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2010年, 第41卷, 第06期 刊出日期:2010-06-25
  

  • 全选
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    研究与开发
  • 王小兵;陈建军;刘应华
    . 2010, 41(06): 1-0.
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    对于热机电耦合压电智能薄板结构,鉴于包含了机电耦合、热释电效应和热力耦合的完整系统的阶数往往很高而不利于控制器求解,研究了基于平衡降阶法的H∞振动控制问题。对于直接关系到振动控制能否得以顺利实施的诸多问题,如系统的不可观性、温度的不可控性、降阶后系统状态变量的物理含义、评价信号的构建方法及其权矩阵的选取方法等,细腻地研究了它们对实现控制的影响机理,并在此基础上提出了相应的解决方法或技巧。数值算例表明这些研究工作有益于H∞振动控制的顺利实施。
  • 姚再起;齐民;葛振东;罗志聪;赵红
    . 2010, 41(06): 2-0.
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    为了提高钛表面的生物活性,利用微弧氧化工艺分别在普通粗晶钛和表面高能喷丸细晶钛上制备了多孔TiO2氧化层。经光镜和透射电镜观察,喷丸钛表面形成厚度大于40 μm,直径100-200 nm的等轴晶结构层。利用扫描电镜(带能谱分析)和X射线衍射仪对氧化层表面形貌、成分和相组成进行分析。结果表明:高能喷丸钛的表面生成的氧化层中含有α-Ca3(PO4)2相且钙磷百分含量提高。在粗糙的高能喷丸钛表面,微弧氧化速度在不同位置有所不同,氧化层与基体形成微机械咬合,基层结合力提高。
  • 曹雁冰;胡国荣;彭忠东;杜柯;刘艳
    . 2010, 41(06): 3-0.
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    以Li2CO3、FeOOH、纳米SiO2为原料,聚乙烯醇和超导碳为碳源,采用微波碳热合成法合成了Li2FeSiO4/C正极材料。通过XRD、SEM和恒电流充放电测试,对样品结构、形貌和电化学性能进行了表征和分析。结果表明,微波合成法可以快速制备具有正交结构的Li2FeSiO4材料;在处理温度650℃、时间12 min的条件下获得了高纯度、晶粒细小均匀的产物,并具有良好的电化学性能。以C/20倍率进行充放电测试,首次放电容量为127.5mAh?g-1,20次循环后容量仍有124mAh?g-1。
  • 陈楚艳;李庆;吴会杰;王译莹;钟小玲;李元
    . 2010, 41(06): 4-0.
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    在离子液体1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐[BMIM][PF6]水溶液中通过微波加热10分钟制备出ZnO纳米棒。用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、紫外分光光度计和荧光分光光度计对其形貌、结构和性能进行了表征。研究表明:产物结晶性良好,产率高,大小均匀,平均直径为20 nm, 长度为400 nm ~ 500 nm。通过对ZnO纳米棒形成机理和实验条件进行系统探讨,提出了三步反应机理,同时发现离子液体对产物的形貌起着关键作用。该方法简便、快速、环保,可推广运用于其它一维纳米功能材料的制备。
  • 陶平均
    . 2010, 41(06): 5-0.
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    近年来,随着铁基大块非晶合金尺度不断取得新的突破,无磁非晶钢的开发和研究受到日益广泛的关注。然而,Fe50Cr15Mo14C15B6系非晶钢的玻璃形成能力很弱,仅能形成直径为1.5mm的大块非晶合金。本文采用铜模真空吸铸法,探讨Y、Pr、Gd、Tb稀土元素对Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=RE)系合金玻璃形成能力的影响,实验结果表明,用2at.%的稀土元素Y、Pr、Gd、Tb分别替换Fe50Cr15Mo14C15B6中的Fe,能制备出一系列Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=RE)系非晶棒。Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M= Pr,Y,Gd,Tb)非晶棒的最大直径依次可达3mm、8mm、12mm和12mm。
  • 尤俊华
    . 2010, 41(06): 6-0.
