Nb2O5-Ag纳米复合薄膜的制备及高温摩擦机理研究

针对固体润滑薄膜材料的摩擦磨损及高温摩擦机理问题,用脉冲激光沉积技术制备了不同Ag含量的Nb2O5-Ag复合薄膜。用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和纳米压痕仪表征了薄膜的物相、微观结构及力学性能;用高温摩擦试验机测试了薄膜在25、700℃的摩擦磨损性能,并分析了薄膜的高温摩擦机理。结果表明：复合薄膜中Ag的含量会影响其结构及力学性能。当复合薄膜中Ag的含量为33.66 at%时,其结构变得更加致密且硬度（1.12 GPa）和弹性模量（14.36 GPa）最高。25℃时复合薄膜的摩擦系数随Ag含量的增加逐渐降低至0.38;而在700℃时,其摩擦机理为复合薄膜中不同含量的Ag与Nb2O5发生化学反应生成了Ag2Nb4O11和Ag NbO3,其中Ag NbO3能形成润滑膜,具有良好的高温润滑作用。

TiO_2-V_2O_5纳米复合薄膜的溶胶-凝胶制备及性能研究

采用溶胶 凝胶技术 ,以钛酸丁脂、V2 O5粉末为原材料制备了纳米结构的TiO2 V2 O5复合薄膜。使用XRD、FTIR、AFM、UV VIS NIR分光光度计等方法研究了复合薄膜的特性。实验结果表明 :复合薄膜具有纳米孔洞结构 ;随V2 O5含量的增加 ,TiO2 晶相由锐钛矿向金红石的转变率大大提高 ,从 5 0 0℃时纯TiO2 的 0 4 2 %增加到含 30 %V2 O5时的 80 5 % ;复合薄膜在紫外区域的吸收显著增强 。

热处理对V_2O_5-TiO_2复合薄膜表面结构与光学性能的影响

以钛酸丁脂、V2O5粉末为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了V2O5-TiO2复合薄膜,并采用X射线光电子能谱(XPS)和Uv-vis-nir分光光度计等方法研究了热处理对薄膜性能的影响。结果表明,随热处理温度的升高,复合薄膜中钛离子的价态不变,仍为Ti4+;而V4+离子逐渐被氧化为V5+离子;并采用氢氧基团、碳氧键与多种钒离子进行叠加拟合,拟合结果与实验曲线非常符合;V2O5-TiO2复合薄膜在紫外光波段的透射率减小,吸收带边出现红移。

掺杂Nb_2O_5对自生Al_2O_3强化TiAl复合材料结构的影响

采用原位反应热压法制备了自生Al2O3增强TiAl间金属化合物复合材料,通过第三元素(氧化铌)掺杂的形式,对其进行强化研究。采用DTA结合XRD分析对其反应过程进行了探讨。SEM,XRD及其它测试分析显示,引入氧化铌使铝热反应生成了更高的热能,材料能够在较低的温度下烧结。同时,Nb2O5的掺入对基体相生成比例(TiAl:Ti3Al)有一定的调控作用,也使材料中的自生氧化铝成分增强,对材料结构及性能产生了较大影响。

基于纳米Nb_2O_5/石墨烯复合材料的增强效应电化学测定绿原酸

制备了Nb_2O_5/石墨烯修饰玻碳电极(Nb_2O_5/RGO/GCE),建立了一种简便、灵敏检测绿原酸的电化学方法。用氧化石墨烯(GO)和五氯化铌(Nb Cl5)一步溶剂热法制备Nb_2O_5/RGO复合材料,并用扫描电子显微镜(SEM)对其进行形貌表征。采用循环伏安法(CV)和方波伏安法(SWV)研究了绿原酸在Nb_2O_5/RGO/GCE上的电化学行为。结果发现,Nb_2O_5/RGO复合材料能显著增强绿原酸的电化学活性。对实验条件(如pH值、扫描速率与富集时间等)进行了优化。在最佳条件下,绿原酸的氧化峰电流与浓度在5.0×10^(-7)~1.2×10^(-5)mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为2.0×10^(-7)mol/L。采用修饰电极测定各种药物中绿原酸的含量,得到加标回收率为96.6%~101.5%。该方法具有良好的灵敏度和稳定性,已成功应用于药物中绿原酸含量的测定。

