四脚状纳米氧化锌的制备、表征及其在场致发射显示器中的应用

以H2O2陈化处理的锌粉为原料,采用高温气相反应法,在管式炉中制备四脚状氧化锌,并用扫描电镜和X射线能谱仪对产物进行了表征。通过场致发射性能测试和场致发射显示的实验,表明四脚状ZnO是一种良好的场致发射阴极材料。

刻蚀型介质后栅FED器件的研究

针对后栅型场致发射显示器(FED)器件介质层制作困难的问题,提出采用刻蚀型介质制作后栅型FED器件。该器件采用普通银浆制作栅极电极,以刻蚀型介质制作介质层,采用感光银浆制作阴极电极,并作为介质刻蚀的掩膜层,CNT为阴极发射材料。器件耐压测试结果表明该介质层耐压性能良好,场发射测试结果表明该器件场发射性能优良。

新型可印刷FED场致发射显示器的研制

介绍了国内外平板显示器,特别是场致发射显示器(FED)的市场预测和主要研究单位以及FED显示器的基本制作工艺流程,包括阴极激活和真空镀膜技术,论述了阴极激活技术及其对提高FED阴极发射能力的作用。采用丝网印刷、真空镀膜和阴极激活技术与低逸出功材料结合增强发射场强的方法研制出能显示视频图像的20英寸(50.8cm)单色FED显示器样机,其亮度已达300cd/m2,对比度已达400。并讨论了FED显示器今后可能的发展方向。

全丝印后栅CNT-FED仿真及器件研究

模拟并制作了一种基于丝网印刷技术的后栅结构碳纳米管场发射显示器。采用有限元分析软件ANSYS对器件进行了电场模拟,优化了阴极宽度、阴极厚度、阴极间隙、介质层厚度等结构参数。取最优参数制作了像素为30×30,发光面积为54mm×54mm的单色显示屏。在阳压为1500V、栅压为300V时,器件发射电流密度达到5μA/cm2。该器件制作成本低,稳定性和均匀性良好,可矩阵寻址实现字符显示。

基于CNT-Ni丝状阴极的场发射荧光灯

采用电泳法在金属镍(Ni)丝表面沉积碳纳米管(CNT)材料,制备成CNT-Ni丝状阴极,并在圆柱形玻璃灯管中对其进行二极结构的场发射性能测试。结果表明,CNT材料呈网状结构均匀平铺于Ni丝表面,CNT-Ni丝状阴极具有良好的场发射性能,开启场强为0.82V/μm;当阳压为3400V时,电流为2.3mA,发光亮度达到7500cd/m2;阳压为4000V时,丝状阴极场发射电流连续测试10h变化不大。

后栅型场发射显示器窜压现象的研究

提出后栅型场发射显示器（FED）测试过程中的窜压现象,解释该现象的产生原因。阴极电极侧壁场发射电子轰击栅极导致电压表示数发生变化。针对此问题设计一种具有沟槽状介质层结构的后栅型FED从而避免阴极电极侧壁的电子发射。采用全印刷技术制作场发射显示阵列。实验表明此器件具有良好的发射稳定性及栅压调控特性,有效杜绝窜压现象的发生。阳极电压为600 V,栅极电压在100~250 V范围内对阳极电流有良好的调控作用。

具有金属栅的四角状氧化锌纳米针电子场发射特性

以高纯锌粉为原料,采用气相反应法制备了四角状氧化锌纳米针。利用丝网印刷技术结合光刻工艺组装金属网前栅三极结构场致发射显示器件。场发射测试结果表明,器件具有明显的栅控特性。器件的开启栅压为270V,当栅极电压为600V时,阳极电流高达2.75mA,栅极漏流仅为0.43mA,测量的峰值亮度为2300cd/m2。

ZnO-Ni壳核丝状阴极的制备及其场发射性能研究

采用水热法在金属镍(Ni)丝表面生长氧化锌(ZnO)纳米材料。通过改变生长条件,制备出花状、锥状、管状、棒状四种形貌的ZnO-Ni壳核丝状阴极。采用扫描电子显微镜(SEM)观察所制备丝状阴极的表面形貌,采用X射线衍射(XRD)分析仪进行物相分析,结果表明所生长的纳米ZnO具有(002)晶面择优取向。测试比较了这四种形貌ZnO-Ni壳核丝状阴极的场发射性能,结果表明管状ZnO纳米材料能较好地改善阴极表面的微观形貌,提高了阴极的场增强效应。

