关键词： 锗合金   硅合金   合金纳米颗粒   微结构   声子特性   半导体纳米材料   射频磁控溅射   氧化硅薄膜  

摘要： Si、Ge和Si<,l-z>Ge<,x>合金纳米颗粒是一类新型半导体纳米材料，既可以作为未来硅基光电子集成中潜在的纳米尺寸光源，又具有非常重要的基础研究价值。本文通过射频磁控溅射方法在硅衬底上生长了镶嵌有Si、Ge和Si<,l-x>Ge<,x>合金纳米颗粒的非晶氧化硅薄膜，研究了这种方法生长的纳米颗粒的结构特征和声子特性。取得了如下结果：\n （1）生长特征\n 控制掺杂量可以获得不同类型纳米颗粒。当采用SiO<,2>：Ge：Si共溅射方式时，通过固定Ge的掺杂量，不断增加Si的掺杂量，可以实现颗粒类型从纯Ge颗粒，到具有GeSi壳层或非晶Si壳层的复合Ge纳米颗粒，再到不同组分GeSi合金纳米颗粒的转变。\n （2）颗粒结构\n 三类颗粒均具有金刚石结构，在氧化硅介质中完全无序分布。受到介质的影响，4nm以下的Ge和Si纳米颗粒存在晶格紧缩现象。Si和Ge纳米颗粒以球形生长为主，部分颗粒呈椭球形。合金颗粒基本上呈球形，少量颗粒中存在孪晶结构。\n （3）光学声子限域效应\n 用单声子散射模型分析了Ge和Si纳米颗粒的光学声子限域效应的特征，发现采用全空间色散关系和只采用TKTO1光频支色散关系所计算的光学声子峰峰位非常一致。用非晶合金热致晶化的方法生长了组分稳定、无应力作用的合金纳米颗粒。发现合金颗粒的光学声子限域效应比纯Ge和纯Si颗粒要强，我们认为成分无序引起的颗粒内部局部团簇化是造成这种差异的主要原因。\n （4）限域声学声子振动模式\n 在非晶氧化硅介质中的三类纳米颗粒中都观察到了限域声学声子振动。发现这些颗粒的表面都不是自由的，并且不同类型颗粒之间的声学声子振动特征基本相似。在退偏振和偏振两种配置方式下，Raman谱低频区都存在一个近对数正态分布线形的声学声子峰。目前认为弹性体振动理论适合解释这些颗粒的振动特征及不同类型颗粒之间振动特征的相似性。\n 当前实验中，富Si和富Ge两类合金颗粒的振动模式频率对颗粒尺寸的分布均接近纯Si颗粒的情形。我们认为这是介质的应力作用驱动两种元素在合金颗粒内部分布不均匀的结果。表现为颗粒表层富Si，颗粒核心富Ge，但声学声子振动信号主要来自颗粒表层。\n 此外，在Ge和少量Si同时搀杂的样品中，发现了一种局域振动信号，同时伴随着Ge颗粒的限域声学声子振动峰消失。我们提出在Ge颗粒表面存在一种由Ge、Si、O三种原子组成局域结构，这种局域结构抑制了颗粒内部的声学声子振动。局域结构的振动频率和热稳定性对Si的搀杂浓度非常敏感。

关键词： modelling   computer simulation   finite element analysis   sintering   solid-state diffusion   anisotropy   grain-boundary   pore   microstructural evolution  

摘要： This paper presents a numerical scheme for computer simulation of microstructural evolution of porous polycrystalline materials at elevated temperatures. The scheme is then applied to study the sintering behaviour of polycrystalline solid containing elongate pores. In a previous paper [J. Comput. Phys. 196 (2004) 724], we presented a set of finite element formulations to model surface diffusion, grain-boundary diffusion and grain-boundary migration, and their interactions. A range of numerical examples were provided for which analytical solutions are available to verify the finite element formulations. All these examples had to be simple and contained at most two grains for the analytical solutions to be possible. In this paper, we complete the numerical scheme and address the numerical issues which have to be resolved when applying the finite element formulations to material models consisted of many grains and pores. In particular, we demonstrate how the joining conditions at triple junctions are achieved in the finite element solution and how the microstructure is updated according to the velocities obtained from the finite element solution. The numerical scheme is then used to study the problem of anisotropic sintering. A series of computer simulations were carried out to study microstructural evolution around an elongate pore. The numerical results show that an elongate pore leads to anisotropic shrinkage and that the shrinkage is always larger in the direction of the longer axis of the pore. The numerical results also show that the shrinkage anisotropy can be controlled by manipulating the ratios between the kinetic mobilities of surface diffusion, grain-boundary diffusion and grain-boundary migration. Increasing the grain-boundary migration mobility increases the shrinkage anisotropy. Increasing the surface diffusion mobility, on the other hand, reduces the shrinkage anisotropy. These numerical findings are not obvious and remain to be verified by future exper