Nb_2O_5-TiO_2复合氧化物结构与光催化性能研究

采用共沉淀法制备Nb2O5-TiO2复合氧化物,通过XRD、LRS和UV-vis DRS等方法考察Nb/Ti原子比和焙烧温度对Nb2O5-TiO2复合氧化物结构的影响,以水体中苯酚的降解为探针反应考察复合氧化物的光催化活性.结果表明,Nb2O5-TiO2复合氧化物结构与Nb/Ti原子比和制备温度有关.随着Nb5+进入TiO2晶格,在可见光区域形成一新的吸收带,该吸收带强度随Nb/Ti原子比和焙烧温度变化,当焙烧温度高于973 K时,可见光区域吸收带消失.低Nb/Ti原子比下,Nb5+对TiO2由锐钛矿相向金红石相转变具有抑制作用,而高的Nb/Ti原子比下Ti4+对Nb2O5晶相结构具有导向作用.复合物对水体中苯酚的光催化降解活性随着Nb/Ti原子比增加而降低.

TiO_2/Ta_2O_5复合薄膜对医用NiTi合金的表面改性

采用 AFM,XRD和 XPS等对 Ni Ti表面离子束合成 Ti O2 /Ta2 O5复合薄膜的表面微观形貌、微结构和表面化学组成进行了表征。同时研究了膜层的力学性能、抗模拟体液腐蚀性和抗凝血性。结果表明 ,适当组成的 Ti O2 /Ta2 O5复合薄膜能显著提高 Ni

热处理对TiO_2-V_2O_5纳米复合薄膜结构及性能的影响

以钛酸丁脂、V2O5粉末为前驱体,采用溶胶-凝胶技术制备了TiO2-V2O5纳米复合薄膜,并通过椭偏仪、AFM、XRD、TG-DSC和UV-VIS-NIR分光光度计等方法研究热处理对复合薄膜特性的影响。结果表明:随热处理温度的升高,TiO2的结构由非晶到锐钛矿再到金红石相转变,并且金红石相出现和完全转变的温度降低约200℃;晶粒尺寸从5.1nm逐渐增大227.3nm;复合薄膜的折射率由1.6增大到2.4,同时薄膜厚度从276nm降低到187nm;薄膜在紫外光区的透射率减小,吸收边缘出现红移。

Li_5La_3Nb_2O_(12)颗粒增强铝基复合材料阻尼性能的研究

Li5La3Nb2O12陶瓷颗粒作为添加剂并利用粉末冶金的方法制备金属铝基复合材料Li5La3Nb2O12/Al-80%。该复合材料在325 K的温度下阻尼值可以达到0.011(测量频率为1.6 Hz),是同温度范围下金属铝阻尼性能的5倍左右,并且该复合材料在室温附近的阻尼性能均超过了0.008,使得其在工业、科技方面有着十分广阔的应用前景。

Nb2O5—CoO—La2O3复合掺杂的BaTiO3基粉体改性研究

采用铌、钴、镧的金属有机盐(柠檬酸-EDTA复合螯合前驱液)掺杂法实现对氧化硅掺杂的纳米晶BaTiO2粉体的掺杂改性。实验结果表明：随着Nb、Co、La掺量的增加以及Nb／Co比的增大，陶瓷烧结体的烧成收缩以及密度增加，晶粒尺寸减小。随着Nb／Co比的增大，材料的铁电弛豫特性增加。当Nb／Co-2时，随着La掺量的增加，材料的铁电弛豫特性增加。当Nb／Co>2时，La掺量对材料的介电温度特性影响不大。当La掺量一定时随着Nb、Co复合掺量的增加，材料的铁电弛豫特性明显增强。烧结温度的升高，使杂质容易固溶进入BT中，固溶量的增大，使材料的铁电弛豫性能增加。

Nb_2O_5薄膜的制备及性能研究

以NbCl5作为前驱物,用微波催化的溶胶-凝胶法制备了Nb2O5薄膜,并在不同温度下进行热处理。经透过率测试及用X射线衍射分析仪和原子力显微镜对薄膜的相结构和表面形貌进行测试分析,测试结果表明:制得的薄膜主晶相为假六方Nb2O5晶相(TT-Nb2O5晶相)。薄膜厚度具有良好的透光率、良好的空架结构。

