稀土氟碳酸盐矿物的光致发光谱和吸收谱研究

测定并讨论了产自四川冕宁矿区的氟碳铈矿和产自内蒙白云鄂博稀土矿区的黄河矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钡矿的光致发光谱。结果表明,稀土氟碳酸盐矿物在488.0nm和514.5nm激光激发下的光致发光中心是Nd3+,发光谱中的所有谱带均出自Nd3+的辐射跃迁。在488.0nm激光激发下,稀土氟碳酸盐矿物在495nm到733nm谱区的发光谱带强而尖锐,但在514.5nm激光激发下,这个谱区的谱带明显变弱或消失,转而出现783nm到907nm谱区的强发光谱带。可见光吸收谱表明稀土氟碳酸盐矿物对可见光的吸收也与矿物中的Nd3+有关。

第四讲 新材料技术

人们把新材料技术、信息技术和能源技术称之为当代文明的三大支柱。新型材料已经成为高技术的一部份,同时它又是高新技术发展的物质基础和先导,因而引起了世界各国的高度重视。美国、德国、日本等许多工业发达国家都把材料技术列入其国家关键技术,并放在十分显著的地位。我国政府对此也十分重视,并且把基础材料做为国民经济发展的重点,把新材料定为我国'863'高技术发展计划七个主要领域之一。为什么说新型材料是高新技术发展的基础和先导呢?计算机作为一个重要的高技术领域,在其发展中,半导体硅单晶材料起着不可估量的作用,人们称之为'神奇的硅片'。自从1997年美国贝尔实验室发明第一个晶体管以后,由于硅单晶材料制备技术和微工加技术等方面的进步,使半导体硅片上的集成电路不断发展,它经历了小规模管总数为(2-30)、中规模(30-10~3)、大规模(10~3-10~5)等阶段后,在八十年代进入超大规模(10~5-10~7),九十年代将进入特大规模(10~7-10~9)阶段。从而使计算机的运算速度越来越快,信息存储量越来越大。70年代后期开发的个人计算机,其运算速度每秒只有几十万次,而到80年代后期,由8位机发展到32位机,其运算速度每秒可达一千万次。

纳米相材料的研究进展

粒径为1～50nm的超微颗粒结合在一起即可得纳米相材料。由于纳米相材料特殊的原子结构和界面性质,使得其具有很多不同于传统材料、优于传统材料的特性。本文对纳米相材料的制备、结构特点和性能等各方面的研究进行了综述,指出纳米相复合材料的研究和发展将为人们在微结构层次上进行材料设计提供一条很有希望的途径。

1,2丙二醇液相还原法制备纳米镍粉的研究

采用有机醇液相还原工艺 ,用 1,2丙二醇作还原剂 ,制备了晶粒尺寸小于 5 0nm ,具有面心立方晶体结构的纳米镍粉 ,运用XRD、TEM和SAED微观分析手段 ,研究了还原体系、中间相和NaOH浓度等因素对制备纳米镍粉的影响 .结果表明 :与乙二醇相比 ,采用丙二醇作还原剂可获得粒径更小的纳米镍粉 ,且可明显缩短反应时间 ;对醇 -水体系和醇溶液两种反应条件下的还原反应的分析表明 ,反应历程不同 。

政治与经济要求纳米科技快速发展

第6届纳米结构材料国际会议(NANO2002)于2002年6月15～19日在美国Orlando召开,它是继1992在Cancun,1994在Stuttgart,1996在Hawaii,1998在Stockholm,2000在Sendai后的新的一届会议。这个系列会议旨在探讨纳米结构材料的关键科学和技术问题,并促进纳米结构材料在近期和远斯应用的商业化进程。作为评价纳米技术对今后高技术工业规模发展影响的一个文件,一份美国国家科学技术委员会的报告中指出:"在21世纪开始之际,纳米技术对世界人民健康、财富和安全的影响至少可以认为可与上世纪抗生素、集成电路和人造高分子对人类影响的总和相当。"第6届纳米结构材料国际会议(NAN02002)的时间正好符合现在世界各地(亚洲、欧洲、美国等)大力发展纳米结构材料和纳米技术的时代。

原位TiC颗粒增强铁基复合材料及其组织形成机理

研究了反应铸造工艺制备的原位TeCp／Fe复合材料的组织和性能，并探讨了复合材料的组织形成机理．结果表明：原位合成的TiC颗粒尺寸细小（4．48μm）、数目多（2169个／mm2）且在珠光作基体中分布均匀；TIC颗粒与基体的界面干净，无间隙和界面反应产物生.成这些组织特点使所制备的复合材料具有如下平均性能：硬度HRC＝42冲击韧性αk＝8．6J／cm2，抗拉强度σb＝422MPa，延伸率δ＝1．6％．分析认为：TiC颗粒是在Fe－Ti－C合金熔体的等温反应过程中形成的，而有害化合物R3C和Fe2Ti则在蒋体的凝固过程中桥出；对熔体进行Cu，Ni微合金化及孕育处理可防止有害化合物的形成，从而提高复合材料的性能．

