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2010年, 第41卷, 第10期 刊出日期:2010-10-25
  

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    研究与开发
  • 朱协彬
    . 2010, 41(10): 1-0.
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    摘 要:利用微波辅助-水相共沉淀法,在InCl3和SnCl4混和溶液中添加PEG-6000,并滴加体积比1:4浓度的氨水,并在不同反应温度(35~75℃)下制备了ITO前驱体,在温度800℃锻烧1小时后得到纳米ITO粉体。利用SEM对纳米ITO粉体的形貌进行表征,用XRD对其结构、晶粒度和堆垛层数进行了表征,同时用纳米粒度Zeta电位分析仪对相应颗粒度进行了测试。讨论了微波辅助下不同反应体系温度对制备的纳米ITO粉体的形貌和尺寸的影响,并探讨了其机理,研究结果表明:随着反应体系温度的上升,纳米ITO粉体形貌由球形转为棒形,其晶体结构不变,晶粒径和颗粒度随着增大;反应体系温度的升高使纳米ITO晶粒不同晶面的晶粒度不同程度地增大,以及不同晶面垂直方向晶面不同程度地增多,是球形ITO晶粒成为棒形ITO晶粒的基础。
  • 侯相钰;冯静;张密林;刘晓寒
    . 2010, 41(10): 2-0.
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    本文以在无任何模板和表面活性剂辅助的条件下以水热法合成单相的MnFe2O4纳米纤维。以XRD、穆斯堡尔谱(M?ssbauer)、SEM和振动样品磁强计(VSM)表征了产物的结构、铁离子分布、形貌和磁性。结果表明:产物为单相立方结构的MnFe2O4,铁离子分布在A位和B位的百分比分别为41.3%和58.7%,是一种混合型尖晶石型铁氧体。形貌为纳米纤维,表面光滑,直径约为20nm,长径比可达50以上。所得MnFe2O4纳米纤维在形貌和离子分布共同影响下,室温下表现出明显的软磁特性:在较小的外加磁场中很快磁化并达到饱和状态。具有较高的比饱和磁化强度(Ms=62.07emu?g-1)、较小的剩磁(Br=9.5 emu?g-1)和矫顽力(Hc=78.5Oe)。
  • 陶亚明;孟军霞;马书懿;陈海霞;侯丽莉;尚小荣;贾迎飞
    . 2010, 41(10): 3-0.
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    采用射频磁控溅射方法在玻璃和硅(100)衬底上制备了不同氧分压的Cu掺杂ZnO(ZnO:Cu)薄膜。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和光致荧光发光(PL)等表征技术,研究了衬底和氧分压对ZnO:Cu薄膜的结晶性能和光学特性的影响。结果显示薄膜沉积在Si衬底上比玻璃衬底上有更好C轴择优取向,两种衬底上沉积的薄膜有相同的氧分压结晶规律,且在氧氩比为10:10时,薄膜C轴取向同时达到最好。通过对光致发光的研究表明,在低氧环境时玻璃衬底较容易制得好的发光薄膜,可在富氧环境时Si衬底上制得的薄膜发光性能较好。
  • 乔志军
    . 2010, 41(10): 4-0.
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    采用模压-烧结方法制备了纳米金刚石(ND)与聚醚醚酮(PEEK)填充改性的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,并研究了复合材料的摩擦磨损性能及其微观结构。结果表明:随着PEEK含量增加到20wt.%,复合材料的耐磨性显著提高;而较低填充量的ND可以在降低复合材料摩擦系数的情况下提高其耐磨性能。1.0wt.%ND/20wt.% PEEK/PTFE复合材料的减摩耐磨性能优良,与纯PTFE相比,该复合材料的摩擦系数下降约20%,耐磨性能提高120倍,原子力显微分析表明该复合材料中ND分布均匀。
  • 崔浩;范贺良;王新强;陈经纬;任诠
    . 2010, 41(10): 5-0.
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    合成了一种金属有机配合物二(四乙基铵)双(4,5-二硫基-1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮)-铜(EtCu),配制了其浓度为1.0×10-3 mol/L的乙腈溶液,采用开孔Z扫描方法,表征了该样品在波长1053nm,脉宽18ns条件下的非线性光学特性。实验结果表明,在纳秒脉冲下,该材料具有光限幅效应,并认为该效应是基于材料的反饱和吸收特性。该材料在光限幅器件上具有潜在应用价值。
  • 罗林;介万奇;孙叶;王涛;傅莉
    . 2010, 41(10): 6-0.
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    通过扫描电镜、扫描探针显微镜和电子背散射衍射仪对改进的Chen法腐蚀液在Hg3In2Te6 (111)晶片上形成的腐蚀坑进行了研究。实验发现,腐蚀坑形貌主要有线形、梭形、枣形三种,且后两者的沟槽在(111)面的投影只有三种取向,并互成120°夹角。进一步分析的结果表明,上述蚀坑的形成可由螺位错双交滑移的模型加以解释。
  • 马素云
    . 2010, 41(10): 7-0.
