Cr^(3+)掺杂对快速生长KDP晶体的生长习性和光学性能的影响

采用快速法生长了掺杂不同Cr3+浓度的KDP晶体,测试了KDP晶体(100)面在不同Cr3+掺杂浓度下的生长速度及死区,表征了Cr3+掺杂的KDP晶体的Cr3+元素分布、透过光谱、散射颗粒分布和光损伤阈值.实验表明Cr3+易吸附在晶体(100)面,从而增大了(100)生长死区,并降低了(100)面生长速度.Cr3+使快速生长的晶体产生柱、锥面生长区分界线.元素分析表明Cr3+更容易通过柱面生长进入晶体,从而导致晶体在可见光波段及紫外波段透过率的降低,最明显的是在220、450和650 nm三处吸收峰的出现.Cr3+进入晶体后使晶体中散射颗粒增多,基频和三倍频脉冲激光照射下晶体的损伤阈值随Cr3+掺杂浓度的增加而降低,且柱面区的损伤阈值要低于锥面区的损伤阈值.

KDP晶体(100)面生长台阶聚并现象的AFM研究

采用激光偏振干涉手段实时测量了KDP晶体(100)面的生长速度与过饱和度之间的关系,用AFM技术观察了KDP晶体(100)面在不同过饱和度下的基本台阶和聚并台阶形貌,并据此分析了由基本台阶到聚并台阶的过程及其与过饱和度之间的关系.研究表明:过饱和度为1.8%时,(100)面上以基本台阶为主,基本台阶的高度为0.366 nm,约为半晶胞高度;增大过饱和度,基本台阶开始聚并,聚并初期,台阶高度增加,进而台阶宽度增加;随着过饱和度的增大,台阶聚并加剧,推移速度加快,但聚并台阶的斜率基本不变.

微乳液体系制备Fe_2B包覆纳米α-Fe及其性能研究

采用油包水（W／O）的微乳液体系制备纳米α-Fe。XRD、TEM分析表明，纳米α-Fe被Fe2B所包覆，其粒度在20～100nm；激光粒度分析表明，纳米α-Fe存在团聚现象，但粒度分布窄；TG-DSC分析表明，纳米α-Fe在1100K时发生吸热的α-γ相变；磁强计检测表明，粉体具有铁磁性，其饱和磁化强度为1．14emu／g，剩余磁化强度为0．08emu／g，矫顽力为280Oe。

激光惯性约束聚变(ICF)聚苯乙烯(PS)靶材料研究进展

在ICF靶丸研究中,PS空心微球是主要的靶型之一,由于PS靶具有低密度、低原子序数,可以降低辐射驱动内爆实验过程中燃料预热及流体力学不稳定性,提高实验效率,并且有利于实验过程中诊断,所以PS靶愈来愈受到重视并很快得以发展。简要综述了国内外有关惯性约束聚变聚苯乙烯靶材料。

聚合物包覆纳米铁粒子的结构及其磁性能研究进展

纳米铁粒子具有极大的反应活性而被氧化。本文简要综述了聚合物包覆的纳米铁及其磁性能的研究进展。

KDP晶体的高温热行为及其热脱水反应动力学研究

采用热重（TG-DTA）、定压比热（Cp）和原位高温红外反射光谱等热分析手段研究了四方相KDP晶体室温至260℃之间的高温热行为。实验发现：KDP晶体在183℃附近并未发生四方相到单斜相的相变或发生脱水反应;且晶体于207-210℃左右开始分解,随温度上升,分解过程分为三个阶段。第一个分解阶段出现P2O2-7基团的吸收峰,意味着第一阶段的分解朝着K4P2O7的方向进行;第二阶段是第一阶段产生的中间态产物继续分解的过程;第三个分解阶段为前两个过程的继续分解,最终KDP完全分解为KPO3。通过Kissinger法,根据热重数据计算了KDP在260℃前两个明显的分解过程的动力学参数,其热脱水活化能分别为101.7 J·mol^-1和112.4 J·mol^-1。

典型阴离子杂质对KDP晶体电导特性的影响

针对KDP晶体生长过程中常出现的SO24-,NO3-和Cl-杂质,采用传统法和快速法掺杂生长了一系列KDP晶体,研究了不同阴离子杂质掺杂对KDP晶体X和Z向的电导率的影响。结果表明,X向的电导率比Z向电导率高;未掺杂时,快速生长的KDP晶体比传统法生长的KDP晶体具有更高的电导率;SO42-的掺杂增大了晶体在两个方向的电导率,且随着掺杂浓度的增加,晶体的电导率也相应增大;NO3-和Cl-对KDP晶体的电导率影响不大。分析认为,快速生长的KDP晶体具有更高的缺陷浓度,从而增大了晶体的电导率;SO42-具有与PO34-结构的相似性,从而能够取代部分PO43-进入晶格,从而产生H+空位。H+空位的定向移动能增大晶体的电导率。而NO3-和Cl-与PO34-结构差异较大,很难取代进入PO34-晶格,因此NO3-和Cl-对KDP晶体的电导率影响不大。

