃时,Mg1LN晶体中锂离子扩散系数为3.2×10-9~13.0×10-9 cm2/s,当扩散温度为1145 ℃时锂离子扩散系数约是1100 ℃时扩散系数的三倍.因此,适当提高扩散温度是提高气相输运平衡法制备近化学计量比低掺镁铌酸锂晶体效率的有效办法.     

系列铌酸锂晶体在电光调Q激光系统中的激光损伤性能研究

搭建了一套1064 nm波段的电光调Q激光系统,并对其能量、脉宽、光斑质量等进行了表征.在该激光系统环境中分别测试了扩散法制备的掺杂1 mol;氧化镁的近化学计量比铌酸锂(Mg1 SLN)晶体、名义纯同成分铌酸锂晶体(CLN)及掺杂5mol; MgO的铌酸锂(Mg5LN)晶体的激光损伤性能.结果 表明,在该调Q激光工作环境下,当波长1064 nm;脉宽为9.8 ns、频率为1 Hz时,Mg1 SLN晶体、Mg5 LN晶体和CLN晶体多个测试点发生激光损伤时对应的功率密度的平均值分别为1141 MW/cm2、874 MW/cm2和651 MW/cm2.     

La2Zr2O7陶瓷在高温及高温湿氧环境中的组成结构演化

采用溶胶-凝胶法制备了锫酸镧(LZO)陶瓷,对比研究了LZO陶瓷在1300～ 1500℃空气环境及水汽环境中的组成、结构演变.采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)仪,X射线衍射(XRD)仪、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对LZO陶瓷及经不同环境处理后的组成、物相与形貌进行了研究.结果表明:溶胶-凝胶法制备所得LZO陶瓷为烧绿石结构,平均晶粒尺寸为44nm,陶瓷中的La和Zr摩尔比为0.94∶1;LZO陶瓷在高温空气环境中的组成与结构基本稳定,1500℃下出现了较为明显的高温烧结和晶粒生长;LZO陶瓷在高温水汽环境中失重明显,且发生了严重的分相和高温烧结,生成了m相ZrO2和c相La2O3,平均晶粒尺寸达到2μμm.     

部分碳基手性材料在电化学手性识别中的研究

手性是生命的基本属性,手性识别在医药领域、生命科学领域以及材料应用等领域具有重要的研究价值,因此,手性识别具有重大的意义.由于电化学手性传感器具有快速、灵敏、操作简单的优点,基于碳纳米材料的手性电化学传感器引起了广泛的关注.本文综述了几种碳基手性复合材料在电化学手性识别中的应用,并简要概述了手性识别的几种原理.     

太赫兹波在光子晶体波导中的带隙特性研究

为了得到太赫兹波在二维三角晶格光子晶体中的传播特性,研究了填充比、介电常数比、晶格常数三个主要因素对二维三角晶格完全禁带的影响.利用MATLAB软件分别优化计算得到填充比、介电常数比、晶格常数最大完全禁带,以及对应结构参数之间的关系.带隙随着填充比的变化而变化,而对于相同晶格结构,介电常数比越大,完全禁带宽度越大,晶格常数不同,禁带宽度也不同.光子晶体态密度的分布验证了存在光子带隙的范围.研究结果为太赫兹波器件的开发提供了理论依据.     

Li2B4O7晶体在SAW技术中的应用研究

采用CZ法生长了30×30mm3的Li2B4O7单晶体.对晶体的压电性能进行了研究,弹性系数的交叉分量少,数值相对较小;在(001)面内有较高的声波传播速度,其变化范围为6500～7080m/s,在[001]方向有较低的声波传播速度,大约为5160m/s;而压电性能表明在不同方向的机电耦合系数均比石英晶体相应参数大得多.对晶体谐振器和压控震荡器的性能进行了研究,发现其机电耦合系数近似石英的十倍,很适合用来制作宽频器件.晶体谐振器的频率温度特性为抛物线型,其转变温度在室温,在-10℃～55℃温度范围内频率变化为3×10-4,具有良好的频谱响应,其寄生频率高出主振180kHz,衰减大于30dB,完全能满足器件使用要求.晶体滤波器3dB带宽的相对宽为1;,而石英仅为0.4;.     

石棉/酚醛复合材料高温力学性能研究

作为理想的绝热材料,石棉/酚醛复合材料在高温环境下的力学性能至关重要。本文测试了常温、200℃和400℃下石棉/酚醛复合材料的拉伸和压缩性能。结果表明:随着温度的升高,石棉/酚醛复合材料的拉伸和压缩强度下降明显,碳化率影响材料强度值;材料在拉伸和压缩载荷作用下应力-应变曲线表现出明显的非线性特征;材料的拉伸、压缩破坏模式均为脆性破坏,温度对破坏模式的影响不明显。     