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    采用d-HDDR(室温吸氢后“氢化一歧化一脱氢一再复合”)工艺制备Nd12.5Fe68.9-xCo12GaxZr0.1B6.5(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7) 永磁磁粉,研究了歧化氢压、脱氢再复合温度、脱氢再复合真空度及合金元素Ga对Nd12.5Fe68.9-xCo12GaxZr0.1B6.5合金磁性能的影响规律,利用X射线衍射仪(XRD)对磁粉的相结构进行表征。结果表明:d-HDDR工艺中,合金的相变过程为:Nd2(Fe,Co)14B+2H2<=>2NdH2+12α-(Fe,Co)+(Fe,Co)2B;0.03Mpa的歧化氢压是NdFeB磁粉产生磁各向异性的关键,脱氢再复合阶段采用高温,低真空与高真空相结合的制度是NdFeB磁粉获得高各向异性的保证;添加Ga元素有益于提高磁粉的矫顽力和各向异性,其最佳添加量为0.3at%,Nd12.5Fe68.6Co12Ga0.3Zr0.1B6.5磁粉的典型性能为:(BH)max=218.3kJ/m3,Br=1.22T,jHc=751.2kA/m,DOA=0.52。
  • 张春晓
    . 2010, 41(06): 7-0.
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    水溶液聚合法合成P(AA-AM)有机高分子吸湿材料。系统研究不同单体配比、单体浓度、脲含量等条件对该共聚物吸湿性能的影响。由正交实验确定了最佳反应条件,其最高吸湿率达1.05 g/g。采用红外光谱法确定共聚物组成,再由Fineman-Ross方程计算单体竞聚率。得知丙烯酸的竞聚率大于丙烯酰胺的竞聚率且均小于1,表明聚合物有明显的交替共聚现象。SEM照片显示加脲后,共聚物生成孔洞结构,其有效吸湿比表面积增加。TGA分析进一步证明P(AA-AM)共聚物的生成。吸湿实验结果发现P(AA-AM)共聚物的吸湿性能优于其相应的均聚物和传统的无机吸湿材料硅胶和分子筛。
  • 吴林志;殷莎;马力
    . 2010, 41(06): 8-0.
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    采用数值模拟对复合材料点阵夹芯结构的传导辐射耦合换热及其产生的热应力问题进行了研究。本文通过孔洞辐射的计算方式,对结构的瞬态温度场分布情况进行了数值模拟,分析了结构内部辐射对于传热机制的影响,并探讨了纤维柱及材料发射率等因素对辐射换热强弱的影响;最后,分析了结构在耦合换热作用下所产生的热变形和热应力。数值结果表明:当温度高于350℃时,碳纤维点阵夹芯结构的辐射换热效果明显,且温度越高其差值越大;纤维柱芯体对辐射换热的贡献不大;材料的表面发射率越大,夹芯结构的辐射换热能力越强。在上下面板固支情况下,热应力场主要分布于上面板及纤维柱与上面板相接触的根部,增强辐射换热,可减小根部的最大热应力;热应力场的分布与约束形式有关,仅上面板固支时的最大热应力最小。
  • 凌智勇;朱爱军;丁建宁;范真;程广贵;付鹏飞
    . 2010, 41(06): 9-0.
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    论文通过数值模拟的方法研究了层流状态下雷诺数、体积分数、颗粒和基液种类以及颗粒粒径对纳米流体对流传热特性的影响。研究结果表明纳米流体的对流传热系数明显高于基液,并且与基液和颗粒的性质、颗粒的体积分数及颗粒粒径密切相关。纳米流体的对流传热系数随着颗粒和基液热导率的增加、颗粒体积分数的增加以及颗粒粒径的减小而增大。研究发现对于一定体积分数的Cu-水纳米流体,在层流状态下对流传热系数的提高程度基本保持一致,与雷诺数大小无关。
  • 孟献丰;李东红;沈湘黔
    . 2010, 41(06): 10-0.
