非水体系中电沉积稀土永磁功能合金纳米线

利用多孔阳极氧化铝模板,在尿素-NaBr-KBr-甲酰胺体系中电沉积稀土-铁系金属(La-Co)合金纳米线。用扫描电子显微镜(SEM)观察(La-Co)合金纳米线的表面形貌,用磁振动样品磁强计(VSM)研究了LaCo合金的磁性。结果表明,纳米线直径较为均匀,且每条纳米线的尺寸为70～80nm,与AAO模板的纳米孔径大小相符合;X射线衍射(XRD)分析表明,La-Co合金为LaCo5晶体;在室温下呈现顺磁性的La,当与Co形成合金后,饱和磁矩接近于磁性金属Co。

碳/碳复合材料表面纳米HAp/壳聚糖生物复合涂层的制备

以声化学法合成的纳米羟基磷灰石(HAp)为起始原料,以异丙醇作为分散介质,采用水热电泳沉积法在经壳聚糖(CS)溶液改性后的碳/碳复合材料(C/C)表面沉积纳米HAp/CS生物复合涂层。重点研究了水热条件下沉积电压对复合涂层的晶相组成、形貌和结构的影响规律。采用X-射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱分析仪(FTIR)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对所制备的涂层进行表征。结果表明:随着沉积电压的升高,涂层更加致密和均匀;同时水热环境有利于纳米HAp晶粒的生长,制备出的HAp/CS复合涂层不需要后续热处理。

不同预制体炭/炭复合材料在髋关节模拟试验机中的磨损颗粒表征(英文)

采用髋关节模拟试验机检测穿刺碳布预制体和碳毡预制体炭/炭复合材料的磨损行为。分离提取产生的磨损颗粒,检测颗粒形貌和尺寸分布并提出颗粒的演化过程。结果表明:炭/炭复合材料磨损颗粒的尺寸分布在亚微米至数十微米之间,颗粒形貌呈现破损纤维状、纤维碎片状、片状和球状。穿刺碳布预制体炭/炭复合材料比碳毡预制体炭/炭复合材料的磨损颗粒尺寸分布范围更广泛,磨损颗粒中的破损碳纤维状和片状形貌较多。热解碳颗粒的演变主要是其表面的规则化过程,而碳纤维颗粒的演变主要与髋关节模拟试验机提供的应力方向有关。

氧化硼含量对C/C复合材料SiC涂层结构和抗氧化性能的影响

为了改善涂层和C/C复合材料之间热膨胀系数不匹配的问题,提高涂层在高温下保护C/C复合材料的能力,以氧化硼为添加剂制备了具有楔状结构的C/C复合材料S iC抗氧化涂层,研究了摩尔百分含量分别为0%、2%、5%和10%的氧化硼对S iC涂层组织、结构和抗氧化性能的影响。SEM、XRD及抗氧化实验的测试结果表明,随着氧化硼含量的增加,S iC涂层的厚度和致密度依次增加;涂层中的氧化硼可促使涂层物料充分渗入C/C复合材料基体内;1 500℃空气介质氧化试验结果显示,涂层中氧化硼含量为2%的C/C复合材料在氧化5 h后增重0.32%,具有较好的抗氧化性能。

碳/碳复合材料表面声电沉积磷灰石动力学研究(英文)

采用声电沉积技术,在碳/碳复合材料表面制备了生物活性磷酸钙涂层。扫描电镜、X射线衍射、红外反射以及X射线能谱分析表明所制涂层呈现网状结构,其由钙磷比为1.64、含碳酸根的羟基磷灰石组成。根据扫描电镜观察,描述了磷灰石的形成过程。羟基磷灰石的沉积过程可简化为两步——钙磷离子向碳/碳阴极表面运动和羟基磷灰石在碳/碳表面生长。基于此描述,导出了羟基磷灰石沉积动力学公式,并且发现,沉积过程受扩散控制,扩散活化能是30.3kJ/mol.

水热温度对碳/碳复合材料表面HAp/壳聚糖生物复合涂层的影响

以声化学法合成的纳米羟基磷灰石(HAp)为起始原料,以异丙醇作为分散介质,采用水热电泳沉积法在经壳聚糖(CS)溶液改性后的碳/碳复合材料(C/C)表面沉积HAp/CS生物复合涂层。重点研究水热温度对复合涂层晶相、形貌的影响及涂层的沉积动力学机理。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱分析仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备的涂层进行表征。结果表明:随着水热温度的升高,涂层表面由微晶疏松结合的多孔结构向紧密结合的多孔结构转变,涂层的内聚力增强;涂层的沉积速率随水热温度的升高而增加,涂层的沉积活化能为43.58kJ/mol。

高体积比SiC_p/6013Al复合材料反应熔渗制备与热学性能

采用反应熔渗法在低压力下制备高体积比SiCp/Al复合材料 ,并研究其热学性能。临界熔渗压力与SiC颗粒尺寸及反应程度有关。Al熔体在无压或低压力下能渗入SiC预成形坯 ,制备出组织均匀的高体积比SiCp/Al复合材料 ,SiC颗粒体积分数约 5 0 %。界面反应对SiCp/Al复合材料的CTE的影响很小 ,但会降低SiC/Al的界面传热系数 ,影响材料的导热性能。降低熔渗温度和缩短保温时间可缓减界面反应程度 ,提高复合材料的热学性能 ,CTE在 10× 10 - 6 /K以下 ,复合材料的导热系数达到 164(W·m- 1 ·K- 1 )。

