关键词： 纳米金刚石薄膜   热丝化学气相沉积   微结构   相组成  

摘要： 文章研究了不同沉积时间下制备的不同厚度纳米金刚石薄膜的微观结构和相组成。采用热丝化学气相沉积法分别制备了沉积时间为52、67、97和127min的纳米金刚石薄膜。采用扫描电子显微镜和拉曼光谱表征薄膜的微观结构和相组成。结果表明,纳米金刚石薄膜表面颗粒尺寸大小无明显变化,约为50nm。随着生长时间增加,金刚石相含量保持稳定没有明显的增加或减小趋势,石墨相有序度以及石墨团簇尺寸随着生长时间增加而增加。

关键词： 机械化学法   Ni/TiO2纳米复合材料   发光性能   吸波性能   退火  

摘要： 采用机械化学法制备了 Ni/TiO2纳米复合材料,并对制备态样品在100和200℃退火30 min.样品均由六角形结构的金红石 TiO2和面心立方结构的Ni组成.随着退火温度的增加,Ni 和 TiO2的晶粒尺寸都有所增加,与此同时内应力释放使矫顽力减少.退火使TiO2的本征发光峰、自由激子、束缚激子和氧缺陷引起的发光峰都发生蓝移,这被归结为能带结构的畸变.100℃退火样品呈现多重非线性介电共振和强烈的自然共振现象,当样品厚度为1．9 mm 时,在17．5 GHz 处最佳反射损耗（RL）值为-29．6 dB,且在此厚度下,超过-10 dB 的频宽几乎覆盖了 Ku 波段（12．4-18 GHz）；另外,厚度在8-10 mm 范围内,超过-10 dB 的频宽几乎覆盖了整个 X 波段（8-12 GHz）.该体系优异的电磁波吸收性能来自于样品中的多重非线性介电共振、自然共振和良好的电磁匹配.

关键词： MOCVD   InAlN   迁移率  

摘要： 利用MOCVD法,在7.62cm蓝宝石衬底上生长了InAlN薄膜及InAlN/GaN异质结材料。利用XRD、AFM、Hall等测试方法对材料的组分、表面形貌、电学性质等进行了分析,InAlN薄膜中In含量随生长温度的升高明显降低,材料表面为三维岛状结构;与AlGaN/GaN异质结材料相比,InAlN/GaN异质结的高温电子输运特性更好,773K下InAlN/GaN异质结的迁移率为130cm2/(v·s),明显高于AlGaN/GaN异质结的67cm2/(v·s)。

关键词： 微流动   规则微结构   Poiseuille流   分子动力学  

摘要： 以低表面能纳米通道内液态Poiseuille流为对象,采用分子动力学模拟方法研究通道壁面上布置二级规则微结构后对微流动特性的影响规律。数值模拟中,统计系综为微正则系综,势能函数采用LJ/126模型,壁面定义为Rigid-atom壁面,温度校正使用速度定标法,而壁面低表面能属性则通过调整壁面铂原子与液态氩原子间的势能参数来实现。结果表明,布置二级矩形和三角形微结构后壁面附近流体密度法向分布会出现两个振荡阶段,即在微结构内部出现振幅相对较小的次级振荡过程,但通道中心区流动与光滑壁面通道相似;随微结构周期T的增大,二级微结构内密度法向振幅逐渐增大,而近壁面区域振幅则减弱;而二级微结构深度H的增大,则导致其内的次级振荡幅值减小,且分布起点随之下移。另外,随微结构周期T、深度H的增大,通道内流体平均流量均逐渐增大,即呈现更好的减阻效果。

关键词： 计算化学   金属-有机骨架材料   构效关系   纳微结构材料设计   化工应用  

摘要： 目前,纳微结构新材料已成为化工过程强化的重要手段之一.金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks,MOFs)是由金属离子与有机配体通过配位键自组装而成的新型纳米多孔材料,有望在储气、分离、催化、传感及制药等领域获得广泛应用.本文以MOF材料为例,结合本课题组的工作,介绍了热力学与计算化学在纳微结构材料构效关系研究与设计中的应用.

关键词： 多孔陶瓷   氧化锆   莫来石毡   先驱体转化法   压缩强度   显微结构  

摘要： 以ZrO2前驱体混合液作为浸渍液,莫来石毡为前驱体附着骨架,采用真空压力浸渍工艺制备出莫来石毡/氧化锆多孔复合材料。研究了不同烧结温度(1 300、1 350、1 400和1 450℃)下该多孔复合材料的物相组成、体积密度、开口气孔率、压缩强度及显微结构。结果表明,烧结之后的多孔复合材料发生了四方相氧化锆到单斜相氧化锆的转变,相转变过程直接导致较低烧结温度(1 300和1 350℃)下制备的多孔复合材料体积密度低于烧结前的;而在较高烧结温度下,晶粒间更加紧密联结并生长出大晶粒,材料致密化程度和压缩强度提高,其中,1 450℃烧结制备的多孔复合材料体积密度为2.16g/cm3,开口气孔率约为46.5%,平均压缩强度达到31.6MPa。