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    以金属盐、柠檬酸和玻璃微珠等为原料,采用非均相沉淀-热还原法制备了纳米金属铁包覆空心玻璃微珠壳核复合材料。采用SEM/EDS、XRD对包覆前后的复合微球进行了表征,分析了表面活性剂和加料速度对壳核微球的形成、形貌和物相的影响。结果表明,在优化的工艺条件下,可以制备出晶粒尺寸约为50.2nm的纯铁均匀包覆的壳核结构复合材料,包覆层显示出均匀、光滑和紧密的特点,包覆层Fe原子为体心立方结构。表面活性剂的加入提高了颗粒分散均匀性,促进了包覆层的形成。随着碳酸氢铵滴加速度的增大,引起均相沉淀的发生,在颗粒表面形成凸起。
  • 李秀悌;姚志通
    . 2010, 41(06): 11-0.
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    以粉煤灰为原料,与碳酸钠碱熔活化生成霞石。霞石与盐酸反应后,滤液经溶胶-凝胶转变得到产物白炭黑。随即利用γ-MPS 硅烷偶联剂和硬脂酸分别对白炭黑分别进行表面改性。借助XRD、TG-DTA、FT-IR光谱、氮吸附等温线等手段对白炭黑改性前后进行表征。结果表明,白炭黑BET 比表面积为364.80 m2/g,最大孔径为6.02 nm。TG-DTA 和FT-IR 光谱分析显示,两种改性剂成功接枝在了白炭黑表面。对比研究两种改性剂的改性效果发现,γ-MPS 的改性效果较好。
  • 张平
    . 2010, 41(06): 12-0.
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    摘 要: 本文对近年来发展的高性能磁流变液的磁学特性、流变学特性、抗沉降团聚稳定性、温度稳定性、摩擦学特性、应用性能、耐久性做了简要介绍。 关键词:磁流变液;阻尼器;抛光;磁密封; 耐久性
  • 李凌智
    . 2010, 41(06): 13-0.
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    摘 要:SiO2介孔薄膜具有优良的绝热性能,在热学、光学、微电子等领域有广阔的应用前景,其介孔结构对降低薄膜的热导率有着十分重要的作用,对介孔薄膜热导率的计算模型及测量方法的研究仍在不断探索中。本文对SiO2介孔膜的隔热机理进行了概述,从理论方面综述了对热导率研究的一些基本方法,并对薄膜热传导的尺寸效应作了说明。
  • 薛成山;曹玉萍;石锋;刘文军;孙海波;庄惠照;郭永福
    . 2010, 41(06): 14-0.
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    利用金属元素钯作催化剂,采用磁控溅射后氨化法,成功的在C-plane Al2O3 (蓝宝石)衬底上制备出GaN纳米线。X射线衍射和X射线光电子能谱研究显示合成的纳米线具有六方纤锌矿GaN结构。通过扫描电子显微镜,透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜观察分析得出GaN纳米线为单晶结构,其纳米线的直径约为10~60nm,长度达几十个微米。室温下以325nm波长的光激发样品表面,发现GaN带边发光峰有明显蓝移。最后简单讨论了GaN纳米线的生长机制。
  • 庞起
    . 2010, 41(06): 15-0.
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    使用简单的水热法在锌片上生长ZnO纳米棒阵列,并用电化学共聚制备了ZnO纳米棒阵列与聚噻吩(Zn/ZnO/PTH)复合膜。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对ZnO的结构和形貌进行表征,XRD结果表明产物为六方纤锌矿型ZnO,SEM结果表明在垂直锌片方向均匀生长了表面光滑的ZnO纳米棒阵列,纳米棒的直径约为80 nm,长约为2~3 μm。用光电流作用谱、光电流-电势图研究了Zn/ZnO/PTH电极的光电转换性质。结果表明,PTh修饰ZnO/Zn电极可使光电流产生波长发生明显红移,使其光电转换效率提高了4倍。
  • 张春艳;高家诚
    . 2010, 41(06): 16-0.