Nd_(9.5)Fe_(81)Zr_3B_(6.5)纳米复相永磁材料的物相演变及磁性能(英文)

利用单辊快淬法制备Nd9.5Fe81Zr3B6.5合金条带,采用X射线衍射、差式扫描热分析、透射电子显微分析和振动磁强计等分析测试手段,对合金条带的物相演变和磁性能进行研究。结果表明:在不同快淬速度的条件下,合金条带的微观组织结构不同;在热处理过程中,合金的晶化过程分两步完成:α-Fe首先析出,Nd2Fe14B随后析出。随着快淬速度的增大,最佳热处理后合金的晶粒变粗,这使得软磁相和硬磁相之间的交换耦合作用减弱,进而导致合金磁性能的降低。

弯-弯疲劳加载对2D-C/C复合材料热膨胀性能的影响

研究了2D-C/C复合材料的热膨胀性能以及疲劳加载条件对其热膨胀性能的影响规律,分别进行了应力水平为70%、90%及循环周次为104、5×104、1×105和1.5×105次的弯-弯疲劳试验,并随后测试其热膨胀性能。结果表明,疲劳加载并没有改变其热膨胀性能随温度升高而增大的变化规律,但对比不同疲劳加载条件下2D-C/C复合材料的热膨胀性能,可发现疲劳加载后试样的热膨胀性能随着应力水平和循环周次的增大有降低趋势。经分析认为,这主要是由于疲劳加载过程中产生的各种疲劳损伤所致。

生物医用纳米羟基磷灰石的性质及其制备

羟基磷灰石是动物和人体骨骼的主要无机矿物成分,当羟基磷灰石的尺寸达到纳米级时将表现出一系列的独特性能。纳米羟基磷灰石既有纳米材料的特性,又有良好的生物相容性,在生物医学领域具有非常广阔的应用前景。文章介绍了纳米羟基磷灰石的历史发展、结构特性及制备方法。对纳米羟基磷灰石的发展前景进行了展望。指出:纳米羟基磷灰石的大批量工业化低成本制备尚存在一定困难,工业化设备的研发将是下一步研究的重点。此外,通过复合技术和涂层技术有望解决医用纳米羟基磷灰石材料的脆性问题。

磁控溅射制备AZO/Ag/AZO透明导电膜的性能研究

选择ZnO2与Al2O3质量比为97:3的靶材为溅射源,用射频磁控溅射法室温下在玻璃基底上沉积AZO/Ag/AZO薄膜,讨论了氧流量变化对薄膜透光率、方阻及表面形貌的影响并深入分析了机理。研究结果表明,氧流量变化会导致薄膜沉积厚度的变化,氧流量为4时薄膜沉积速率最快。沉积AZO时充入氧气会使整个膜系的透光率不随Ag层增厚明显降低,并且会使膜系的方阻降低。在最优氧流量为4L/min(标准状态下,下同)上下各沉积59nm的AZO与氧流量为0时沉积33nm银层相匹配的复合膜在可见光区(包括基底)的透光率达到90%,方阻为2.5Ω/ □。

高温预析出对Al-Zn-Mg合金板材应力腐蚀断裂的影响

研究了高温预析出对7A52合金组织、时效硬化和应力腐蚀断裂的影响。结果表明:高温预析出处理在保持7A52合金强度、塑性的同时,可提高合金抗应力腐蚀性能。480℃固溶处理条件下,经过预析出处理后,合金应力腐蚀开裂界限应力强度因子KISCC由7.6MPa.m1/2提高至9.1MPa.m1/2,475℃固溶处理条件下,经过预析出处理后,KISCC由8.9MPa.m1/2提高至11.1MPa.m1/2;未经预析出处理的7A52合金应力腐蚀断裂区发生严重的阳极溶解腐蚀,晶界和亚晶界均发生断裂,经高温预析出处理后,应力腐蚀裂纹仅沿平行晶界扩展;高温预析出处理使晶界析出相粗化显著、离散度增大且晶界析出相Cu含量提高,这是合金抗应力腐蚀性能得到显著改善的重要原因。

反相微乳法制备二甲醚燃烧催化剂LaMAl_(11)O_(19-δ)的研究

在正庚烷、曲拉通、正辛醇和水按一定比例组成的反相微乳体系中制备了六铝酸盐LaMAl11O19-δ(M=Ni、Cu、Co、Mn和Fe),并采用XRD对该催化剂的晶相进行分析,考察不同焙烧时间和引入不同金属离子对催化剂晶相结构和热稳定性的影响。结果表明,La作为镜面离子的六铝酸盐催化剂LaMAl11O19-δ的最佳焙烧条件是1050℃焙烧4h,Mn和Fe作为活性组分掺入的六铝酸盐具有较好的热稳定性。进一步考察催化剂LaMAl11O19-δ对二甲醚催化燃烧反应。结果表明,催化剂LaMAl11O19-δ产生了催化活性,使二甲醚起燃温度和完全燃烧转化温度均比没加催化剂时降低,起燃温度为170℃,430℃时有90%的燃烧转化率。研究还对反相微乳液的回收利用进行了初步探讨,在回收的反相微乳液中制备的催化剂依然有较好的热稳定性和催化活性。