高居里温度铁电单晶PIN-PT的机电性能

弛豫铁电单晶Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃-PbTiO₃(PIN-PT)相较于常用的Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-PbTiO₃(PMN-PT)具有更高的居里温度,在高稳定性、高性能的传感器、换能器方面具有应用前景。本工作采用谐振法研究了[001]方向极化的0.66PIN-0.34PT铁电单晶的全矩阵机电性能参数。0.66PIN-0.34PT 单晶的三方-四方相变温度(T_RT)约为160 ℃,居里温度(T_C)约为260 ℃,室温压电系数d₃₃、d₃₁、d₁₅分别为1 340 pC/N、-780 pC/N、321 pC/N,介电常数ε^T₃₃、ε^S₃₃、ε^T₁₁、ε^S₁₁分别为2 700、905、2 210、1 927,机电耦合系数 k₃₃、k₃₁、k₁₅、k_t分别为 87%、58%、38%、61%。其纵向压电常数(d₃₃)和纵向机电耦合系数(k₃₃)小于 PMN-PT 单晶,但是横向压电性能(d₃₁)和剪切压电性能(d₁₅)都略高于PMN-PT单晶。另外,研究了机电耦合性能随温度的变化趋势,发现0.66PIN-0.34PT单晶在150 ℃以下有较好的温度稳定性。     

BGSO闪烁晶体力学性能研究

采用坩埚下降法生长了Ge的摩尔浓度分别为5;、10;、15;的硅锗酸铋晶体(BGSO).利用显微压痕实验系统研究了BGSO晶体的力学性能,包括维氏硬度Hv、断裂韧性Kc、屈服强度σ和脆性指数B.研究表明,BGSO晶体的力学性能参数Hv、Kc和σ随着Ge含量和载荷的增加而逐渐减小,而脆性指数B则增大.在Ge含量从0到15;范围内,BGSO晶体的力学性能基本上表现为BGO和BSO两种晶体力学性能的简单混合.     

高温超导衬底材料SrLaAlO4晶体的生长及特性

用提拉法生长了不开裂的高温超导衬底材料SrLaAlO4晶体,晶体尺寸为(25～30)mm×(50～60)mm.该晶体具有K2NiF4型结构,晶格常数为a=0.375nm,c=1.263nm.生长的晶体颜色随着生长时炉膛内氧气氛的含量的增加而逐渐加深.测量了晶体的室温下的介电常数及介电损耗分别为20及8×10-4.     

Mechanical Properties of Thermo-Reversible Colloid Liquid Crystal Composites

Abstract

The mechanical properties of concentrated dispersions of sterically-stabilised colloidal particles in nematic hosts are explored using a combination of optical microscopy and viscoelastic shear measurements. Starting from an initially homogeneous dispersion in an isotropic host, it is found that the kinetics of the isotropic-nematic transition lead to the formation of a percolated particle network that imparts surprising mechanical rigidity to the resulting colloid/liquid crystal composite. Specifically, the viscoelastic storage modulus G′ is observed to rise by approximately 5 orders of magnitude within a few degrees of the bulk isotropic-nematic transition temperature. Using 4-4′pentyl cyano-biphenyl as the solvent, the composite at room temperature is a self-supporting soft solid over a wide range of particle concentrations. The particle microstructure depends sensitively on thermal treatment and particle concentration and it is found that faster cooling enhances the visoelastic moduli of the composite. Also, several classes of network topology have been identified. In all cases studied to date, the particles can be redispsersed upon heating the solvent through the nematic-isotropic transition. The formation of the composite is therefore thermally reversible. A rigorous theory to account for the observed mechanical properties is not currently available.     

高抗灰迹KTP晶体生长与性能研究

采用顶部熔盐籽晶法生长了具有高抗灰迹性能的KTiOPO4(HGTR-KTP)晶体,并对其透过光谱、光学均匀性、相位匹配角、抗激光损伤阈值等性能进行了表征和测试,与普通KTP晶体的对比和大功率激光实验表明该晶体具有高的抗灰迹性能。     

铌酸锂晶体高温拉曼光谱研究

采用高温拉曼光谱法,对铌酸锂晶体高温下的结构特征进行了研究.结果显示,室温下较强的拉曼振动模式主要是由[NbO6]八面体的振动所引起的;随着温度升高,频率减小,谱峰位置向低波数方向移动,可观测到的谱峰数目减少.这主要是由晶体内模所对应的Nb-O键合强度随着温度升高而减弱引起的.     

空间高温氧化物晶体生长过程中流体效应的数字模拟研究

数字模拟方法可以模拟实际晶体生长过程,了解晶体生长参数的变化对晶体生长的影响.本文利用数字模拟的方法,在本实验室建立的空间二维实时观察装置中,对高温Li2B4O7熔液中生长KNbO3晶体的流体效应及温场进行了数字模拟研究,结果表明,在地面生长,熔液内部存在复杂的双涡流动模式,重力对熔液中的速度场和温场的分布产生强烈的作用,而在空间,当重力水平达到一定程度时,可以使熔液中的流动模式简单化,从而降低流动效应对传热、传质造成的不稳定性和不均匀性,有利于提高晶体生长的质量.同时通过对空间搭载实验与地面实验结果进行对比分析,与数字模拟分析的结果一致,随着重力水平的下降,熔液中的速度场,温场分布朝着稳态生长的方向发展,表面张力对流是形成均匀胞状晶体结构的主要因素.