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    利用电化学沉积法在AZ31镁合金表面制备了Ca-P基生物涂层,使用扫描电子显微镜观察了经不同沉积时间处理后的涂层形貌,采用X衍射和能谱分析了涂层的结构和成分,通过电化学测试技术研究了在Hank's仿生溶液中AZ31镁合金及其Ca-P涂层的腐蚀行为。结果表明,镁合金表面在Ca(NO3)2和NH4H2PO4电解液中电化学沉积形成Ca-P涂层由DCPD(CaHPO4?2H2O)片状晶体组成。且涂层形貌随时间发生变化。AZ31镁合金表面的钙磷涂层提高了镁合金的自腐蚀电位,显著地减小了镁合金的腐蚀电流密度。这表明经钙磷涂层处理的AZ31镁合金耐蚀性能得到明显的提高。钙磷涂层的形貌和结晶程度影响AZ31镁合金的耐蚀性。
  • 谈淑咏;张旭海
    . 2010, 41(06): 17-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    直流磁控溅射法制备不同基底负偏压下的CrN薄膜,采用XRD分析薄膜相结构,EDS分析薄膜表面成分,SEM观察薄膜表面形貌,并对偏压作用机制进行了探讨。结果表明,当Ar流量6 ml?min-1,N2流量30 ml?min-1时,在基底负偏压增大过程中,CrN薄膜始终由CrN相组成,但薄膜生长发生了(111)(-50 V)向(200)(-125 V)再向无明显择优生长(-225 V)的转变。低偏压时,CrN薄膜[111]向[200]取向转变主要是轰击表面氮离子浓度增加导致;高偏压时,薄膜中Ar浓度大幅增长,高能离子长时间轰击破坏晶粒取向性,使薄膜呈无择优取向。同时,负偏压增加使薄膜表面形貌从具有棱角的不规则形状逐渐变为粒状结构,且晶粒逐渐细小。
  • 屈海涛
    . 2010, 41(06): 18-0.
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    合成了含有3,5-二甲基和3,5-二氯取代基团的混合型淀粉(苯基氨基甲酸酯)衍生物(CSP-2),并作为手性体分离材料涂敷在氨丙基化多孔硅胶表面,制得新型高效液相色谱(HPLC)用手性固定相;通过1H核磁共振(1H NMR)和红外光谱(IR)表征衍生物结构;以正己烷-异丙醇(9:1,v/v)为流动相,对多种手性对映体进行了拆分;结果表明:CSP-2综合了单一取代基团淀粉(苯基氨基甲酸酯)衍生物的手性拆分性能,具有优越的手性分离能力,同时固定相的稳定性大大增强。
  • 李道荣;张坤峰
    . 2010, 41(06): 19-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    在外加磁场条件下,采用溶胶凝胶法制备了钴离子掺杂二氧化钛光催化剂,并利用可见光下降解甲基橙溶液的实验考察了磁场强度对光催化剂催化性能的影响。借助XRD、SEM、UV及PL等手段对掺杂催化剂进行了表征。结果表明,外加磁场使催化剂的粒径减小,颗粒分布均匀,降低了催化剂的带隙能,提高了电子空穴对分离效率,增大了光催化活性。
  • 黄思思
    . 2010, 41(06): 20-0.