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    采用化学共沉+高温助熔工艺制备了铁氧体Ba(Zn(1-x)Cox)2Fe16O27粉体,然后模压法制备了铁氧体粉体/环氧树脂复合材料板,采用同轴电缆法测定了复合材料的电磁参数。研究表明,随着铁氧体中Co含量增加,铁氧体主相由BaZn2Fe16O27转变成BaCo2Fe16O27,材料磁损耗逐渐加强,复合材料与空气的电磁匹配特性在频率低于12_GHz时较好。然后我们将M-玻璃纤维/环氧树脂复合材料置于铁氧体粉体/环氧树脂复合材料前端组合成多层复合材料结构,复合材料板与空气的电磁匹配性能和吸波性能都有很大提高。数据如下:当复合材料结构中x=0.75铁氧体吸波层厚度为2.0_mm,结构总厚度5.3_mm时,复合结构反射系数R的绝对值在2~8_GHz时大于4_dB、在8~18_GHz时大于10_dB的吸波性能。
  • 贾坤
    . 2010, 41(10): 8-0.
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    摘要: 以硝酸盐为原料,采用溶胶-凝胶法结合常压烧结在1000℃制备出CaMnO3和掺杂Sm3+的(Ca1-x SmxMnO3)热电材料。利用TG-DTA、XRD、SEM研究了材料的物相和微观形貌,重点考察了Sm3+掺杂对CaMnO3的高温热电性能参数seebeck系数、电阻率和功率因子的影响。结果表明制备出的Sm3+掺杂的热电材料为单一的物相,具有致密的内部结构,Sm3+掺杂可以有效的改变其热电性能,当Sm3+的掺杂量为0.05时可获得最佳的热电性能,600℃它的功率因子为23×10-5wm-1k-2.
  • 付传起
    . 2010, 41(10): 9-0.
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    通过基体合金化和添加不同含量的石墨,采用感应加热烧结的方法制备了石墨/铜铁基高温自润滑复合材料,在力学性能试验机和MRH-3摩擦磨损试验机上考察了复合材料从室温至500℃温度条件下的力学和摩擦磨损性能,利用扫描电镜观察分析了磨损表面形貌,进而探讨了摩擦磨损机理。结果表明:复合材料的力学和摩擦磨损性能与感应加热频率和石墨含量有关;在室温条件下,随着石墨含量的升高复合材料的力学性能变差而减磨自润滑效果变好,在室温至500℃条件下,选用合适的感应加热频率和石墨的含量可以使石墨/铜铁基自润滑材料保持良好的耐磨性;而复合材料的磨损机制由粘着磨损变为犁沟磨损。
  • 杨潇;王朝阳
    . 2010, 41(10): 10-0.
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    摘要:以碳酸钠(C)为催化剂、乙醇为溶剂,间苯三酚(P)-乙醛(A)为反应前躯体,经溶胶-凝胶、交联老化、二氧化碳超临界干燥制备出间苯三酚-乙醛有机气凝胶(PA)。PA有机气凝胶的孔结构和密度可以通过改变反应物浓度和间苯三酚与催化剂的摩尔比(P/C)来进行调解。用P/C摩尔比为100、300、500制备一系列不同理论密度PA有机气凝胶。SEM和氮气吸附测试结果表明,单体和P/C的摩尔比主要影响PA有机气凝胶的比表面积、孔容和平均孔径,而对微孔影响不大。
  • 王宏;丁洁涛;朱向东;范红松;张兴栋
    . 2010, 41(10): 11-0.
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    摘 要:包含羟基磷灰石(HA)和磷酸三钙(TCP)的双相磷酸钙陶瓷(BCP)由于其具有良好的降解性能和良好的骨诱导性被看做是骨替代和修复的首选材料。BCP陶瓷的降解性能主要受相成份、孔隙率、材料微观形貌的影响。本文通过化学共沉淀法制得了成份为60/40(HA/TCP)的双相BCP粉体,通过双氧水发泡法制得了孔隙率分别为40%、60%和80%的多孔双相BCP陶瓷。选用Tris缓冲液浸泡的方法测试材料的体外降解行为。结果显示,孔隙率的改变有效地调控了BCP陶瓷的降解性能。随孔隙率的增加材料的溶出显著加快。高孔隙率材料的快速降解,在体系中释放出相对较高的钙、磷浓度,这可能是其高生物活性的重要影响因素。
  • 赵晓锋;温殿忠;王天琦
    . 2010, 41(10): 12-0.
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    摘要:以高纯SiH4为气源,采用低压化学气相沉积方法在p型<100>晶向单晶硅上620℃制备纳米多晶硅薄膜,对不同薄膜厚度纳米多晶硅薄膜分别在700℃、800℃、900℃进行高温真空退火,通过X射线衍射(XRD)、Raman光谱(Raman)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究薄膜厚度、退火温度对薄膜结晶取向、表面形貌等结构特性影响。结果表明,随薄膜厚度增加,薄膜取向显著且多晶特征明显,沉积薄膜多晶取向为<111>、<220>和<311>晶向,择优取向为<111>晶向,TO模强度减弱且加宽,晶粒大小增加;同一薄膜厚度,随真空退火温度升高,X射线衍射峰强度增强, TO模强度增强。
  • 陈江
    . 2010, 41(10): 13-0.