韦兰胶对钻井液流变性能的影响规律

韦兰胶具有比黄原胶更加优良的抗温性能和剪切稀释性能。研究了韦兰胶在不同条件下(温度、pH、膨润土含量和含盐量)对钻井液流变性能的影响规律,并与黄原胶进行了对比。结果表明,在相同加量条件下,韦兰胶钻井液比黄原胶钻井液具有更高的表观黏度和动切力,而塑性黏度基本一致,具有优良的剪切稀释性能;韦兰胶钻井液的抗温能力明显高于黄原胶钻井液。韦兰胶将成为深井钻井液中的一种新型流型调节剂。

La^(3+)-TiO_2/斜发沸石光催化剂的制备及其对甲基橙的光催化性能

以钛酸丁酯、La2O3、斜发沸石为原料,采用溶胶-凝胶法制备了La3+-TiO2/斜发沸石光催化剂。利用红外光谱、热重-示差扫描量热、X射线衍射、扫描电子显微镜等方法对所制备的光催化剂进行了表征。以甲基橙为目标物,太阳光为光源,对光催化剂的性能进行了评价。实验结果表明:w(La3+)=0.5%的光催化剂经400℃热处理3h后对甲基橙的光催化效果最好,甲基橙的降解率达92%;反应温度越高,降解率越高,40℃下反应3h时的降解率达97%;溶液pH为5时,降解率达92%。

稀土-沸石-TiO_2三元体系光催化材料的性能研究

以钛酸丁酯、稀土硝酸盐、斜发沸石为主要原料,用溶胶-凝胶法制备了稀土-沸石-TiO2三元体系的光催化剂。使用IR,TG-DSC,XRD,SEM等手段对样品进行了表征;以甲基橙为目标物,太阳光为光源,用光解率对光催化剂性能进行了评价。实验表明,随着沸石负载TiO2量的增加,光催化剂的3 h光解率也逐渐提高;反应体系的温度越高,光解率越大;当溶液pH约等于5时,光解率达到最大。

快速生长KDP晶体的显微硬度测试研究

对快速生长KDP晶体(001)、(101)、(100)面分别进行压痕法显微硬度测试,实验表明KDP晶体的显微硬度具有明显的各向异性,(001)、(101)、(100)面的显微硬度分别为187、156.7、151.3kg/mm2;晶体各晶面的显微硬度呈现出显著的压痕尺寸效应,即硬度随载荷的增大而减小。实验发现,当载荷较小,在5～25g时,压痕区没有出现明显的裂纹;随着载荷的增大,在25～200g时,裂纹以辐射状扩展,压痕边缘处形成崩碎状脆裂。确定以25g作为KDP晶体显微硬度测试的最佳载荷,此载荷下所测得的硬度为其显微硬度。

添加剂DTPA对KDP晶体快速生长及性能的影响研究

在添加1×10-4(mol/mol KDP)二乙烯三胺五乙酸(DTPA)的溶液中,利用"点籽晶"快速生长法生长了KDP晶体.实验发现,添加少量DTPA即可使不同饱和温度下的KDP生长溶液的亚稳区宽度均得到提高.利用激光偏振干涉装置研究了不同浓度的DTPA对KDP晶体(100)面生长动力学的影响.发现随DTPA掺杂量增加,临界过饱和度(死区)一直降低,生长速度则是先增加经过一个最大值后减小.表征了晶体的光学透过率和晶体内部的杂质金属离子含量,发现掺杂1×10-4(mol/mol)DTPA大幅提高了快速生长的KDP晶体在紫外区的透过率,并有效地减少了进入晶体内部的杂质金属离子含量.