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    采用微波辐射法合成MIL-101多孔材料,探讨了反应温度对材料合成的影响。同时对MIL-101进行XRD测试以及孔结构和比表面积分析,采用重量法测定了288 K, 298 K和308 K条件下苯在MIL-101多孔材料上的吸附等温线,并估算MIL-101对苯的等量吸附热。结果表明,MIL-101多孔材料的比表面积达2089.2 m2?g-1 ,苯在MIL-101上的吸附等温线呈I型等温线,与Langmuir模型吻合很好,表明吸附主要为微孔吸附;随着温度的升高,MIL-101对苯的平衡吸附量逐渐下降,说明苯在MIL-101多孔材料的吸附以物理吸附为主。在T = 298 K,p / p0 = 0.5 时,苯在MIL-101多孔材料上的吸附量为9.44 mmol / g,远高于同等条件下普通活性炭和活性炭纤维对苯的吸附容量;苯在MIL-101上的等量吸附热为45.4 kJ / mol ~ 41.6 kJ / mol的范围,其等量吸附热随着表面吸附量的增加变化幅度不大,与活性炭纤维相比,MIL-101的表面吸附自由能分布比较均匀。
  • 徐海锋
    . 2010, 41(06): 21-0.
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    本文研究了温度及碳源气体对无金属催化化学气相沉积制备球形碳的影响,用高分辨透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)对实验结果进行表征。研究表明:温度和碳源气体对球形碳的粒径、均匀性以及分散性有着重要的影响。当以甲烷为碳源,在1200℃下制备球形碳时,所得碳球的粒径均匀,且分散性较好。此外,本文还对无金属催化化学气相沉积的生长机理进行了讨论。
  • 李丹明
    . 2010, 41(06): 22-0.
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    在分析电子辐照对ZnO类热控涂层光学性能退化机理的基础上,提出了单分子层电子色心产生模型,推导了“色心浓度”表达式及材料光学性能退化随辐照剂量的变化关系。用该理论对100KeV电子辐照下S781白漆太阳吸收比变化 的实验数据的拟合结果表明,单分子层模型能够很好地预测ZnO类热控涂层在电子辐照环境下光学特性退化趋势。该理论可扩展应用于其它热控材料在空间不同辐射环境下光学性能退化趋势的预测。
  • 郭红
    . 2010, 41(06): 23-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    对Co60.15Fe4.35Si12.5B15非晶合金薄带进行了低频脉冲磁场处理,M?ssbauer谱分析及透射电镜观察表明样品发生了纳米晶化,处理过程样品温升?T≤5℃,在直流磁场Hex为0.296kAm-1、交变驱动电流频率为2MHz时磁阻抗比值最大达255%。实验表明,材料的巨磁阻抗效应与低频脉冲磁场的频率、强度有关,低频脉冲磁场处理致非晶合金纳米晶化创新了一种获得巨磁阻抗效应新的处理工艺。
  • 刘果;郭红力
    . 2010, 41(06): 24-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    摘要:采用柠檬酸溶胶凝胶法制备了不同锰掺杂含量的BST陶瓷。研究表明,利用柠檬酸溶胶凝胶法制备BST陶瓷粉末可以降低BST陶瓷的烧结温度至1250℃,锰掺杂能明显降低BST陶瓷的铁电性,适量掺杂Mn可以获得具有介电常数适中、介电损耗较小,且室温下具有良好热释电性和探测率优值的BST陶瓷。1%Mn掺杂的BST陶瓷在室温下本征热释电系数γint=610 nC?cm-2?k-1,低频下的探测率优值Fd=88.4×10-6Pa-1/2,可以满足制作热释电探测器的要求。讨论了Mn掺杂BST陶瓷的电畴翻转机制
  • 邓联文;刘秀丽
    . 2010, 41(06): 25-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    采用气体雾化和高能球磨处理工艺并结合SrCO3复合改性技术制备FeSiAlCr薄片状微波吸收剂材料;利用X射线衍射仪和扫描电镜分析观测试样的微观结构和形貌;使用矢量网络分析仪测量系统测量样品在2~18GHz频率范围的复介电常数和复磁导率;计算模拟了FeSiAlCr吸收剂和经纳米SrCO3复合改性的SrCO3/FeSiAlCr吸收剂构成的单层吸波材料的吸波性能。结果表明:气体雾化工艺结合高能球磨处理技术可以获得纳米晶结构和薄片状形貌的FeSiAlCr材料,通过纳米SrCO3复合改性处理还能有效降低材料的介电常数,改善微波电磁参量的匹配性能;SrCO3/FeSiAlCr复合改性材料具有良好的吸波性能,厚度为1.2 mm的吸波涂层在2-6GHz范围的反射系数均低于-5dB。
  • 艾鹏飞;李毅东;陈小博;张静娴;谭宁会
    . 2010, 41(06): 26-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    采用溶剂热-高温固相法,合成了纳米晶Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+红色长余辉发光材料。通过XRD、TEM、荧光光谱对其进行表征。X射线衍射测试表明所制备的Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+纳米材料为单相,六方晶。透射电子显微镜(TEM)测试表明所制备的Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+纳米材料粒径小,分布集中。激发和发射光谱测试表明Eu3+离子能有效地掺入硫氧化钇基质中,并具有良好的发光性能。余辉测试表明其余辉颜色为红色,具有良好的余辉效果。
  • 李超英
    . 2010, 41(06): 27-0.