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    同时调控血小板和内皮细胞(ECs)的行为对心血管植入材料而言有着重要的意义。材料表面的亲水性和表面拓扑结构是影响细胞的粘附行为和形态的重要因素。采用光刻/湿法刻蚀及非平衡磁控溅射技术制备了微图形氧化钛薄膜,并通过紫外光照调控其亲水性,获得了亲/疏水间隔的微区,进而研究材料表面亲水性对血小板和内皮细胞粘附行为的影响。
  • 付姚;曹望和
    . 2010, 41(10): 14-0.
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    采用sol-gel法制备了Zn2+离子掺杂的锐钛矿相纳米TiO2薄膜电极。通过X射线衍射(XRD)、吸收光谱、原子力显微镜(AFM),结合光电流作用谱研究了Zn2+离子掺杂对TiO2薄膜电极表面形貌和紫外光电性能的影响。结果表明,在所选浓度范围内,Zn2+离子掺杂浓度对薄膜的相组成和紫外光吸收强度无明显作用,但可显著改变薄膜表面颗粒大小和形貌特征,从而影响电极光电性能。0.1 mol% Zn2+离子的掺杂使膜内颗粒尺寸由30 nm增大至40 nm,同时使表面颗粒的生长具有一定的择优取向,颗粒形状由本证薄膜的类球形变为垂直于膜面的柱状颗粒。这一结构大幅增大了薄膜的表面积,提高了载流子在固-液界面的传输效率,促使电极光电流密度(PCD)比本证电极提高40%。随掺杂浓度的提高,表面颗尺寸粒逐渐增大,形状恢复为类球形,电极光电性能有所降低。当掺杂浓度达到5 mol%时,颗粒粒径急剧增大至130 nm,表面颗粒因熔点降低而熔合成无孔表面,导致电极PCD急剧降低。
  • 许俊强
    . 2010, 41(10): 15-0.
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    采用浸渍法制备了Fe-Al2O3和Ce-Fe-Al2O3复合材料,利用XRD和BET分析了该材料的结构和织构参数,并研究了其常压低温下催化降解高浓度难生物降解的焦化废水的性能。结果表明适量Ce助剂的添加可明显提高该催化剂的降解性能。以20-40目的γ-Al2O3为载体,掺杂制备载10%Fe-3%Ce/γ-Al2O3的复合材料。在m(H2O2)/m(Ce-Fe-Al2O3) =0.66/1,反应温度75 ℃,反应体系pH值为3,搅拌速度500±50 rpm的最佳工艺条件下,焦化废水的CODCr值的降解率高达96.3%。
  • 袁新华
    . 2010, 41(10): 16-0.
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    采用超声波技术,原位插层聚合法制备了甲基苯基硅树脂/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料。X-射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)研究了复合材料内部结构以及超声波时间对蒙脱土分散性和复合材料热性能的影响。简单控制超声波时间15min和30min,分别制备了不同OMMT质量分数的插层型和剥离型聚合物/蒙脱土纳米复合材料。加入OMMT,无论是插层型还是剥离型,复合材料的起始分解温度都有所下降,但热失重速率较平缓。插层型纳米复合材料耐热性能明显优于剥离型,温度大于500℃时,插层型热失重均小于纯硅树脂。当OMMT含量小于8%时,插层型PLS复合材料500℃的热失重均小于10%;而剥离型PLS复合材料500℃的热失重较大,超过15%。
  • 成雪莲;王瑾;杨晖;王子港;杨朗
    . 2010, 41(10): 17-0.
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    摘 要:通过固相自引发基团置换反应,流变相法和固相自引发基团置换反应-流变相法三种方法成功制备出LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料。XRD,SEM和电化学测试表明,固-流法制备的样品具有最稳定的二维层状结构和最小的阳离子混排度及最佳的微观形貌和电化学性能。在2.8~4.3V区间内 0.2C,0.5C,1C和2C下的放电比容量分别为185.9,169.9,157.5和134.7 mAh/g,表现出较好的倍率性能。0.5C下的循环测试表明,20次循环后电极的放电比容量为143.9mAh/g,容量保持率为84.7%。提高充电截止电压,能极大的提高材料的充放电比容量, 2.8~4.6V区间的首次放电比容量为197 mAh/g,同时,不可逆容量增大。
  • 王衍行
    . 2010, 41(10): 18-0.
