金属/聚合物复合材料对中能电子的屏蔽作用研究

运用MULASSIS计算程序模拟计算了不同组成的屏蔽材料对空间辐射环境的屏蔽效果,在此基础上进行屏蔽材料的初步设计,并制备了一系列不同组成的金属/聚合物复合材料,结合中能电子照射的实验结果,讨论了组成对金属/聚合物复合材料的屏蔽效果的影响。研究发现,高原子序数和低原子序数金属混合添加的复合物样品具有较好的屏蔽效果。

日本光电子学材料研究的现状与将来

介绍了近几年日本研究人员在光电子学材料方面的研究现状,并着重阐述了日本在液晶材料、太阳电池材料、光纤材料及激光材料研究方面的新进展以及今后欲开发的课题。

功能纳米复合材料的研究现状与展望

近年来，国内外材料科学界对纳米复合材料的研究非常重视，已采用化学和物理方法成功地将具有量子限域效应的功能纳米粒子均匀地嵌入到玻璃、聚合物和液体等基质中，获得了明显增强的功能特性，改善了材料的结构稳定性和可处理性，为新型功能材料的理论研究和实际应用奠定了基础。本文就国内外纳米复合材料的研究现状，并结合本实验室的研究成果对纳米复合材料的发展趋势作一概述。

高介电常数EP/BT复合材料介电性能的研究

选用粒径从100nm^1μm的钛酸钡(BT)粉末与环氧树脂(EP)采用溶液共混法制备了0~3型两相复合材料,并研究了复合材料的介电性能包括介电常数、介电损耗以及击穿场强。结果表明,复合材料的介电性能不只与陶瓷相的体积分数有关,还与陶瓷相中BT颗粒的粒径大小相关。运用SEM手段对复合物的微观形貌进行了表征。

低频磁场屏蔽材料的复合结构与屏蔽性能研究

针对10～100 kHz的低频磁场设计了几种屏蔽材料的复合结构,研究不同屏蔽材料对低频磁场的屏蔽效能。结果表明:低频磁场的屏蔽效能主要与材料的磁导率和电导率有关,屏蔽效能随磁场频率的增加而增加;对于不同频率的磁场,通过调整屏蔽材料的复合结构,能够以较低的厚度获得较高屏蔽效能。

SiC薄膜材料在MEMS中应用的研究进展

SiC材料具有极为优良的物理化学性能,以SiC材料替代传统Si材料制成的SiC微电子机械系统(MEMS),克服了SiMEMS本身性能的局限性,可满足在高温、高腐蚀等极端条件下的应用。文章综述了近几年SiC薄膜在MEMS中应用的研究进展,详细讨论了薄膜的性能、主要制备方法及微机械加工技术在SiCMEMS的应用。最后,分别举例说明SiC薄膜材料在MEMS中作为保护层和结构层应用的研究现状。

Ti-Mo吸气材料的性能特征研究

为了研究Ti-Mo吸气材料的性能特征,采用粉末冶金工艺制备了Ti-Mo7.5%(质量比)吸气材料。研究了该材料的结构特征,在不同激活温度、不同工作温度下的吸氢性能特征,对比了该材料对H2,N2,CO的吸收性能。结果表明,当激活温度从500℃提高到750℃时,多孔结构材料的室温吸气性能逐渐提高,但继续提高激活温度到800℃,性能基本维持恒定;工作温度越高,吸气性能越好,但作为一个特殊的性能特征,该材料的工作温度最好不要超过300℃;该材料具有优良的吸收H2,N2,CO性能,室温条件下对H2的吸收性能优于对N2和CO的吸收性能。

多层金属材料对高能电子的屏蔽效果分析-MULASSIS程序的应用

运用MULASSIS计算程序模拟计算了金属屏蔽材料对空间辐射环境的屏蔽效果,通过对比不同组成的屏蔽材料的屏蔽效果,得出了组成与屏蔽效果之间的规律。计算结果表明:金属Al和Ta以一定方式复合得到的多层金属材料的屏蔽效果优于相同面密度的金属Al和Ta;在相同面密度下,以Al在前Ta在后的方式复合得到的多层金属材料具有较好的屏蔽效果;在相同面密度下,由金属Al和Ta组成的多层金属材料的屏蔽效果还与组成有关。计算结果可以为屏蔽材料的组分设计提供指导。