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    摘 要: 采用放电等离子烧结技术制备了热压/热变形NdFeB磁体。研究了不同烧结温度对热压磁体、热变形磁体微观结构及磁性能的影响。结果表明,随烧结温度的升高,磁体密度上升,680℃时已达理论密度的99.7%;另一方面,晶粒则随温度的增加发生长大。剩磁和最大磁能积受密度和晶粒大小的交互作用,在650℃时达最大:(BH)m=129kJ/m3,Br=0.87T, Hci=914kA/m。热变形后,磁体主相晶粒的c轴逐渐转向与压力平行的方向,形成磁晶各向异性,使磁体的剩磁和最大磁能积大幅增加。热压烧结温度对热变形磁体的磁性能有着极大影响,其剩磁和最大磁能积随热压温度的升高先升高后降低,620℃热压后,热变形磁体磁性能达最大:(BH)m=339kJ/m3,Br=1.49T,Hci=576kA/m。
  • 杨操兵;朱正吼
    . 2010, 41(06): 28-0.
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    采用模压成型成功制备了Fe-Ni基纳米晶磁粉芯。并研究了热处理温度和时间、纳米晶粉体的粒度、成型压力等对其磁性能的影响和其温度稳定性和频率稳定性。结果表明:当100~900℃内退火,随着温度升高,μe和Q值都呈先增后减,600℃时μe达到最大值31.5,其最佳退火时间为2h。成型压力和纳米晶粉体粒度越大,μe越大,Q值越小。在100~1000KHz内,磁粉芯具有较好的频率稳定性。在25~100℃内,随着温度的升高,μe逐渐下降,其中25~40℃内,μe变化敏感,温度系数αμ为-1.95×10-3℃-1,而高于40℃时,其温度系数αμ仅为-2.48×10-4℃-1。
  • 于美杰;王启芬;王成国;胡秀颖;马婕;王威强
    . 2010, 41(06): 29-0.
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    在恒温和梯度升温两种模式下,对不同纤度、横截面形状的三种聚丙烯腈原丝进行了预氧化处理,采用扫描电镜、光学显微镜、元素分析等技术研究了预氧丝的皮芯结构及氧元素的扩散。结果表明,对于恒温模式,在250℃加热1h的预氧丝已经产生了明显的皮芯结构,而对于梯度升温模式,直到275℃才开始出现皮芯结构;原丝的横截面形状不影响氧的扩散,在相同加热条件下,肾形截面预氧丝的皮层厚度与圆形截面的相同;原丝纤度越小,越容易获得均质的预氧丝。原丝的细旦化以及适当的梯度升温预氧化工艺是获得优质预氧丝的重要保证。
  • 安静;赵栋梁;景永强;柳忠元
    . 2010, 41(06): 30-0.