过饱和度对KDP晶体生长与光学性能的影响研究

在不同过饱和度的溶液中生长了KDP晶体,对生长晶体的透过率,光散射和激光损伤阈值进行了表征。研究了不同过饱和度对KDP晶体生长及光学性能的影响。实验表明:KDP晶体可以在高过饱和度(σ>3%)溶液中实现快速生长,生长速度可大于10 mm/d;但随着溶液过饱和度的增加,KDP晶体生长溶液的稳定性降低,晶体容易出现包藏、开裂和添晶等缺陷,晶体的光学性能也随之降低。

退火条件对KDP晶体光学质量的影响研究

本文在不同退火温度和时间下对KDP晶体进行退火实验,并对其光学质量进行了测试和分析。实验表明:合适的退火条件可以增加晶体的透过率、提高光学均匀性、减少散射颗粒,其中160℃为KDP晶体最佳退火温度。在相同的退火温度下,延长退火时间能够更好地提高晶体的光学均匀性和结构完整性。在160℃下退火48 h能够使晶体的光损伤阈值提高28%,退火240 h能够提高40%以上。

硫酸盐掺杂导致KDP晶体开裂的研究

采用传统降温法生长了掺杂不同浓度的SO42-离子KDP晶体,研究分析了晶体的宏观缺陷及开裂形式,从晶体生长角度初步分析了硫酸盐掺杂导致KDP晶体开裂的主要原因。实验表明,随着SO42-离子掺杂浓度的增大,KDP晶体的主要开裂形式是垂直于生长层{101}面的裂纹;晶体中裂纹存在的区域都分布有大量层层平行于生长层的母液包藏。随着SO42-离子掺杂浓度的进一步增大,晶体内包藏呈云雾状分布,裂纹不规则,晶体质量严重下降,透明度降低。

单晶体材料内应力研究进展

随着科学技术的发展,晶体的力学性质,如弹性、脆性、硬度和解理性等引起了人们的重视。晶体材料应力分布取决于很多复杂因素(加热、退火、提拉、切割、搬运以及生长过程中的各种力学因素)。从应力表征、硬度及断裂韧性的测试方法入手,回顾并总结了晶体材料力学参数的表征手段,阐述了晶体开裂的分布规律及原因。其中光测方法(主要包括光弹法、X射线衍射法等)因其对晶体材料无任何机械损伤、检验灵敏度高而应用广泛:光弹性是光学晶体材料的重要特性,利用光弹仪测定光程差,根据平面光弹性的应力-光学定律确定主应力差;X射线衍射方法测定样品中宏观应力具有无污染、测量精度高等特点。压痕实验和划痕实验是表征晶体硬度的主要手段,结合化学腐蚀和光学观测方法可以有效探讨晶体开裂的微观机理。

传统法KH_2PO_4(KDP)晶体生长温场和速度场的数值模拟研究

在不同转速下用传统法生长了KDP晶体,并根据生长槽的实际情况,建立了三维数学模型。利用有限容积法,对晶体生长槽内的速度场和温度场进行了数值模拟,分析了不同晶体转速和晶体生长对速度场和温度场的影响规律。结果表明,随着晶体转速的增大,溶液流速越来越大,晶体生长更快,杂晶减少;较高转速(55 r/min和77r/min)较于较低转速(9.0～40 r/min)更有利于晶体生长。

TRX-JM天然羽毛堵漏纤维的研究

通过对废弃的宰杀禽类羽毛进行特殊的表面处理,研究出了一种新型的堵漏纤维材料——TRX-JM天然羽毛堵漏纤维。对其堵漏性能进行了实验研究,并与2种堵漏纤维进行了对比分析。结果表明,TRX-JM天然羽毛堵漏纤维能够在钻井液中有效分散,纤维舒展交错,明显提高钻井液的动切力,有利于在漏失层形成坚韧的纤维网架结构,提高钻井液的堵漏效果;当其加量为1.5%时,堵漏效果最好,对大孔道漏失层和裂缝性漏失层均有较好的堵漏效果,堵漏性能明显优于对比的堵漏纤维;TRX-JM天然羽毛堵漏纤维与XW-1堵漏纤维复配后能够进一步优化纤维网架结构,提高堵漏效果。

高直链淀粉玉米研究进展

介绍了高直链淀粉玉米研究的发起,综述了育种和生产等方面国内外研究现状;阐述了目前高直链淀粉玉米在育种中存在的问题;提出了利用转基因技术获得高直链淀粉玉米的思路;展望了高直链淀粉玉米的发展前景。

化学镀制备激光ICF磁性PS靶材的研究

为了制备可以在磁场中悬浮的ICF靶丸材料,采用化学镀法对PS微球包覆Ni-P合金磁性镀层,并用正交实验确定了最佳工艺条件。采用XRD、SEM、DSC、VSM分析了镀层结构、形貌以及磁性。结果表明,Ni-P镀层在PS微球表面沉积均匀,表面光滑;微球的饱和磁化强度为2.130 A/m,所具有的磁性可使其在磁场中悬浮;化学镀Ni-P合金层最佳工艺条件为:ρ(NiSO4.6H2O)=40 g/L,ρ(NaH2PO2)=25 g/L,ρ(柠檬酸钠)=50 g/L,pH=10,温度为40℃。