智能材料结构系统在土木工程中的应用

本文在简要说明了“智能材料－ 结构系统”的基本概念和它在土木工程结构中的两种应用途径的基础上， 较为系统地介绍了光纤材料、碳纤维混凝土、愈合管道、形状记忆合金、ＥＲ 电流变液、ＭＲ 磁流变液和ＰＥ 压电材料等七种智能材料（ 或器件）

热压烧结TiB_2-ZrB_2固溶复合陶瓷的结构研究

以ZrB2 作为掺加剂 ,通过热压烧结制备了TiB2 -ZrB2 固溶复合陶瓷。采用X射线衍射分析对材料的相组成、晶格常数和晶体结构进行了分析 ,材料的显微结构分别由EPMA ,SEM和TEM测定。研究结果表明 ,随着ZrB2 掺入量的增大 ,固溶产物的晶格常数会相应增加 ,当ZrB2 的掺加量为 8% (摩尔分数 )时 ,产物的晶格常数出现极大值 ;ZrB2 可以与TiB2 形成部分固溶的固溶体 ,在复合材料中存在富Ti和富Zr的两种硼化物 ;由于固溶反应在界面上进行 ,有效地降低了烧结过程中的晶界移动速度 。

硫铝酸盐与硅酸盐矿物合成高性能水泥

主要阐述以硅酸盐矿物阿利特(C3S)或贝利特(C2S)与硫铝酸盐矿物硫铝酸钙(C4A3S)或硫铝酸钡钙[C(B)4A3S\〗为主导矿物的复合型水泥的组成设计、低温合成技术及其性能与应用,同时还阐述了具有突出快硬早强特点的硫铝酸钡钙矿物的性能以及由该矿物复合成的新型水泥的研究进展,对以阿利特硫铝酸钡钙为主导矿物的新型高胶凝性水泥的发展前景进行了展望。

高分子量聚DL-丙交酯的合成及热降解

研究了聚 DL-丙交酯 ( PDL L A)的合成及热降解性能 .发现影响聚合物分子量的关键因素是单体的重结晶、引发剂的浓度以及安瓿瓶在封管时的干燥和真空度 .采用 DSC、TGA分析了PDL L A的玻璃化转变和热分解 .PDLL A是热不稳定聚合物 ,影响其热稳定性的主要因素是残留单体、催化剂和低聚物的含量 ,将聚合物溶解沉淀处理可以延缓其热解速度 。

TiC颗粒含量及尺寸对原位TiC_p/Fe复合材料耐磨性的影响

研究了 Ｔｉ Ｃ颗粒的含量及尺寸对原位 Ｔｉ Ｃｐ／ Ｆｅ 复合材料耐磨料磨损性能的影响．结果表明：当 Ｔｉ Ｃ 颗粒的尺寸为 ５．０ μｍ 时，复合材料的耐磨性随 Ｔｉ Ｃ 颗粒含量的增加而提高；在 Ｔｉ Ｃ颗粒的含量为１０．１％ 、尺寸小于 ５．０ μｍ 时，复合材料的耐磨性随颗粒尺寸的增大而提高；而当颗粒尺寸大于５．０ μｍ 后，耐磨性因 Ｔｉ Ｃ 颗粒的剥落反而下降．分析认为，复合材料的耐磨性与其组织中 Ｔｉ Ｃ 颗粒的间距密切相关，间距越小。

水泥粒径分布对水泥石孔结构与强度的影响

通过计算不同粒径分布水泥样品的堆积密度和测定水泥石强度和孔结构,探讨水泥粒径分布对水泥石强度和结构的影响。研究表明:适当的水泥粒径分布可以使水泥具有最佳的堆积密度,并使水泥水化物的生成量与水泥浆初始孔隙量相匹配,从而得到孔隙率较小的密实而均匀的水泥石,使水泥石的性能提高。