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    采用化学还原方法制备出具有纳米尺度的Co颗粒,并在其表面包覆一层MnO2膜,从而制备出具有核/壳结构的Co/MnO2颗粒。应用热处理手段,制备出三种不同类型的核/壳样品,分别通过XRD、TEM、SEM测量手段,对它们进行结构分析。并同时对这种铁磁/反铁磁的核壳结构样品进行磁性研究,发现包覆热处理后的Co颗粒具有可观的交换偏置现象。
  • 徐勇;刘雄军;陈国良;张勇;汤方立
    . 2010, 41(06): 31-0.
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    采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术研究了Al元素的添加以及二十面体团簇结构对不同冷却速率下Zr50-xCu50Alx (x = 0~25)合金的非晶形成能力、合金结构以及相变过程的影响。结果表明,对直径大于3mm的Zr45Cu50Al5合金,其主相为ZrCu和二十面体相,而对于直径为3mm的Zr45Cu50Al5合金,其主相则为ZrCu和非晶相。二十面体相的衍射峰强度随着冷却速率的增加而大大降低,直至变成弥散峰。反映出二十面体相与非晶相之间存在强烈的关联性。Zr-Cu-Al合金中的非晶相与二十面体相具有相同的短程有序结构,即二十面体团簇结构,这种五次对称的原子堆垛结构与周期性有序的晶体结构互不相容,从而起到阻碍结晶、提高非晶形成能力的作用。
  • 戴玮;朱宁
    . 2010, 41(06): 32-0.
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    本文研究和探讨了预处理和温度影响对碳纳米管定向生长机制的作用。利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的方法,以金属Fe薄膜为催化剂,在单晶硅衬底上定向生长碳纳米管(CNT)。通过给予不同的预处理和温度条件,在Fe/Si衬底上沉积出碳纳米管,通过扫描电子显微镜(SEM)进行表征,将不同的条件下生长的碳纳米管进行对比。结果表明,在适当的工艺条件下,可以生长出方向性好,纯度高的碳纳米管。
  • 鲍艳;马建中
    . 2010, 41(06): 33-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    本文采用原位插层聚合法制备了聚甲基丙烯酸/蒙脱土(PMAA/MMT)纳米复合材料和聚甲基丙烯酸/蒙脱土/二氧化硅(PMAA/MMT/SiO2)纳米复合材料,并比较两种纳米复合材料的结构与性能。研究结果表明:PMAA/MMT纳米复合材料属于插层与剥离共存型纳米复合材料。PMAA/MMT/SiO2纳米复合材料中蒙脱土的特征衍射峰已经消失,蒙脱土与二氧化硅均匀分散在聚合物基体中。PMAA/MMT及PMAA/MMT/SiO2纳米复合材料均有一定的鞣制性能,但相对而言PMAA/MMT/SiO2纳米复合材料的鞣制效果较好。
  • 周超超
    . 2010, 41(06): 34-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    溶胶-凝胶法制备了Bi1-xBaxFe1-yMnyO3陶瓷样品,研究掺杂对BiFeO3(BFO)的微观结构、磁性及介电性能的影响.XRD表明Bi1-xBaxFe1-yMnyO3为单相菱方钙钛矿结构,BiFeO3的磁滞回线表明其在室温具有反铁磁性(弱铁磁性),Ba和Mn掺杂后使体系由反铁磁性向铁磁性转变.BiFeO3 和Bi0.9Ba0.1FeO3介电常数随温度变化曲线在200K和230K下均出现转变点,但掺杂Mn时体系转变点消失.当外加磁场时,介电常数的测量表明Ba和Mn掺杂能够增大BFO的磁介电效应.