水热法制备纳米ZnO的研究现状

对水热法制备零维、一维、二维和三维纳米ZnO的制备工艺、生长机制和性能研究进行了综述,发现原料种类、水热温度、水热时间、表面活性剂类型、基板类型等因素严重影响纳米ZnO的形貌和生长机制,进而影响其光学性能、催化性能、气敏性能、场发射性能和介电性能等。对该方法存在的问题及今后的发展方向提出了自己的看法。

合金微结构的调整对铁基块体金属玻璃室温塑性的影响(英文)

报道一种新奇的现象,即随着Fe75Mo5P10C8.3B1.7块体金属玻璃的直径从1.5mm增加到2.0mm,其室温压缩塑性反而从0.5%增加到1.8%。这主要归因于随着铁基块体金属玻璃样品直径的增加,原位形成了零星的α-Fe枝晶相,这种在边缘化的块体金属玻璃中出现的异质结构是提高当前铁基块体金属玻璃室温塑性的主要原因。

微波水热辅助电沉积法制备Bi_2S_3薄膜

采用微波水热辅助电沉积法在ITO导电玻璃表面制备了形貌均匀具有纳米棒、纳米板状结构的Bi2S3薄膜。利用XRD、XPS、场发射扫描显微镜(FESEM)、TEM和UV-Vis-NearIR对薄膜的结构、形貌、光学性能进行了表征。结果显示微波水热辅助电沉积法制备的Bi2S3薄膜具有良好的结晶性能;随着微波水热温度的提高,所制备Bi2S3薄膜的结晶性能先增强后降低,合适的温度是130℃。与电沉积法制得薄膜相比,采用微波水热辅助电沉积法制得Bi2S3薄膜的禁带宽度由1.44eV增加到1.84eV。

纳米Cu-TiO_2在亲水涂料中的耐老化和抗菌性能研究

通过光催化还原的方法制备了纳米铜基二氧化钛(Cu-TiO2)抗菌剂。使用浸涂方法将素铝箔基片涂敷上含1.4%抗菌剂的面漆抗菌涂层。对抗菌涂层进行加速老化处理,采用接触角仪、金相显微镜、体视显微镜、抗菌实验等测定涂层老化前后的接触角、表面形貌以及抗菌性能的变化。结果表明:含1.4%抗菌剂的抗菌涂层具有优秀的杀菌性能、亲水性能和耐老化性能。老化之前抗菌率达99.9%以上,老化处理后,涂层表面无明显变化,平均抗菌率达到95%以上,同时亲水角保持小于8°。

掺杂浓度对电沉积法制备ZnS：Cu光学薄膜影响

采用阴极恒电压法在ITO(In2O3-SnO2)导电玻璃表面制备了ZnS∶Cu薄膜,并用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和光致发光谱仪(PL)研究了掺杂浓度对ZnS∶Cu薄膜的物相组成、显微结构及发光性能的影响。结果表明:控制Cu2+的质量掺杂浓度在0.4%以内,并不会改变ZnS薄膜的物相组成,而且会使薄膜的结晶程度有所提高。研究还发现,在pH=4.0,沉积电压为2 V,掺杂浓度为0.3%的条件下,所制得的ZnS∶Cu薄膜光致发光光谱峰值最大,亮度最高。

电沉积法制备Bi_2S_3薄膜研究

采用阴极恒电压法在ITO导电玻璃表面沉积了Bi2S3薄膜,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)对制备的薄膜进行了表征。研究了pH值、沉积时间、沉积液浓度等工艺因素对薄膜的影响。结果表明:电沉积制备Bi2S3薄膜的过程中,合适的Bi3+与S2O32-的浓度水平是至关重要的;在电沉积溶液pH=6.5,沉积时间为20 min,沉积电压为1 V,加入柠檬酸三钠作络合剂的情况下,得到沿(240)晶面生长良好的Bi2S3薄膜,薄膜组成均匀致密;增加沉积溶液pH值,薄膜的结晶程度逐渐提高,红外透过比提高。

溅射深度剖析的定量分析及其应用

本文对溅射深度剖析定量分析中广泛应用的MRI模型及其应用作了一个综述。MRI模型考虑了在深度剖析实验中,引起真实元素成分深度分布失真的三个主要因素:溅射导致的原子间混合(M),样品表面/界面的粗糙度(R),测量技术的信息深度(I)。通过考虑在溅射过程中发生的择优溅射效应,这一模型得以进一步完善。利用这一模型,可以定量分析深度剖析实验的深度分辨率,以及定量确定纳米薄膜中的互扩散系数。