Fe-Ti-C熔体中TiC颗粒的原位合成及长大过程研究

本文研究了Fe－Ti－C合金熔体中原位TiC颗粒的形成过程，结果表明：在合金熔体的等温过程中，Ti和C原子首先不断反应合成TiC颗粒，直至生成的TiC与熔体达到平衡；然后，TiC颗粒按照小颗粒不断溶解、大颗粒相应粗化的模式而长大其中，TiC颗粒的合成过程又可进一步分为TiC晶核的形成和长大两个阶段，形核阶段越长，熔体中TiC颗粒的数目越多．尺寸越小，而当TiC的合成反应平衡后、如继续延长等温时间，则熔体中TiC颗粒的尺寸增加。

纳米Fe_3O_4的ζ电位和分散稳定性

研究了SDBS存在下合成Fe3 O4纳米粒子的pH值和SDBS浓度与 ζ电位、二次粒径、分散稳定性的关系。结果表明 :Fe3 O4复合粒子的分散稳定性随表面活性剂用量增大而提高 ,随 pH增大而下降。粒子的 ζ电位在 pH =2～ 12范围内均为负值 ,与粒径、稳定性不成正比例关系。粒子聚沉的主导因素不是 ζ电位的高低 ,而可能是双电层的内部结构。

微波烧结WC Co细晶硬质合金的工艺与性能

采用微波烧结新技术研究了ＷＣＣｏ 细晶硬质合金的烧结工艺与性能， 并同常规烧结工艺进行了比较。结果表明： 微波烧结ＷＣＣｏ 细晶硬质合金在１ ３００ ℃的烧结温度下保温１０ ｍｉｎ 时， 可达到９９ ．８ ％ 的相对密度； 烧结温度降低， 烧结时间大幅度缩短， 且制品的显微晶粒尺寸只有常规烧结的一半； 抗弯强度、矫顽磁力。

聚DL-丙交酯/羟基磷灰石(PDLLA/HA)复合材料——Ⅱ:硅烷偶联剂处理羟基磷灰石表面的作用研究

采用硅烷偶联剂 (A- 174)对羟基磷灰石 (HA)表面进行处理 ,XPS分析表明 ,偶联剂在羟基磷灰石表面形成多层结构 ,并生成稳定的化学键 O- P- Si。将经偶联剂处理的 HA微粉与聚 DL-丙交酯 (PDL L A)复合 ,所制备的复合材料力学强度与处理前相比得到明显提高。SEM显示 ,经处理后的 HA微粒在 PDL L A基质中分散均匀 ,两者结合紧密。本文作者认为 ,加强复合材料的界面相互作用和提高填充质在基质中的分散度是提高复合材料力学强度的有效途径。

TiB_2系金属陶瓷的SHSQP制备

从理论和试验上对ＴｉＢ２ｘＦｅ复合体系的ＳＨＳ过程参数进行了分析。计算得到ＴｉＢ２４０％Ｆｅ（以摩尔计）的ＳＨＳ过程激活能为３９９ｋＪ／ｍｏｌ，接近Ｔｉ＋２Ｂ在低燃烧温度区域的反应过程激活能，预示着一种扩散控制机理。进行了ＳＨＳＱＰ技术制备密实金属陶瓷的研究，包括加压延迟、压力延续和压力大小等参数对产品密实度的影响。通过优化和控制有关参数，制备出了良好力学性能的金属陶瓷。

阿利特-硫铝酸钡钙水泥的合成与力学性能

用正交试验法选择熟料率值和煅烧温度为影响因素,研究了阿利特硫铝酸钡钙水泥熟料的合成条件与力学性能,并与相同组成的硅酸盐水泥的性能进行比较。结果表明:当硫铝酸钡钙矿物的质量分数为6.0%时,与其复合的硅酸盐水泥熟料的优选硅率、铝率和石灰饱和系数分别为2.5,1.5和0.92,适宜的煅烧温度为1380℃左右。在上述条件下制备的阿利特硫铝酸钡钙水泥1d和3d的抗压强度分别达到20MPa和60MPa,比相同组成硅酸盐水泥的早期强度明显提高,其28d的抗压强度与硅酸盐水泥的持平。利用X射线衍射、扫描电镜与能谱分析等测试手段分析了阿利特硫铝酸钡钙水泥熟料的组成和结构。

二硼化钛电子结构的量子化学计算

采用离散变分Xα量子化学计算方法 ,研究了二硼化钛的化学键和价电子结构特征 ,并阐述了TiB2 陶瓷晶体结构、电子结构与其力学性能和电性能之间的关系。结果表明 :TiB2 晶体结构中包含了Ti2 + 与B-混合键、B-与B-间的σ键以及B-2 pπ电子构成的离域大π键 ;TiB2 晶体的导带和价带电子主要是由Ti3d和B2 p轨道的价电子构成 ,这些价电子通过离域大π键在电流的作用下可在TiB2 晶体中迁移。