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    采用高温熔制工艺制备出Tb3+掺杂硅酸盐玻璃,研究了CeO2对Tb3+掺杂硅酸盐玻璃发光和耐辐照性能的影响。结果表明,Ce3+的激发带与Tb3+的激发带部分重叠,使激发Tb3+离子发光的能量减少,Tb3+离子在550nm的发光被淬灭;激发停止后,Ce3+/Ce4+减少了由陷阱中逃逸出的空穴和电子的直接复合而传递给Tb3+的激发能量,Tb3+发光余辉缩短。通过铈离子价态变化:Ce4++e Ce3+,CeO2引入可以减少辐照对基础玻璃和Tb3+的损伤。综合考虑发光和辐照稳定性,Tb3+掺杂硅酸盐玻璃中CeO2的引入量应控制在0.4-0.8wt.%。
  • 陈娇
    . 2010, 41(10): 19-0.
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    采用共沉淀法制得了Cr2O3包覆片状铝粉的Al/Cr2O3复合粒子。借助XRD、IR、SEM以及激光粒度仪对Al/Cr2O3粉末的相组成、形貌和粒径分布进行了表征。此外,测试了Al/Cr2O3粉末的红外辐射率和1.06 μm波长处的反射率性能。结果表明,实验制得的Al/Cr2O3复合粒子厚度基本均匀,平均粒径较原始铝粉有所增加;红外辐射率为0.66,属于中低红外辐射率;1.06 μm波长处的反射率为0.41%,激光吸收性能强。同时,复合粒子本身的绿色还可以起到可见光隐身的效果。
  • 黎宇坤;马素德;唐国翌
    . 2010, 41(10): 20-0.
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    相变流体(PCS)是一种新颖的储传热介质, 其表观比热和传热能力比水大, 在换热强化和能量输运领域有广泛应用,但传统的相变流体在实际应用中有很大的缺陷。本文使用工业级相变石蜡制备了一种新型相变储能微乳液,并测定了该材料的相变微粒的粒径、粘度、相变潜热及稳定性等性质。测试结果表明制备的相变微乳液拥有较高的储能能力和稳定性,在热交换等领域具有广阔的应用前景。
  • 崔文权
    . 2010, 41(10): 21-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    通过溶胶-凝胶法制备了Pt/TiO2纳米薄膜,并在气相连续流动装置中,对甲醇的光催化脱氢反应进行了研究。将Pt/TiO2薄膜催化剂与TiO2薄膜催化剂的光催化活性进行了比较,考察了产氢量甲醇浓度、光照时间的关系,以及空速、反应温度对甲醇转化率的影响。结果表明,经过还原后分散于TiO2薄膜表面的Pt是以Pt0价态存在的。Pt/TiO2纳米薄膜是未负载Pt的纳米薄膜光催化活性的28倍。增加甲醇蒸汽的浓度会使产氢速率增大;当甲醇浓度在29%时,产氢速率达到最大,4.68 mmol/h。醇的转化率随着空速的增加而减小。该反应在一定的浓度范围内是一级反应,其反应的活化能为26.19 kJ/mol。
  • 陈名懋;张其清
    . 2010, 41(10): 22-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    以邻苯二甲酰化壳聚糖(PHCS)为中间体,将胆甾醇琥珀酸酯(CHS)选择性接枝到壳聚糖的6-OH上,再经水合肼脱去N-邻苯二甲酰亚胺基,游离出氨基,获得疏水改性的O-胆甾醇基壳聚糖(O-CHCS)。采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振仪(1H-NMR)对产物进行结构表征;通过透析法制备O-CHCS自聚集纳米粒,用透射电镜(TEM)和动态激光粒度分析仪(DLLS)表征了纳米粒的形态、粒径、粒径分布及表面电位;以芘为荧光探针测定O-CHCS的临界胶束浓度(CMC)。结果表明,合成的O-CHCS是一种两亲性化合物,能在水中自聚集形成粒径约337 nm,ζ电位为+25.6 mV的球形纳米粒,获得的纳米粒具有明显的核壳结构和较低的临界胶束浓度,有望成为疏水性药物或DNA的载体。
  • 郝正同;谢泉;杨子义
    . 2010, 41(10): 23-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    基于汤姆逊弹性散射理论导出了计算衍射峰强度的具体表达式,计算并得到了BaSi2 粉晶的X射线衍射谱图,研究了影响粉晶X射线衍射谱线位置、强度和形状的因素。给出了校验及修正粉晶衍射谱图的可靠方法。
  • 郭翠梨
    . 2010, 41(10): 24-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    以富含大孔或大介孔结构的硅胶为原料,在其上通过原位晶化合成具有小介孔-大介孔双孔分布的复合SiO2,并利用N2吸附脱附、X射线衍射、扫描电镜、透射电子显微镜等手段对SiO2的物化性能和孔分布进行了表征。结果表明:所制备的样品具有双孔分布,孔径分别在2.8 nm和45 nm左右;小介孔的孔结构与MCM-41介孔类似,负载于硅胶表面及大孔孔壁上;大介孔的孔径较硅胶孔径有所减小,但未被完全填充堵塞。通过改变TEOS/大孔硅胶及CTAB/TEOS的配比可以实现对双介孔SiO2孔分布的调控。
  • 胡浩;杨贤金;朱胜利;崔振铎
    . 2010, 41(10): 25-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    本文采用电化学腐蚀的办法在Ti基金属玻璃表面构建多孔粗糙结构,改善其表面活性,并通过模拟人体溶液(SBF)中的仿生矿化生长的方法在此多孔粗糙表面上成功制备了类骨磷灰石层。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对电化学腐蚀和仿生生长后的表面形貌、物相组成、成分价态等进行表征。结果表明:当HNO3浓度为10%,阳极电压为2V,处理温度60℃下可以在Ti40Zr10Cu36Pd14金属玻璃表面建立均匀表面多孔结构;具有这种多孔表面的金属玻璃经过热碱处理可以在模拟人体溶液(SBF)中快速沉积类骨磷灰石层;分析表明类骨磷灰石的主要组成是羟基磷灰石(HA)。
  • 张毅;田保红;贾淑果;刘勇;刘平
    . 2010, 41(10): 26-0.