Fe_2O_3微纳米管阵列的制备及场发射性能研究

首先采用草酸氧化法在Fe基片上生长FeC2O4.2H2O微纳米棒,然后再利用草酸对微纳米棒中部进行选择性刻蚀制备出FeC2O4.2H2O微纳米管,最后在400℃空气中热氧化处理2h获得Fe2O3微纳米管。XRD及ESEM分析测试表明,热氧化后的微纳米管主要成分为Fe2O3,管径约1μm,管壁厚约100nm,顶端有细小纳米尖,直径约20nm。场发射测试结果表明,Fe2O3微纳米管具有低的开启场强(2.34V/μm),大电流密度(1.5mA/cm2),高的场增强因子(10347)以及良好的发光效果。

合成温度和N_2/O_2流量比对碳纤维衬底上生长的SnO_2纳米线形貌及场发射性能影响

采用化学气相沉积法系统研究了合成温度和N_2/O_2流量对生长在碳纤维衬底上的SnO_2纳米线形貌及场发射性能的影响规律.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM),X射线衍射(XRD)及能谱仪(EDS)对产物细致表征,结果表明,SnO_2纳米线长径比随反应温度的升高而增大;随N_2/O_2流量比值的增大先增大后变小,场发射测试表明,合成温度780?C,N_2/O_2流量比为300:3时SnO_2纳米线阵列具有最佳的场发射性能,开启电场为1.03 V/μm,场强增加到1.68 V/μm时,发射电流密度达0.66 m A/cm^2,亮度约2300 cd/m^2.

透明Ag纳米线电极的后处理优化及性能

采用优化的多元醇制备工艺,以乙二醇为溶剂和还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,CuCl_2为控制剂,合成了超长的Ag纳米线。利用旋涂工艺在玻璃基板上制作了透明的Ag纳米线薄膜电极,系统研究了退火温度和模压力对Ag纳米线电极透过率及导电性的影响。结果表明,当退火温度为200℃、压力5 MPa时,Ag纳米线在保持光线透过率损失很小的条件下薄膜阻值由3200Ω/□可优化至17Ω/□。薄膜电极导电能力的提高主要源于在较高退火温度和压力双重作用下纳米线外层包裹的PVP层的去除,实现了纳米线交叉点互焊与互联。研究了未处理和预处理工艺对Ag纳米线电极上沉积的ZnO纳米棒的形貌和场发射特性的影响。结果显示:经预处理的透明电极表面沉积的ZnO呈有序棒状排列,而未处理的样品展现出无序形貌;场发射测量显示纳米线电极预处理方法可有效降低ZnO纳米棒开启场强。

锌衬底上直接生长密度可调的氧化锌纳米棒阵列和场发射特性(英文)

在锌衬底上制备了取向生长、形貌各异、不同密度的氧化锌纳米棒阵列。研究发现,氧化锌纳米棒在温度低于70 ℃、适量的碱性溶液、大气压下能够在锌衬底上大规模制备,并且氧化锌纳米棒的直径、在锌衬底上的密度和形貌完全依赖于氢氧化钠和硝酸锌的浓度。场发射测试表明:氧化锌纳米棒阵列开启电场较低(电流密度达1μA/cm2时场强仅为3 .8 V/μm) ,显示了氧化锌纳米棒阵列在场发射方面的潜在应用。

气相法控制生长四脚状氧化锌纳米针的研究

以H2O2陈化处理的锌粉为原料,采用化学气相沉积法通过控制载气中氧的含量、反应时间、沉积温度等参数条件,实现了四角状氧化锌纳米针的控制生长.借助于扫描电镜、X线衍射和X线能谱仪对不同实验条件下制备的样品进行形貌和结构的细致表征.实验结果表明,在高温气相反应中,锌蒸气的超饱和是控制四角氧化锌纳米结构初始形核孕育和形貌尺寸长大的关键因素.在此基础上,对氧化锌纳米结构的生长机理进行了探讨.