镀Al空心玻璃微球/Ni-Zn铁氧体/环氧树脂复合材料的吸波性能研究

利用磁控溅射的方法对空心玻璃微球表面镀Al,研究了由镀Al空心玻璃微球/Ni-Zn铁氧体制成的复合材料在雷达波频段范围内的电磁特性,利用模型计算了所制备样品的微波反射率,并与实测反射率进行对比。结果表明,随着镀Al空心玻璃微球含量的增加,复合材料介电常数实部,虚部均增加,而磁导率的实部和虚部均减小;计算反射率数值与实测数值基本相吻合。由此可见,通过改变镀Al空心玻璃微球和Ni-Zn铁氧体的比例,可以调节电磁参数,提高材料的吸波性能。

(WC+B_4C)_p/6063Al复合材料的力学性能研究

以粉末冶金法制备了具有屏蔽效能的铝基复合材料,分别以10∶1、15∶1和25∶1挤压比热挤压,并将挤压后的材料进行固溶强化和时效处理。通过对挤压态和T4态(WC+B4C)P/6063Al复合材料拉伸性能的比较以及SEM、TEM分析,研究了该复合材料的力学性能。结果表明:以15∶1挤压比进行热挤压,在520～530℃下固溶强化和时效处理时,该复合材料的力学性能最佳,抗拉强度大于300MPa且伸长率达10%以上;热处理后基体中Mg2Si析出相尺寸和形貌上的变化以及增强颗粒的弥散强化是该复合材料力学性能提升的原因。

Al/Si复合材料的制备及热力学特性的研究

研究了高增强相含量Al/Si复合材料压力熔渗法制备工艺,复合材料内的自由孔隙和硅颗粒的分布均匀,同时研究了Al/Si复合材料的特性和断裂行为,通过金相组织分析和断口观察表明,复合材料的断裂行为主要是由于硅颗粒的脆裂性而引起的,并且由此向材料内部延伸最后导致复合材料断裂失效;特别研究了复合材料在高精度热机械分析仪下的热膨胀行为,实验得出Al/Si复合材料的平均线性热膨胀系数在(8～10)×10-6/℃范围内,并随着硅含量的增加而降低;实验基于Turner的模型进行,实验测得Al/Si复合材料的热膨胀系数与理论计算值的存在差别,这是由于理论模型没有考虑材料制备过程中粉末形状,粒度、第二相颗粒不可避免的不均匀分布,孔隙度以及剪切应力对热膨胀性能的影响,其结果与预测相符合.

新型TiO_2(B)/碳复合纳米线负极材料电化学特性研究

以锐钛矿TiO2粉末为原料,通过简单的两次水热及氩气气氛下热处理工艺,制备出新型TiO2(B)/碳一维复合纳米线材料。研究结果表明该复合纳米线主要是由TiO2(B)所组成,其外层包覆一层无定形碳以形成特殊的一维壳/核结构;这种特殊一维壳/核结构和化学组成在诸多领域都将会有着极其广泛应用。本文锂离子电池测试结果证实该复合纳米线电极具有超高的可逆循环电池容量和倍率充放电容量,在30 mAg-1充放电速率下,该TiO2(B)/碳一维壳核结构材料100圈循环后容量高达560 mAhg-1;在750 mAg-1充放电速率下,充放电容量达到200 mAhg-1。鉴于其优良的电化学性能,该一维复合结构材料有望成为下一代最有前途的锂离子电池电极材料。

机械合金化FeCo微波吸收材料的研究

开展了FeCo微波吸收材料的研制及其微观结构、磁性能和微波吸收特性的研究,主要是采用机械合金化的方法制备纳米晶FeCo固溶体合金粉末,通过电磁参数的调整和改变提高吸收剂的微波吸收性能。研究表明:采用机械合金化制备的FeCo合金粉末与常规羰基铁粉相比,饱和磁感应强度提高10%,磁导率和介电常数在一定频率范围大幅度提高;机械合金化制备的FeCo合金粉末作为吸波材料的吸收剂,与常规羰基铁粉相比,在质量分数相同的情况下,微波反射率峰值频率向低端移动;FeCo合金型吸波材料在厚度一定的条件下,微波反射率峰值频率随FeCo吸收剂质量分数的提高而降低。

强发射电流反铁电冷阴极材料实验研究

采用固态烧结工艺制备了位于反铁电／铁电相界附近的PbLa（Zr，Sn，Ti）O3（PLZST）反铁电陶瓷样品．通过测定样品在快速单脉冲电压激励下的电子发射特性，得到了激励电压对发射电流的影响规律，发射电流随激励电压增加而增加，当激励电压大于1．5kV时，发射电流趋于饱和．在单脉冲激励下进行电子发射实验，得到如下结果：在激励电压为800V、抽取电压为0V的条件下，发射电流密度为1．27A／cm^2；当抽取电压增加到4kV时，获得了1700A／cm^2的大发射电流密度．

