双层氧化物生长下热障涂层的界面失效与应力演化

在长时高温服役环境下,热障涂层(TBCs)会在内部的陶瓷层(TC)和粘结层(BC)之间生成由Al_(2)O_(3)层和混合性氧化物层(MO)组成的双层热生长氧化物(TGO)。其中,后期生成的MO由于其疏松多孔、脆性大等特点,极易造成涂层内微裂纹的形成和扩展,导致涂层的过早剥落。因此,依据双层TGO生长的扩散—氧化模型,在考虑材料非线性变形行为的基础上,运用生死单元法模拟TBCs内双层TGO异向生长下涂层界面的失效与应力演化过程。结果表明:MO的生长会大幅提升涂层界面的拉伸应力水平,易导致MO/TC界面在高温阶段波峰区域和冷却阶段斜坡中心区域发生破坏及失效;MO/TC界面的失效会引起BC层波峰处更高的拉伸应力,促进冷却阶段Al_(2)O_(3)/BC界面从波峰向波谷的破坏;MO/TC界面失效后,h_(Al_(2)O_(3))/h_(MO)的增加会加速Al_(2)O_(3)/BC界面的破坏。

Zn-Al-[V_(10)O_(28)]^(6-)双层氢氧化物掺杂对LY12铝合金表面溶胶-凝胶涂层性能的影响

采用共沉淀法制备Zn-Al-[V10O28]6-双层氢氧化物(以下简称LDH-V),研究不同添加浓度(0.0、0.25×10-3、0.75×10-3、1.5×10-3、3.0×10-3mol·L-1)的LDH-V对LY12铝合金溶胶-凝胶涂层形貌、耐蚀性的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱研究LDH-V对涂层形貌和结构的影响.运用中性盐雾实验对涂层进行耐蚀性评估.利用电化学方法对涂层在0.05 mol·L-1的NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究.探讨加入LDH-V后溶胶-凝胶涂层的耐蚀机理.结果表明,一定量LDH-V的加入不仅可以提高溶胶-凝胶涂层的耐蚀性能,还可对涂层被破坏区域进行自修复,起到延缓铝合金基体腐蚀的作用.然而,当LDH-V的添加溶度超过一定值时,会破坏涂层的完整性并降低涂层的腐蚀防护性能.实验结果表明LDH-V最佳的添加浓度为1.5×10-3mol·L-1.

双层钙钛矿锰氧化物La_(1.34)Sr_(1.66)Mn_(2-x)Cr_xO_7的磁性和输运性质

采用固相反应法制备了双层钙钛矿结构锰氧化物La1.34Sr1.66Mn2-xCrxO7（x=0,0.1,0.2,0.3,0.4）多晶系列样品,XRD分析表明,所有样品均为Sr3Ti2O7型四方结构,空间群为I4/mmm.随着Cr^3＋离子掺杂浓度的增加,该系列样品的晶胞体积单调减小.对于少量Cr^3＋离子掺杂的样品（x=0.1）,三维长程铁磁有序转变温度T3cD升高,二维短程铁磁有序转变温度T2cD降低;结构分析表明,x=0.1样品的晶格常数c最小,a最大,c/a达到极小值;样品中严重的晶格畸变导致双交换作用强度的改变是其磁有序转变温度变化的主要原因.对于大量Cr^3＋离子掺杂的样品（x=0.3,0.4）,T3cD降低,Tc2D基本保持不变.样品在150～300 K范围内电阻率随着温度的降低单调增加,显示出绝缘体或半导体行为,并且随着Cr离子的掺杂电阻率单调增加.

双层锰氧化物薄膜中的应力效应

双层钙钛矿结构的La2 - 2XSr1 +2XMn2 O7(X =0 .32 )单相薄膜生长在具有不同晶格参数的两种衬底上 .测量发现 ,两种衬底上生长的La2 - 2XSr1 +2XMn2 O7(X =0 .32 )薄膜具有迥然不同的金属-绝缘体转变温度TM -I及其他物性 .界面应力的研究表明这是衬底晶格常数不同引起膜内应变的结果 .在衬底的压应力下 ,薄膜的电阻—温度曲线的峰值 (TM -I)向高温移动且电阻率 ( ρ)下降 ;相反 ,对于衬底张应力下的薄膜 ,TM -I下降ρ上升 .这些结果可以用双交换模型做很好的解释 .