聚合物修饰V2O5纳米复合薄膜的性能研究

近年来,利用能与锂等碱金属离子发生拓扑化学反应的V2O5、MoO3等层状氧化物的层间结构特征,将聚合物嵌入层间对其进行修饰来改善界面和层间性质,使材料呈现出许多优异的性能,对这类材料合成、结构、性能和界面行为的研究引起了人们的极大兴趣.本文采用通氧气气氛下熔融淬冷法制备V2O5溶胶,采用聚合物溶液直接嵌入的方法,用PEO(聚氧化乙烯)对V2O5层间进行修饰制成(PEO)0.5V2O5·nH2O纳米复合薄膜,并通过直流电导率测试、循环伏安法、紫外-可见光吸光光谱对其电学、电化学、光学性能进行了研究.结果表明,PEO的修饰使V2O5干凝胶薄膜的电学、电化学、光学性能都发生了较大的变化.

TiO_2-x(V_2O_5)纳米复合薄膜的光吸收

采用溶胶 -凝胶技术 ,以Ti(C4H9O) 4 和V2 O5粉末为原材料制备了纳米结构的TiO2 -x(V2 O5) (x为V2 O5的质量分数 ,分别为 10 % ,2 0 % ,30 % ,10 0 % )复合薄膜 .采用原子力显微镜观察薄膜的表面形貌 ;使用UV VIS NIR分光光度计测量了复合薄膜在紫外 -可见光波段的透射率和反射率光谱 ,研究其光吸收特性 .实验结果表明 :复合薄膜具有纳米颗粒结构 ;随着V2 O5用量的增加 ,复合薄膜在紫外光区的吸收逐渐增加 ,(αhv) 1/ 2 与hv存在线性关系 ,光学带隙由纯TiO2 的 3.36eV减小为x =30 %时的 2 .83eV ,光学带隙与x满足Eg(x) =Eg(0 ) +[Eg(1)-Eg(0 ) -b]x +bx2 关系式 ;复合薄膜光吸收边缘红移起因于V2 O5复合后薄膜中定域态宽度的增加 .

掺杂Nb_2O_5对RHP合成Al_2O_3-TiAl复合材料的影响

采用反应热压(RHP)工艺,利用Ti、Al、TiO2及Nb2O5之间的放热反应,在较低温度下制备了Nb2O5强化Al2O3/TiAl复合材料。借助XRD、OM及SEM等手段,考察了Nb2O5对Al2O3/TiAl复合材料的相分布及组织结构的影响。结果表明:材料产物由γ-TiAl、α2-Ti3Al、Al2O3和NbAl3相构成,Al2O3颗粒分布于基体交界处,存在一定的偏聚。Nb2O5的引入,使得γ-TiAl相含量减少,α2-Ti3Al相含量增大;基体晶粒有所细化,且分布逐渐趋于均匀。当Nb2O5的引入量(质量分数)为6%时,组织主要由α2-Ti3Al/γ-TiAl层片状晶团组成,出现了较完整的γ-TiAl晶粒,属于近片层(NL)组织结构,层片状晶团的尺寸小于50μm,γ晶粒尺寸小于5μm。力学性能测试表明,当Nb2O5的引入量(质量分数)为6%时,材料的抗弯强度达到最大值,约为593MPa,硬度为4·77GPa;断裂韧度达到最大值,为8·93MPa·m1/2,具有可接受的力学性能。

Ta_2O5/MnO_2复合湿敏薄膜制备工艺研究

采用钽片阳极氧化和硝酸锰热分解方法,制备Ta_2O_5/MnO_2复合薄膜,研究了电解液种 类、浓度(质量分数)、电压对Ta_2O_5/MnO_2复合薄膜绝缘性能的影响.