关键词： 电子皮肤   可拉伸电子   银纳米线   电容式压力传感器   电极微结构  

摘要： 新型柔性压力传感器具有类似人体皮肤的可拉伸性以及对外力的感知特性,可被用于仿生电子皮肤及各种可穿戴电子设备,近年来引起了学术界和产业界的广泛关注。开发具有优异的传感灵敏度且制作工艺简单、节能、成本低廉的柔性压力传感器具有重要的科学与实际意义。本文以银纳米线(AgNWs)为电极材料,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为柔性基底,分别采用PDMS相纸原位固化和抽滤转移固化2种方式制备银纳米线/PDMS复合电极,以聚酰亚胺薄膜(PI)为介电层,将两电极面对面层压封装,得到电容式柔性压力传感器。利用激光共聚焦显微镜和扫描电镜比较了2种制作工艺得到的电极微结构,并研究了上述电极微结构结构对传感器灵敏度的影响。研究结果表明,电极表面银纳米线的蓬松程度及粗糙度能显著影响器件灵敏度。电极表面银纳米线处于较密实状态、粗糙度为0.4μm的传感器灵敏度约为0.43kPa-1;当电极表面银纳米线较为蓬松且粗糙度增大为0.7μm时,传感器灵敏度增大到0.65kPa-1。本文制作的柔性压力传感器具有高灵敏度、低成本的特点,可用于诸如脉搏、心率,发声震动,细微压力变化监控等方面。

关键词： 碳纤维   铝碳耐火材料   强度   抗氧化性   显微结构  

摘要： 为了提高铝碳耐火材料的性能，以电熔白刚玉（3～1、≤1mm）为骨料，电熔白刚玉（≤0．074mm）、鳞片石墨（≤0．15mm）为基质，Si粉为抗氧化剂，热固性酚醛树脂为结合剂，碳纤维为添加剂，制成铝碳耐火材料，研究了碳纤维添加量对相组成、显微结构、常温物理性能、高温抗折强度和抗氧化性能的影响。结果表明：1）经220℃处理后，碳纤维与树脂结合紧密；1100℃处理后，碳纤维与树脂之间存在一定的间隙，碳纤维表面未蚀变，但其表面有少量碳化硅晶须生成；l400℃处理后，碳纤维表面发生蚀变，形成C-Si系物质，同时其表面形成大量碳化硅晶须；2）碳纤维在不显著改变铝碳耐火材料显气孔率和体积密度的基础上，能显著提高试样经220℃和1400℃处理后的常温耐压强度和抗折强度及1400℃下的高温抗折强度；3）碳纤维的加入使铝碳耐火材料抗氧化性能下降。

关键词： 烧结温度   陶粒支撑剂   镁渣   刚玉   莫来石  

摘要： 以二级铝矾土生料为原料,锰粉、镁渣为辅料,在1250～1450℃,通过固相烧结制备了高强度陶粒支撑剂材料.通过对样品的密度、线性收缩率、显气孔率和抗压强度测试及显微结构观察,系统分析了烧结温度对样品性能的影响.结果表明：随烧结温度的提高,样品密度与抗压强度都呈现出先上升后下降的趋势.当镁渣的掺入量为2wt.％,在1400℃下烧结3h后密度达到3.06 g·cm-3,抗压强度达到271MPa,气孔率小于1％;随烧结温度提高,物相组成基本未发生变化,为刚玉、莫来石及少量钙长石相;样品在1450℃下烧结时发生变形,该复相陶瓷合适的烧结温度范围为1350 ～ 1400℃.

关键词： MgO-C耐火材料   球状Ni粉   Al粉   次生碳   碳晶须  

摘要： 在以电熔镁砂和鳞片石墨为主原料，热固性酚醛树脂为结合剂制备的MgO-C材料中，为了避免酚醛树脂炭化后产生的碳脆性大、石墨化难且抗氧化性差等不足，研究了单独添加2％（w）的球状Ni粉以及同时添加2％（w）的球状Ni粉和7．5％（w）的Al粉对MgO-C材料基质中次生碳显微结构的影响。结果表明：添加球状Ni粉的酚醛树脂炭化后有大量的碳晶须生成；仅添加球状Nj粉的MgO-C试样经不同温度热处理后，生成的物相均以碳微球的形式存在，随着热处理温度的升高，碳微球变化并不明显；同时添加Al粉和球状M粉的MgO-C试样经1000℃热处理后开始有碳晶须生成，碳晶须的直径约0．4～0．5μm，长度3～4μm，随着热处理温度的升高，碳晶须的生成量逐渐增加。