以Ni-Fe双层氢氧化物为模板制备高度石墨化介孔炭(英文)

在相对较低的温度下,以蔗糖为碳源,Ni-Fe(Ni/Fe=2)双层氢氧化物作为催化剂前驱体和模板,通过固相法制备石墨化介孔炭。通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和拉曼光谱法(Raman)对产物的结构和形貌进行表征。结果显示该材料具有较高的石墨化程度。氮气吸附和孔径分布显示制备出的石墨化炭的孔径分布均匀;同时,对石墨化炭的形成过程进行了分析。

双层氢氧化物作为钢筋阻锈材料阻锈效果评价

通过盐水浸渍法、硬化砂浆法和劈裂观察法对双层氢氧化物(LHD)、煅烧之后的双层氢氧化物(LHO)、对比阻锈剂Na NO2、K18、空白组3组和以LHO为主要材料的自制阻锈剂ZY1~ZY3共3组进行了钢筋阻锈能力的研究。结果表明:根据规范JGJ/T192-2009,依照钢筋的锈蚀情况评价阻锈剂的阻锈效果,阻锈效果较好阻锈剂有ZY1、ZY3、LHO,比Na NO2、K18的阻锈效果好,而ZY2的阻锈效果较差。掺加3%Na Cl的硬化砂浆法试验结果表明,ZY3在掺量3%、4%时具有很好的阻锈效果,其适宜掺量为3%;阻锈剂ZY1和LHO有较好的阻锈效果和4%掺量时具有很好的阻锈效果,适宜掺量为4%;而ZY2、LHD和K18在掺量3%和4%时的阻锈效果均不佳;综合三种试验方法来评价双层氢氧化物和自制阻锈剂的短期阻锈效果,自制阻锈剂ZY3具有较好的阻锈效果,其适宜掺量为3%,LHO和ZY1在适宜掺量为4%下有相同的阻锈效果;而相同掺量下的ZY2、LHD、K18阻锈效果不佳。

双层铜氧化物超导体的费米面随掺杂浓度的演化

在动能驱动的超导电性理论框架下,考虑赝能隙的影响,讨论了双层铜氧化物超导体的费米面随掺杂浓度的演化行为。我们的结果表明,双层铜氧化物超导体的费米面在欠掺杂区域表现为布里渊区节点附近不连续的费米弧,并且费米弧的长度随掺杂浓度的增加而增加,最后在超导圆顶的末端形成连续的轮廓。特别的是,费米面会发生双层能带劈裂,劈裂为成键态和反键态两支,两支费米弧在欠掺杂区域重叠在节点附近,并且均随掺杂浓度的增加而逐渐向反节点区域延伸,在过掺杂区域费米面的双层劈裂效应变显著,越远离节点两支费米面分离越明显。文章结果与角分辨光电子谱的实验结果定性一致。

Mg−Ca合金表面的原位层状双氢氧化物:Ca在镁合金中的作用

采用原位生长法在铸态Mg−xCa(x=0.5,0.8,2.0,质量分数,%)合金上制备Mg−Al双层氢氧化物(LDHs)。与镁基体相比,该合金具有良好的耐蚀性能。研究第二相(Mg_(2)Ca)对LDHs的影响机理。随着Ca含量的增加,Mg_(2)Ca的数量增加,导致Mg−xCa合金的晶粒尺寸减小,腐蚀速率降低。第二相数量的增加和晶粒细化促进LDHs的生长,从而降低Mg−xCa合金的腐蚀速率。同时,较高的Mg_(2)Ca数量使LDHs变得蓬松。由于第二相(Mg_(2)Ca)对LDHs的双重影响,LDHs/Mg−0.8Ca的腐蚀速率最低。

焙烧层状双氢氧化物阻锈剂对混凝土中钢筋的缓蚀效果研究

以层状双金属氢氧化物为主要材料，与其它材料复合，制备新型焙烧层状双氢氧化物阻锈剂（ZY）。通过硬化砂浆快速试验方法对自制阻锈剂的阻锈性能进行评价，并与市售阻锈剂K18和传统无机型阻锈NaNO2进行对比。结果表明：在内掺3％NaCl腐蚀条件下，自制阻锈剂ZY在掺量3％、4％时具有很好的阻锈效果，其适宜掺量为3％；从长期阻锈效果分析，内掺3％阻锈剂ZY的阻锈效果优于内掺3％NaNO2的;CLDH的阻锈效果优于LDH。