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    研究了不同时效温度和时间对Cu-2.0Ni-0.5Si合金组织和性能的影响,合金经不同温度和时间时效处理后,第二相呈弥散分布,并可获得较高的显微硬度及导电率。通过该合金在500℃时效过程中的导电率变化,同时根据导电率与新相的转变量之间的关系计算出了时效过程中新相的转变比率。从而确定了该合金不同温度下时效时的Avrami相变动力学方程及导电率方程。该合金时效析出过程中以Orowan机制为主,实际强化的结果与采用Orowan强化机制计算的结果非常接近。
  • 张诚;朱宝库
    . 2010, 41(10): 27-0.
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    本文通过浸没沉淀相转化法制备了具有类似孔结构的聚醚侧链型聚硅氧烷(PDMS-g-(PPO-PEO))改性的聚偏氟乙烯(PVDF)和聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)多孔骨架,经电解液活化后得到凝胶电解质膜,研究了PDMS-g-(PPO-PEO)对含氟聚合物凝胶电解质膜性能的影响。由改性PVDF和PVDF-HFP骨架被电解液活化制备的聚合物凝胶电解质膜,离子电导率分别达到2.2×10-3S/cm和1.7×10-3S/cm,综合分析凝胶电解质膜中电解液稳定性和膜的电化学性能发现,PDMS-g-(PPO-PEO)对PVDF骨架的改性效果明显优于PVDF-HFP骨架,共混改性后PVDF可代替PVDF-HFP作为隔膜作为锂离子电池凝胶电解质膜。
  • 李秋俊;冯世娟
    . 2010, 41(10): 28-0.
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    对蓝宝石衬底上生长的一系列AlxGa1-xN薄膜进行了椭圆偏振光谱研究,得到了薄膜的厚度以及245-1000nm的光学常数;通过有效介质模型计算出Al组分;随着Al组分的增加,折射率n下降,吸收边蓝移,与透射光谱结果一致。
  • 王莉;
    . 2010, 41(10): 29-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    利用电化学极化曲线和电化学阻抗(EIS)测试方法研究了Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2块体非晶合金在0.5,1,2以及4 mol/L NaOH溶液中的腐蚀行为。极化曲线测试结果表明,Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2块体非晶合金在各种浓度的NaOH溶液中都具有很好的耐蚀性,阳极极化曲线表现出明显的钝化特征。随着NaOH溶液浓度的增大,其耐蚀性能逐渐下降。EIS结果显示,在开路电位下,Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金在不同浓度下的NaOH溶液中的Nyquist图均由单一的容抗弧构成。随着NaOH溶液浓度的增大,容抗弧的幅值越来越小,说明非晶合金的耐蚀性能逐渐减弱。这一结果与极化曲线结果一致。
  • 周艳军
    . 2010, 41(10): 30-0.
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    摘 要:采用磁控溅射和溶胶凝胶两种方法在石英基体上制备了纯TiO2薄膜,并通过离子注入及溶胶掺杂方法分别对TiO2薄膜进行Ge掺杂改性。利用XRD、XPS及UV-vis对两种TiO2复合薄膜的晶相结构、原子化学态以及光吸收性能进行了表征。结果表明,磁控溅射法制得TiO2薄膜为锐钛矿相,Ge离子注入引起复合薄膜的锐钛矿相消失,且该相600℃退火后并未得到恢复;经过退火后Ge在磁控溅射TiO2薄膜中以Ge单质存在。溶胶凝胶法Ge掺杂复合薄膜中存在锐钛矿相TiO2和Ge晶相,Ge在薄膜在表面以Ge和GeO2形式存在。两种掺杂方法制得的复合薄膜紫外-可见光吸收边均发生了红移。
  • 陈林柱;王立君;韦成华;林新伟;刘峰;叶锡生
    . 2010, 41(10): 31-0.