添加Nb_2O_5对Al_2O_3/TiAl基复合材料在900℃空气中氧化行为的影响

利用热压工艺制备了添加2%、6%和10%Nb_2O_5的Al_2O_3/TiAl基复合材料,并研究了该材料在900℃空气中的高温氧化行为。结果表明:随着Nb_2O_5含量的增加,复合材料的氧化速率明显下降,其氧化动力学曲线近似于抛物线规律;所有材料氧化120 h后均形成了多层的氧化膜;Nb在表层的富集起到了扩散障的作用,既阻挡了氧原子的继续渗入,也阻碍了Ti原子向外扩散,使得复合材料的抗氧化性能随Nb_2O_5含量的增加而提高。

纯铌表面多孔Nb_2O_5薄膜的制备

采用恒压阳极氧化法在室温下制备了多孔Nb_2O_5薄膜,研究了电解液种类和氧化电压对纯铌表面形成Nb_2O_5多孔薄膜形貌的影响。结果表明,以H2S04/HF为电解液得到了20～30 nm孔道大小,排列较为规则的多孔薄膜,而以H_3PO_4HF为电解液,阳极氧化1 h形成了沟状相连的多孔结构,这是由于孔壁被刻蚀,表面多孔结构被破坏所致。研究了在磷酸电解液中不同阳极氧化电压对薄膜形貌的影响。随着电压的增加,纯铌表面逐渐形成纳米多孔结构,并最终在表面形成锥状形貌的氧化物。

PEO／V2O5纳米复合薄膜的变色特性研究

为改善V2O5薄膜的电致变色性能，采用溶胶-凝胶法将具有高离子电导率并具有水溶性的聚环氧乙烷（PEO）直接嵌入V2O5层间，制备了PEO／V2O5纳米复合薄膜。采用标准三电极法从0．5mol／L LiClO4的PC电解质溶液向PEO／V2O5纳米复合薄膜注入锂离子，测量了纳米复合薄膜在注入不同数量锂离子时的可见光透射光谱以及对应的颜色变化，并运用循环伏安法测试其电化学性能。实验结果表明，PEO／V2O5纳米复合薄膜的循环伏安图出现了2对氧化还原峰，并且具有稳定的循环可逆性。随着应用电压的不同，薄膜呈现黄色、绿色和蓝色的多色可逆变化。PEO／V2O5纳米复合薄膜的电化学稳定性和机械性能都优于V2O5干凝胶薄膜，可以作为电致变色材料得到应用。X射线光电子能谱（XPS）成分分析表明PEO／V2O5纳米复合薄膜的电致变色效应与V、O的化合价和化学环境密切相关。

离子辅助沉积对Nb_2O_5薄膜特性的影响

为了提高Nb2O5薄膜的聚集密度,改善氧化铌薄膜的光学特性和机械特性,采用霍尔源离子辅助沉积(IDA)技术在K9玻璃基板上制备了Nb2O5单层薄膜,并与常规沉积条件下制备的Nb2O5薄膜作了比较.由于IAD技术使Nb2O5膜的聚集密度提高了14%,膜层折射率从常规工艺的2.03上升到2.18,膜层的附着力和牢固度从常规工艺的1.0×107N/m2提高到129.7×107N/m2.

Nb2O5包覆对TiO2纳米阵列/上转换发光复合结构柔性染料敏化太阳能电池性能的影响

采用水热法与旋涂法,成功制备出基于钛网基底的TiO2纳米线阵列/Yb-Er-F掺杂TiO2上转换发光纳米粒子(TNWAs/YEF-TiO2-UCNPs)复合结构光阳极,并将其组装成柔性染料敏化太阳能电池(DSSC)。探讨了Yb-Er-F掺杂TiO2上转换发光纳米粒子的光学性能对复合结构DSSC光电转换性能的影响,在此基础上系统研究了不同NbCl5浓度包覆对复合结构形貌和DSSCs性能的影响。结果表明:Yb-Er-F掺杂TiO2上转换发光纳米粒子的引入可以增大光阳极的入射光利用范围,但同时也会增加其内部的电子复合。通过Nb2O5纳米粒子层的包覆可以在半导体/电解液界面形成能量势垒,增加复合阻抗Rrec,抑制电子复合;提高电子收集效率ηec和光生电子寿命τe,进一步增大短路电流和开路电位,最终提高电池的光电转换效率。采用20mmol/L的NbCl5乙醇溶液旋涂制备的Nb2O5@TNWAs/YEF-TiO2-UCNPs复合结构柔性DSSC获得了最佳的光电转换效率(6.89%),比未经包覆的TNWAs/YEF-TiO2-UCNPs复合结构提升了24.3%。