关键词： 微结构聚合物光纤   甲基丙烯酸甲酯   加压本体自由基聚合   分子量   正交设计   转化率  

摘要： 本文主要研究了微结构聚合物光纤材料的聚合工艺。制备MPOF的原料选用甲基丙烯酸甲酯(MMA)，通过对聚合方法和聚合机理的分析，确定采用加压本体自由基聚合技术。通过对所用材料特性的分析，选用过氧化二特丁基作引发剂，十二烷硫醇作链转移剂。反应设备选用GSH-5型强磁力回转搅拌高压反应釜，并根据反应釜的操作要求和制备MPOF所用材料的特性，设计了MMA聚合反应实验的操作步骤。然后依照正交设计原则安排了实验。利用无水乙醇对MMA的转化率进行了检测，采用乌氏粘度计对聚合产物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的分子量进行了检测。\n 最后基于所得的数据，分析了实验结果。由此，得出了较好的MMA聚合工艺条件，并通过重复实验验证了该条件的正确性。

关键词： 金属基复合材料   界面微结构   生物材料   研究进展   磁性材料   纳米复合材料   复合材料界面   生物医学材料   研究成果   微观结构   课题组   钛基  

摘要： 综述了纳米复合材料、生物材料、磁性材料及界面微结构的研究进展;特别是该课题组近 几年在金属基复合材料、钛基生物医学材料和双相纳米永磁复合材料界面等微观结构的研究成果.

关键词： W-Cu阴极材料   烧蚀   阴极斑点   相界  

摘要： 采用扫描电子显微镜观察了W-Cu复合电弧阴极材料首击穿后的表面形貌,研究了复合阴极材料微观结构对阴极烧蚀形貌和阴极斑点运动的影响。结果显示:纳米材料的阴极斑点分布在较为分散的面上,而且阴极表面烧蚀比较轻微,而常规材料的阴极斑点局域在个别点上,阴极表面烧蚀比较严重。分析表明:这是由于不同微观结构的W-Cu复合材料中的相界所占比例不同,阴极表面上相邻相界之间的平均距离不同,引起阴极表面的阴极斑点运动的难易程度不同,从而导致不同的烧蚀形貌。

关键词： 根尖倒充填材料   人牙周膜细胞   超微结构  

摘要： 目的:观察3种根尖倒充填材料对人牙周膜细胞生长及超微结构的影响,从而指导材料的选择。方法:用材料直接接触细胞并计数以及透射电镜观察细胞结构变化。结果:3种材料接触培养后细胞生长速度减缓,3种材料之间差异有显著意义,细胞内超微结构显示内质网,线粒体等细胞器及细胞核的结构均有改变。结论:本实验的3种根尖倒充填材料对牙周膜细胞均有毒性作用,其中光固化复合树脂和银汞合金毒性较强,而化学固化玻璃离子粘固剂毒性较弱,临床使用较好。

关键词： 蒙古黄芪   纳米粉碎   显微特征   皂苷  

摘要： 目的对黄芪药材进行纳米级粉碎的研究。方法采用HSCS超细粉碎机进行纳米粉碎,Zeta PALS光散射粒度分布及电位分析仪进行粒度分析和Zeta电位测定,并采用显微观察法对药物组织结构进行显微特征的观察。结果纳米黄芪悬浮液中固体颗粒平均粒径为81.7 nm,大部分细胞壁被破碎,黄芪皂苷和多糖直接进入水中。结论黄芪纳米化后可促进有效成分的溶出。

关键词： Ti-Sc系   变密度梯度材料   制备   显微结构  

摘要： 经过1473K -30MPa-2h真空热压烧结制备获得在厚度方向密度准连续变化的Ti-Sc系梯度材料,该梯度材料是通过Ti、Sc和烧结助剂Mg发生固溶反应获得的。通过EPMA +EDS和TEM观察了材料的显微结构及组成成分分布,发现制备的Ti-Sc系梯度材料具有组成梯度化和组元准连续变化的特征。

关键词： 锆钛酸铅镧   缺陷   介电性能   电光效应  

摘要： PLZT材料(陶瓷和薄膜)具有优良的电光效应,透明度较好,通过改变组分能获得具有不同特性的制品。本文综述了近年来国内外在PLZT陶瓷的显微结构、介电性能和光学性能等方面的研究进展。对不同理论进行了比较,并将理论研究与科学实验和生产制备过程相联系,结合掺杂改性,指出了一些影响PLZT结构、性能和应用的因素,提出了一些尚需解决的问题。

关键词： 显微结构   氮化硅材料   刚玉   性能   复合   氧化铝粉   显气孔率   单质硅   质量分数   氮化硅粉   体积密度   耐压强度   物相组成   分析试样   均匀分布   反应生成   混合料   气氛   XRD   SEM   EDS   烧成   氯化硅   空气   相比   炭  

摘要： 将由50% (质量分数,下同)氧化铝粉、37. 5%氮化硅粉和12. 5%硅粉组成的混合料和由62. 5%氧化铝粉和37. 5%氮化硅粉组成的混合料分别压制成试样,分别在空气和埋炭气氛中于1600℃保温2h烧成,然后检测试样的体积密度、显气孔率和常温耐压强度,并采用XRD、SEM、EDS等手段分析试样的物相组成和显微结构。结果表明:与未加硅粉的试样相比,加入硅粉的试样在两种气氛中烧成后,显气孔率较低,强度较大,说明硅对刚玉-氮化硅材料具有助烧结作用;在空气中烧成后,试样中残留有较多的单质硅,这些单质硅均匀分布于刚玉和氮化硅颗粒的空隙间;在埋炭气氛中烧成后,单质硅原位反应生成了O’SiAlON和SiC。