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    在复合材料激光烧蚀研究中,首要解决的问题是激光的吸收问题。利用积分球法测量了材料蒙皮层及材料整体结构对1.319μm红外激光的反射率和透过率,获得了蒙皮层材料激光吸收特性随厚度的变化规律,以及材料表面状态变化导致的反射与透射特性的变化。在此基础上研究了蜂窝夹层材料激光烧蚀前后的反射、透射性能变化,结果表明,材料表面碳化后对近红外激光的反射率由30%降为10%左右,透过率由40%降为0,平均吸收率由30%增加到90%,蜂窝夹层材料对激光的吸收大大增加。
  • 胡佩伟;杨华明;霍成立
    . 2010, 41(10): 32-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    通过功能体与硅酸盐矿物之间的复合来解决功能材料在合成、结构及性能等方面的问题,有望获得功能优异的新型复合材料。本文重点介绍了功能体与硅酸盐矿物复合的主要思路及方法,包括表面负载、孔道层间的组装、插层复合等关键制备技术的实施效果。同时系统综述了生态环境、催化、储能、光、电、磁性、屏蔽吸波等高附加值矿物基功能复合材料的研究现状及进展。
  • 唐艳军
    . 2010, 41(10): 33-0.
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    采用层层自组装技术,在废旧瓦楞纸再生纤维表面沉积了阳离子壳聚糖(CS)/阴离子聚丙烯酰胺(APAM)复合膜。借助扫描电镜观察了复合膜形貌特征以表征自组装复合膜的形成,通过动电特性试验研究了复合膜形成的动力学特征,使用红外光谱分析了复合膜形成机理。同时还考察了层层自组装的实验因素对再生纤维力学性能的影响。结果表明,再生纤维表面吸附有聚电解质,随着沉积层数的增加,纤维电性发生变化,Zeta电位正负交织呈现。再生纤维力学性能试验显示,在适宜的条件下,当自组装外层为APAM时,再生纤维力学性能有很好的增强效果,经过4层自组装后,再生纤维抄成纸页的抗张指数提高了55.34%,而耐破强度增大了4倍。
  • 廖玉珍
    . 2010, 41(10): 34-0.
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    本研究采用软刻蚀的方法在钛表面制备透明质酸(Hyaluronic acid,HA)微图形,利用高分子量的HA可以阻抗细胞粘附的性质,将内皮细胞粘附限制在一定的区域,并研究了内皮细胞的形态和细胞骨架排列情况。结果表明,HA可以通过软刻蚀的方法在钛金属表面得到轮廓清晰的的微米级小尺寸图形,该尺寸的微图形可以有效地将细胞限制在一定的区域,并能引导细胞朝一定的方向伸长,细胞骨架排列分布与细胞形态一致。这种改变细胞形态的简易方法为进一步的细胞功能及内皮化的研究提供了新的手段。
  • 徐铭遥;夏启斌;陈晓;李忠
    . 2010, 41(10): 35-0.
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    本文用浸渍法和H2还原预处理法制备两种CuO/γ-Al2O3催化剂,并用N2吸附脱附、XRD、TPR和CO化学吸附对经H2还原处理前后的催化剂进行表征,比较两种催化剂催化氧化(燃烧)甲苯的活性。研究结果表明:与浸渍法制备的CuO/γ-Al2O3催化剂相比,经H2还原预处理,再次焙烧后得到的CuO/γ-Al2O3/HR催化剂对甲苯催化燃烧活性明显提高。XRD和TPR分析表明,H2还原预处理提高了催化剂表面活性组分CuO的分散度、还原能力,同时,还降低了CuO的晶体尺寸,从而提高了催化剂催化氧化甲苯的活性。
  • 周亮
    . 2010, 41(10): 36-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    采用等离子喷涂工艺,以氧化锌(ZnO)作为吸收剂,氧化铝(Al2O3)为填料,聚乙烯醇(PVA)为粘结剂制备成ZnO/Al2O3复合涂层。分析了复合涂层的相组成及微观结构,研究了氧化锌含量对复合涂层介电性能的影响。结果表明,经喷涂后的涂层中有新相ZnAl2O4生成,其含量随原料中ZnO的含量增加而增加。涂层的密度与涂层中氧化锌含量有关。介电性能测试表明,涂层中ZnO含量的增加使涂层介电常数实部(ε′)及损耗(tanδ)先增加后降低。ZnO含量为65mol.%时,随频率的增加,涂层介电常数呈降低的趋势。
  • 胡寒梅;孙梅;朱绍峰;邓崇海
    . 2010, 41(10): 37-0.
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    通过对醋酸锌和三乙醇胺的水溶液微波辐照5 min制得了半导体ZnO多孔纳米球。粉体用XRD、EDS、FESEM、TEM和HRTEM进行了表征。结果表明:ZnO多孔球为六方纤锌矿相结构,球直径在200~400nm之间,球表面富含有大量的孔隙。对比试验讨论了碱的浓度对晶体生长的影响,分析了可能的反应机理。室温下的PL光谱表明粉体有在388nm处较强的激子发射和中心区在550nm处较宽的黄绿光发射。
  • 黄海宾;沈鸿烈;吴天如;张磊;岳之浩
    . 2010, 41(10): 38-0.