Ti-Mo吸气材料在不同工作温度下的性能研究

利用"动态吸气法"测试了Ti-Mo吸气材料在不同工作温度条件下吸气性能的变化,采用四极质谱仪监测激活过程中真空腔体内残余气体成分及含量。结果表明:工作温度越高,材料的起始吸气速率越高,但当工作温度高于400℃后,随着温度的升高总吸气容量反而下降;在400℃条件下吸气后,材料具备良好的激活再生能力,但是经500℃吸气后,材料长期维持真空的能力降低,总吸气容量受损;随着温度的升高,H2O、CO2及碳氢化合物逐渐从吸气材料表面脱附,H2主要在200℃以上温度脱附,整个激活过程未发现O2。

强发射电流反铁电冷阴极材料的实验研究

采用固态烧结工艺制备了位于反铁电/铁电相界附近的PbLa(Zr,Sn,Ti)O3(PLZST)反铁电陶瓷样品.通过测定样品在快速单脉冲电压激励下的电子发射特性,得到了激励电压对发射电流的影响规律,发射电流随激励电压增加而增加,当激励电压大于1.5 kV时,发射电流趋于饱和.在单脉冲激励下进行电子发射实验,得到如下结果:在激励电压为800 V、抽取电压为0 V的条件下,发射电流密度为1.27 A/cm2;当抽取电压增加到4 kV时,获得了1 700 A/cm2的大发射电流密度.研究结果表明,室温下PLZST的反铁电陶瓷可在较低激励电压下实现电子发射,发射电流密度大,能够工作于4 Pa的低真空环境中.

新型含Bi电解质材料的水热合成,结构特征与输运性质的研究

新型含Bi固溶体电解质材料常常具有非常高的离子电导率,在燃料电池,氧泵,氧传感器等方面显示出极高的应用价值.本课题组在新型含Bi电解质材料的水热合成和物理性质等研究方面做了大量的尝试性工作并取得了某些重要进展.本文将主要概述近年来本课题组在电解质材料,(CeO2)1-x(BiO1.5)x9 Ce1-xMxBi0.4O2.6-x(M=Ca,Sr,Ba)和Bi17V3O33的结构特征与物理性质等方面的研究成果.

新型半导体薄膜材料的制备、结构和特性研究

主要介绍了研究所近２０ 年来在新型薄膜半导体材料的制备、结构及特性研究方面所取得的成就，尤其是对非晶硅碳和非晶硅锗（ ａ  Ｓｉ Ｃ∶ Ｈ 和ａ  Ｓｉ Ｇｅ∶ Ｈ）薄膜、金刚石和类金刚石薄膜、立方氮化硼（ ｃ  Ｂ Ｎ）薄膜、β Ｃ３ Ｎ４ 薄膜和富勒烯薄膜的研究工作取得了重要成果，不少工作已达到国际先进水平，发表论文３００

含微量元素的Ag-SnO2触头材料的研究进展

Ag-SnO2触头材料是近年来大力发展的一种无镉银基触头材料，并在低压电器中得到广泛的应用。但是，在实际使用过程中，Ag-SnO2触头材料因润湿性较差等问题而影响材料的电接触性能与使用寿命，并限制其推广与应用。适量的微量元素能改善Ag-SnO2触头材料的润湿性等问题，从而提高材料的综合性能。本文介绍了La、Y、Bi、Cu、Ti、Fe、In、W等微量元素，分别对添加这些微量元素的Ag-SnO2触头材料研究状况进行了详细的阐述，并深入分析了微量元素对Ag-SnO2触头材料在润湿性、以及氧化物的颗粒分布与晶粒大小等方面的改性作用。最后，对含微量元素的Ag-SnO2触头材料的未来发展与应用进行了展望。

非蒸散型薄膜吸气材料研究进展

非蒸散型吸气薄膜是大型超高真空系统设备维持超高真空的重要材料,近来又成为基于物联网应用的MEMS器件维持可靠性和长寿命的关键材料。本文综述了非蒸散型薄膜吸气剂的基本原理、材料体系和制备技术,介绍了国内外吸气薄膜的材料现状、结构与性能、多功能化的最新进展,讨论了增大比表面积、调控纳米级精细结构的调控、实现多功能化和提高沉积精度是未来吸气薄膜技术的发展趋势。