NiCo层状双氢氧化物负载痕量Pt的催化析氢研究

降低铂的用量,提升铂基催化剂在碱性环境中的析氢反应性能,是电解水工业化应用的一个关键问题.本工作是在三电极体系中,以Pt丝对电极为Pt源,采用简单易于控制的循环伏安(Cyclic voltammetry,CV)电化学沉积方法,在水热制备的镍钴层状双氢氧化物(NiCo-LDHs)上实现了高分散Pt的痕量负载.利用NiCo-LDHs促进水的解离,Pt位点推动H的结合和脱附,有效解决Pt在碱性环境中析氢反应过程动力学滞缓的问题.在1 mol·L^(−1) KOH溶液中,在Pt负载量为30.4 g·cm^(−2)时,Pt-NiCo-LDHs电极驱动10 mA·cm^(−2)电流密度的过电位仅需要56 mV,塔菲尔斜率仅为43 mV·decade^(−1),摆脱了Volmer步骤的限制,展现了优异的析氢催化活性.在100 mV的过电位下,Pt-NiCo-LDHs的质量活性比商品化Pt/C电极高5.6倍.另外,Pt-NiCo-LDHs在100 h的恒电流测试中表现出了良好的稳定性.

双层场板长漂移区LDMOS热载流子退化研究

以中国科学院微电子研究所开发的双层场板长漂移区LDMOS为研究对象,通过长效(Long-term)可靠性实验展示了其特殊性退化过程,即I_(dss)快速下降—略微增长—再缓慢下降。通过TCAD仿真对双层场板长漂移区LDMOS的特殊退化现象进行仿真与分析,展示了器件内部物理量的变化。从理论上阐明了双层场板长漂移区LDMOS热载流子退化机理并对其特殊退化过程进行了解释说明。

双层锰氧化物薄膜的制备及其物理性质

用脉冲激光沉积 (PLD)方法成功地制备了双层钙钛矿结构的La2 - 2xSr1 + 2xMn2 O7(x =0 32 )单相薄膜 .这种薄膜生长在具有不同晶格参数的两种衬底上 .测量发现 ,两种衬底上生长的La2 - 2xSr1 + 2xMn2 O7(x =0 32 )薄膜具有迥然不同的金属 绝缘体转变温度TM -I及其他物性 .界面应力的研究表明这是衬底晶格常数不同引起膜内应变的结果 .在衬底的压应力下 ,薄膜的电阻 温度曲线的峰值 (TM -I)向高温移动且电阻率 (ρ)下降 ;相反 ,对于衬底张应力下的薄膜 ,TM -I下降 ρ上升 .这些结果可以用双交换模型做很好的解释 .

基于ZnAl-LDH/MWCNT@MXene的柔性压力/温度双功能传感器

锌铝层状双氢氧化物/多壁碳纳米管(ZnAl-LDH/MWCNT)包覆金属碳化物MXene作为复合导电材料制备上下电极,以微结构聚二甲基硅氧烷(PDMS)为介电层,构建了一种柔性双功能传感器。通过器件输出电容信号监测压力,利用单电极的温阻变化监测温度。该柔性电容式传感器的导电层材料为ZnAl-LDH/MWCNT@MXene,搭配微结构为80目的介电层,其性能达到最优。在0~50 kPa时传感器的灵敏度高达1.57%/kPa。温度传感的灵敏度为2.3%/℃,工作温度范围为20~40℃。该器件实现了压力/温度两种物理量的传感,同时可以运用于人体运动和健康状态的实时检测。解决了柔性传感器功能单一的问题,为柔性传感器实现多功能应用提供基础。

双层锰氧化物Nd_(2-2x)Sr_(1+2x)Mn_2O_7多晶的磁性研究

通过固相反应法合成了Nd_(2-2x)Sr_(1+2x)Mn_2O_7(x=0.3)多晶样品,并对样品的结构和磁性进行了研究。通过XRD检测结果发现样品为单相。通过SQUID对样品的磁性进行了研究,从测得的M-T曲线可知,磁化行为表明样品可能出现了自旋倾斜,反铁磁性减弱,并产生弱的铁磁性。存在着反铁磁超交换作用与铁磁双交换作用之间的竞争。

Co-Mn3O4复合镀层转化为（Co,Mn）3O4尖晶石涂层的研究

为了制得满足铁素体不锈钢连接体实际需求的(Co,Mn)3O4尖晶石涂层,采用复合电镀法在E-brite表面涂覆Co-Mn3O4先导层,在空气中以5℃/min的速率升温至800℃进行氧化。用扫描电镜(SEM)分别观察热转化前后涂层的表面及截面形貌,用能谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析转化后涂层的元素分布及物相变化。结果表明:沉积10 min后得到厚度约8μm、弥散均匀且与基底结合良好的Co-Mn3O4复合镀层;氧化10 min后,形成内部为CoO、外部为Co3O4的双层氧化物且Mn3O4未与镀层基质完全融合;氧化60 min后,复合镀层完全转化为(Co,Mn)3O4尖晶石涂层;基底与涂层存在元素的互扩散现象,界面处形成致密的厚约2~3μm的Cr2O3氧化层,涂层能够有效阻隔Cr进一步向外挥发。