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    本文对高H2稀释比条件下热丝CVD法制备GeSi薄膜的工艺参数对薄膜的键结构的影响进行了研究。用Raman谱和FTIR谱对薄膜中非极性键(Ge-Ge、Ge-Si和Si-Si)相对含量的变化和极性键(Ge-H、Ge-H2、Si-H等H键)相对含量的变化进行了分析。研究结果表明:热丝CVD工艺参数对制备的GeSi薄膜中非极性键和极性键的影响规律是不同的。热丝温度和锗烷硅烷流量比(RS/G)对非极性键相对含量的变化均有影响。随着热丝温度上升Ge-Si和Si-Si相对含量均增加。随着RS/G增加Si-Si相对含量一直增加,Ge-Si相对含量先增加,当RS/G>1.4时开始下降。但热丝温度和RS/G对H键的影响规律有很大不同:随着RS/G增加,Si-H键的相对含量增加, Ge-H和Ge-H2键的相对含量减少,而热丝温度对H键相对含量基本无影响。
  • 郭志超
    . 2010, 41(10): 39-0.
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    PIT(powder in tube)法制备了MgB2超导材料;用Campbell法测量了样品的外加交流磁场bac与磁通渗透深度?’的关系,并计算得到样品在外磁场中的临界电流密度;讨论了bac - ?,曲线误差形成的原因和选取曲线平稳部分为计算有效段原则;Campbell法测量考虑了样品的整体结构影响电流的特性,得到的结果更切合超导材料的实际临界电流密度。
  • 彭小芹;顾淑英
    . 2010, 41(10): 40-0.
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    本文中,采用水化硅酸钙粉体做为填料制备一种快速硫化硅橡胶。通过考察填料用量及硫化工艺对硅橡胶力学性能的影响,确立了一种快速制备免二次硫化硅橡胶的方法。结果表明水化硅酸钙粉体具有极佳的硫化促进作用及良好的填容补强作用。
  • 徐源廷;顾志鹏;黄晶芸;余喜讯;刘菲
    . 2010, 41(10): 41-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    摘 要: 探讨经氧化海藻酸钠(ADA)处理的猪主动脉的性能特点,为构建人工器官等提供理想的生物材料。用ADA处理猪主动脉4h~72h,交联制得的生物材料测定交联指数并进行形态学观察,同时检测其力学性能。结果显示ADA既有效地去除和降低了组织中产生抗原性的细胞成分和自由氨基,又保持了天然组织构架的完整;经它处理的血管组织具有较好的韧性、黏弹性,是一种良好的生物材料;其中以在pH为4.0,ADA浓度为15g/100ml的条件下,交联72h得到的材料显示出更好的性能。
  • 杨采桦
    . 2010, 41(10): 42-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    摘 要: 利用化学液相共沉淀法制备出不同尺寸、具有超顺磁性的纳米磁性Fe3O4 /BSA颗粒,经分散后包覆蛋白使其具备良好的生物兼容性,该颗粒可长期、稳定地分散在溶液中。在外加交变磁场(414kAm-1,50Hz)下纪录不同颗粒的浊度变化率,并利用光透射性可即时测得介质中浑浊程度与时间的关系,结合浊度-浓度拟合曲线,计算出在外加磁场作用下,磁性纳米复合颗粒对外加磁场的响应程度,半定量计算出相同时间下不同尺寸的微粒吸附在管壁上的重量百分比。结果显示,稳定在介质中的纳米磁性颗粒在外加磁场后,磁响应性随颗粒尺寸增大而增大,颗粒大小分别为10nm、108nm和210nm,所对应的磁响应性分别为6%、10%和12%;在外加磁场三十秒后,该磁性纳米复合颗粒在管壁附着的质量百分比分别为39.9%、70.4%及86.7%。
  • 李永友
    . 2010, 41(10): 43-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    对研制合金采用不同的热处理制度进行强韧性研究,在SEM下观察材料的微观形态、分析成份,分析原因。在合金中加入某些强韧化因素,通过一定的锻造比,采用比较合理的成份设计及热处理工艺来控制碳化物的形态和位置,在不出现脆性相温度下进行固溶处理,最后进行γ'及γ〃相沉淀时效,可以大幅提高其强度及冲击韧性。
  • 周迎春
    . 2010, 41(10): 44-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    用低频脉冲磁场处理了非晶Fe78Si9B13合金,以红外非接触测温仪测量处理过程的温升,用M?ssbauer谱、XRD和TEM等手段观察样品的超精细结构变化。结果表明,脉冲磁场处理过程中,非晶Fe78Si9B13合金发生了低温纳米晶化,试样温升均小于7℃,晶化析出相仅为α-Fe(Si),晶粒尺寸约为10 nm,析出量为2.428 %-6.992 %,所形成的非晶-纳米晶双相合金的平均超精细磁场较原始非晶发生了明显变化,其单峰向低位场移动,在高位场又有出现另一单峰的迹象,脉冲处理参数不同,各峰出现的位置不同。
  • 朱绪力;孟永钢;田煜