纳米α-Fe_2O_3的原位生长及其场发射性能研究

采用空气热氧化法在铁基片上原位生长纳米α-Fe2O3,并通过扫描电镜、X射线衍射、场发射等对600℃下氧化不同时间所制得样品的形貌、结构、场发射性能进行表征和分析。研究表明,600℃下所得样品均为(110)和(300)取向的α-Fe2O3,而且氧化时间对纳米α-Fe2O3的形状、密度、长径比及场发射性能都有较大的影响。生长开始时,主要以α-Fe2O3纳米片状为主,随着氧化时间的增加,纳米线逐渐增多,长度变长。其中氧化4 h所得样品的密度和长径比适中,场发射效果最好,其开启场强为2.3 V/μm,而且概念错误均匀性好。

新型前栅场发射器件的研究

采用刻蚀型介质制作前栅场发射器件。该器件中阴栅结构的形成是利用刻蚀工艺刻蚀介质层,一次性实现栅孔和阴极电极的连通,最后利用电泳沉积工艺转移碳纳米管制备成阴极发射点阵。该工艺避免了对准或套印,使前栅场发射器件制作工艺更简单,降低了成本,更容易实现大面积制作。场发射测试表明当阳压在1500和2000 V时,栅压都能够有效地控制阴极的电子发射。

高亮度场发射荧光灯的制备及其性能测试

利用圆柱形结构的增强效应能提高丝状阴极场发射性能的这个特性,设计了场发射荧光灯。采用热敷法将配制好的碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNT)浆料转移到镍丝(Ni)表面制备成丝状阴极,以及溶胶-凝胶法在圆柱形玻璃管内壁制备掺锡氧化铟(Indium Tin Oxide,ITO)薄膜作为阳极,制作场发射荧光灯。测试结果表明,该碳纳米管场发射荧光灯具有良好的场发射性能,开启电场低,仅为0.15 V/μm;CNT的场增强因子βCNT为1967;当驱动电压为4 000 V时,发光亮度达19 800cd/m2。这种亮度高、稳定性好、成本低的场发射荧光灯在照明光源领域具有很大的应用前景。

四脚状纳米氧化锌阴极的场致发射显示研究

以高温气相氧化法制备的四脚状纳米氧化锌作为场致发射材料,采用简易的喷涂方法将其制备为场致发射阴极。将阴极与印刷有荧光粉的阳极板组装成二极结构场致发射显示屏,并进行了场致发射特性实验,实现了稳定的场致电子发射及全屏点亮。该二极结构的场致发射开启场强为1.5V/μm,当场强为7.5V/μm时,发射电流密度可达3.44μA/cm2。实验结果表明了氧化锌半导体纳米材料是一种很好的场致发射阴极材料。

纳米CuO/CNT复合结构的制备及其场发射性能研究

利用水热法在Cu片上制备Cu(OH)2纳米线阵列,将单壁碳纳米管(SWCNTs)涂覆在其表面并进行低温热处理,获得一维Cu O/CNTs复合纳米结构体系。利用场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪对复合材料的表面形貌和结构进行表征,并对其进行场发射测试。结果表明,SWCNTs薄膜呈网状结构互相交联,均匀覆盖整个纳米Cu O薄膜约一半的面积;Cu O/CNTs复合结构具有低的开启场强(0.8 V/μm)、高的场增强因子和稳定的发射电流,该复合结构在场发射应用领域表现出较好的前景。

一种适用于电动汽车冷却系统冷却液的研制

电动汽车在国内发展迅速,对动力电池冷却系统也提出了更高的需求。本文研制了一种适用于电动汽车冷却系统的冷却液产品。通过在去离子水和乙二醇组成的基础液中,对不同类别的多种缓蚀剂进行了配方筛选和优化而完成。该产品具有防腐蚀效果好,尤其是对指定的铝合金可满足长周期的腐蚀抑制保护,且添加剂总含量低,性价比高,在市场上具有较强的竞争力。

Improving the field-emission properties of carbon nanotubes by magnetically controlled nickel-electroplating treatment

A novel magnetically controlled Ni-plating method has been developed to improve the field-emission properties of carbon nanotubes （CNTs）. The effect of the magnetic field and Ni-electroplating on CNT field-emission properties was investigated, and the results are demonstrated using scanning electron microscopy, J-E and the duration test. After treatment, the turn-on electric field declines from 1.55 to 0.91 V/μm at an emission current density of 100μA/cm2, and the emission current density increases from 0.011 to 0.34 mA/cm2 at an electric field of 1.0 V/μm. Both the brightness and uniformity of the CNT emission performance are improved after treatment.