Cr(VI)在Mg-Al型类水滑石上的吸附-脱附性研究I.吸附性

研究了Cr(VI)在带结构正电荷的Mg-Al型类水滑石(HTlc)上的吸附性能,考察了pH、无机电解质添加剂NaCl,NaNO3,Na2SO4和Na3PO4及有机添加剂EDTA和柠檬酸等因素的影响,并结合红外光谱和XRD实验结果探讨了吸附机理.研究表明,Mg-Al型HTlc对Cr(VI)有很强的吸附能力,其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级速率方程和Langmuir方程,饱和吸附量达105mg/g,有望成为一种优良的含Cr(VI)污水处理剂和Cr(VI)污染土壤修复剂.初始pH增大,吸附量降低.无机电解质和有机添加剂均能明显抑制Cr(VI)在HTlc上的吸附,其抑制吸附作用的强弱顺序分别为Na3PO4≥Na2SO4≥NaCl>>NaNO3和柠檬酸>EDTA.Cr(VI)在HTlc上的吸附可分为层间的离子交换吸附和外表面的吸附,其中外表面的吸附层在微观上又可分为因化学键合作用而形成的内络合层和因静电作用而形成的外络合层.

金属元素对类水滑石物质阴离子交换性能的影响

采用非稳态混合共沉淀法合成了金属元素组成分别为Mg Fe ,Mg Fe Al,Mg Al,Cu Mg Al和Zn Mg Al的 5个类水滑石 (HTlc)样品 ,二价金属和三价金属的原料摩尔配比均为 2∶1,分析测定了样品的化学组成、晶型和SO42 -对层间阴离子 (Cl- 和OH- )的交换量 ,考察了第三种金属元素种类对阴离子交换容量的影响 .结果表明 ,在二元HTlc样品中加入第三种金属元素后 ,HTlc中Cl- 的含量明显增加 ,而OH- 的含量明显减小 .Cl- 比OH- 容易被交换 .第三种金属元素的加入可明显提高Cl- 交换容量 ,而OH- 交换容量的数值则基本降低 ;使Cl- 和OH- 交换率有增加的趋势 .所研究样品的总阴离子交换容量主要由Cl- 交换容量决定 ,第三种金属元素可增加HTlc的总阴离子交换容量 .

烧结温度对La_(1.2)Sr_(1.8)Mn_2O_7结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶法在不同的烧结温度下制备了La1.2Sr1.8Mn2O7多晶样品.磁性测量表明,1 200℃热处理的样品存在3个磁转变温度,且在116 K～365 K温区范围内磁化强度显著高于1 400℃热处理的样品;同时,1 400℃热处理的样品,在整个温区只存在2个磁有序转变温度,并且呈现出类自旋玻璃态.结合这2个样品的结构分析发现,较高温度处理更有利于双层钙钛矿结构的形成.

La_(1.4)Sr_(1.6-x)Ca_xMn_2O_7的结构和磁特性研究

La_(1.4)Sr_(1.6-x)Ca_xMn_2O_7(x=0,0.2,0.4,0.8,1.0,1.4,1.6)系列的多晶样品是使用固相反应的方法得到的,它是一种具有两层钙钛矿结构的锰氧化物,通过XRD分析,当0≤x≤0.8时,样品架构是Sr_3Ti_2O_7四方型,空间群是I4/mmm,成为两层钙钛矿的架构;当1.0≤x≤1.6时,样品架构是ABO3正交型,空间群是Pbnm,成为立方架构CaO与ABO_3型钙钛矿架构混合物。

N,O-羧甲基壳聚糖的合成、表征与应用

以甲壳素为原料,采用连续操作、不分离中间产物的方法合成了羧甲基取代度1.08的水溶性N,O-羧甲基壳聚糖,分别用红外光谱(FTIR)和核磁共振谱(1HNMR)对其结构进行了表征。进一步通过重构插层法制备羧甲基壳聚糖/Mg-Al双层氢氧化物复合物,X-射线粉末衍射(XRD)分析表明双层氢氧化物的片层已经被层离,N,O-羧甲基壳聚糖是一种有效的插层剂。