    . 2010, 41(10): 45-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    磁流变弹性体中颗粒磁场力受到颗粒磁化率、颗粒结构以及颗粒间的饱和磁场强度等因素影响。本文利用磁路分析的原理,讨论了由磁化材料和非磁化材料组成的一段磁路的特性,在考虑颗粒结构的基础上建立了磁流变弹性体局部磁场的颗粒分析单元,推导得到了颗粒的磁化强度表达式。在对颗粒磁化强度过程简化的基础上,进一步导出计算颗粒磁场力的计算公式。
  • 姚金光
    . 2010, 41(10): 46-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    为了改善羰基铁粉与硅油的相容性,提高磁流变液的沉降稳定性,选用硅烷偶联剂为表面改性剂采用分散聚合法对羰基铁粉进行表面改性。通过傅立叶红外光谱、扫描电子显微镜、激光粒度分析仪等手段对改性前后羰基铁粉的结构、形貌和粒径进行了表征。同时还以改性前后的羰基铁粉为悬浮相,以硅油为分散相制备磁流变液。研究结果表明,改性后的羰基铁粉表面吸附有偶联剂,其粒径增大了2.4倍,与硅油有良好的亲和性,采用改性后的羰基铁粉可以显著改善磁流变液的沉降稳定性,同时偶联剂的添加会增大磁流变液的粘度,但是对流变性能影响较小。
  • 陈龙祥;洪厚胜;张庆文;洪厚胜;欧阳平凯
    . 2010, 41(10): 47-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为活性层和聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯(PP)微滤膜为支撑层制备了PDMS均质膜、PDMS/PTFE膜和PDMS/PP膜。通过扫描电镜(SEM)、视频接触角仪、热重分析(TGA)及溶胀测试等手段研究了膜的物化性能。通过渗透汽化实验考察了膜对乙酸/水体系的分离性能。结果表明,随着料液中乙酸质量分数的提高,渗透通量和分离因子提高。随着操作温度的提高,渗透通量增加而分离因子减小;进料流速从14~38 L/h变化时,对分离因子有影响较大,对渗透通量影响较小;支撑层对膜的分离性能有重要影响,在30 ℃和进料流速26 L/h时,PDMS均质膜、PDMS/PTFE膜和PDMS/PP膜对10 wt. %乙酸水溶液的分离因子分别为2.51、2.74和2.15,其对应的通量为35.29、42.09和40.84 g/(m2?h)。以上结论对于渗透汽化膜选择合适的支撑层材料,获得适宜的操作条件具有一定的指导意义。
  • 韩瑞平;孙继兵;杨薇;崔春翔
    . 2010, 41(10): 48-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    熔体快淬工艺中,快淬速度对Nd-Fe-B型薄带磁性材料的结构与性能影响显著。本文利用熔体快淬法制备了Nd10Fe8?1Co3B薄带,研究了快淬速度对其相结构以及晶化过程的影响。结果表明,快淬速度不同,薄带的非晶程度不同,随着快淬速度的增加,薄带中非晶相含量增加。而不同淬速薄带的晶化过程也存在很大差异,当淬速较低时,薄带晶化程度较高,为质点控制晶化模式;当淬速较高时,薄带中基本为非晶化相,此时为持续晶化模式。以15-50 m/s速度快淬的薄带开始晶化的温度在540-610℃范围内。
  • 李平平
    . 2010, 41(10): 49-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    采用低压烧结技术制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,通过SEM与XRD观察了不同烧结温度下合金的显微结构和物相组成,并对比了合金的力学性能。结果表明:合金的显微结构以黑芯/白环结构为主,物相中仅存在(Ti,W,Mo,Ta)(C,N)和Ni/Co固溶体;随着烧结温度的提高,合金组织逐渐均匀化,抗弯强度和硬度呈现先增大后减小的趋势。1450℃时,合金综合性能最佳,抗弯强度为1774MPa,维氏硬度为1682MPa。
  • 张敏
    . 2010, 41(10): 50-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    采用SEM观察不同纺丝工艺的日本和国产碳纤维的表面及断口形貌,从结构上对比分析它们的差异,结果表明:表面缺陷减少,内部致密性提高,轴向微孔尺寸减小都是碳纤维强度提高的主要原因。国产干喷湿纺碳纤维表面缺陷和内部缺陷明显减少,有助于提高纤维拉伸强度。另外,洁净的生产环境及精细加工的设备有利于碳纤维缺陷的减少,使纤维拉伸强度提高的空间变大。
  • 郑华靖
    . 2010, 41(10): 51-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    采用LB膜诱导沉积法制备PEDOT高度有序导电聚合物薄膜,所采用的工艺是将十八胺(ODA)与聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸PEDOT-PSS)先形成ODA包裹PEDOT-PSS纳米粒子的组装体,然后再将其铺展于气/液界面,制备PEDOT-PSS复合LB膜。实验表明,PEDOT-PSS纳米粒子对单分子层具有包裹作用,形成了稳定的复合单分子膜;不同膜压下制备的膜表面形貌不同,较高膜压下得到颗粒紧密排列的薄膜,亚相温度23℃、PEDOT-PSS浓度1×10-3 M、压缩速率5 mm/min、拉膜速率为1 mm/min的条件下薄膜具有较好的成膜性能。