  • 何永佳;金舜
    . 2010, 41(06): 35-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    通过碳纤维在新拌水泥浆体中的变动系数、硬化水泥浆体电阻率和SEM分析测试等来综合评价羟丙基甲基纤维素(HPMC)对碳纤维在水泥浆体中的分散性的影响。试验发现:在不同掺量下,HPMC均能显著改善纤维的分散,且随着HPMC掺量的提高,变动系数与电阻率均呈现先降低再升高的趋势。当HPMC掺量在0.2%~0.4%时,分散效果较好。同时分析了HPMC对纤维分散性改善效果的机理在于其分子结构中含有的极性羟基基团与碳纤维表面的极性羟基基团或羰基基团以及水分子之间形成氢键,增强了短碳纤维表面的亲水性和浸润性,提高了短碳纤维的分散性;但掺量较大时反而由于气孔的增加而使影响电阻率。
  • 李嫱;冷永祥
    . 2010, 41(06): 36-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    由超高分子量聚乙烯(以下简称UHMWPE)制成的人工关节臼配合金属或陶瓷制成的关节头是临床普遍使用的人工关节摩擦副。然而在人工关节长期服役过程中,超高分子量聚乙烯关节臼表面由于磨损产生的UHMWPE磨屑成为其无菌松动、远期失效主要原因。大量文献报道表明对偶件(金属或者陶瓷关节头)的表面粗糙度是影响超高分子量聚乙烯关节臼的摩擦磨损性能的主要因素。本文即是对近年来该领域相关研究工作的文献综述,主要内容包括:超高分子量聚乙烯的磨损机制以及对偶件表面粗糙度UHMWPE磨损率、UHMWPE磨屑尺寸和人工关节润滑机制的影响。
  • 吕汪洋;陈文兴;冯桂华;姚玉元;富儒年
    . 2010, 41(06): 37-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    采用差示扫描量热仪研究了聚(N -异丙基丙烯酰胺)温敏水凝胶负载锌酞菁(GE-ZnPc)的温敏性能,测得其体积相转变温度(VPTT)为34.3 °C。以α-萘酚为研究对象,考察了不同温度下GE-ZnPc对α-萘酚的吸附性能,发现该吸附过程符合Freundlich吸附模型。吸附热力学研究结果表明:在VPTT以下是吸热反应,温度升高有利于吸附;在VPTT以上是放热反应,温度升高不利于吸附。另外,还研究了GE-ZnPc对水溶液中α-萘酚的光催化氧化情况,发现其在可见光照射下具有较高的光催化活性,并且考察了温度对GE-ZnPc光催化性能的影响,发现其吸附和光催化活性都是在VPTT附近达到最高,说明吸附作用对其光催化性能的提高起重要作用。
  • 南景天;刘永磊;李鸿;严永刚;张云飞;吕国玉
    . 2010, 41(06): 38-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    本文通过原位聚合法制备了一种新型的骨修复材料--多元氨基酸共聚物/含锶硫酸钙复合材料(硫酸钙含量:40 wt%),并研究了其体外降解性能,同时考察了掺锶对材料降解性能的影响。结果表明:未掺锶的多元氨基酸共聚物/硫酸钙复合材料降解速度过快,降解初期,降解产物对材料周围环境pH值影响较大;多元氨基酸共聚物/含锶硫酸钙复合材料具有良好的体外降解性能:在PBS溶液中浸泡12w后材料总失重达到26.62%;降解初期1w内,材料具有较高的降解速率,达到14.5%,溶液中的Ca2+、Sr2+浓度快速增加,pH值则降至最低,达到5.83;随着降解时间的延长,材料降解速度和降解液中Ca2+、Sr2+浓度趋于稳定,降解液pH值逐渐回升,基本保持在7.4左右;对复合材料表面沉积物分析发现其为羟基磷灰石,表明材料具有良好的生物活性。
  • 钟爱华
    . 2010, 41(06): 39-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    采用超声喷雾热解法在不同衬底温度条件下沉积了N-Al共掺杂ZnO薄膜,衬底为普通硅酸盐玻璃。利用X射线衍射仪、原子力显微镜和荧光光谱仪表征了样品的晶体结构、形貌及室温光致发光性能。结果表明,ZnO颗粒尺寸随着衬底温度的升高而逐渐增大;低温下沉积的样品发光光谱中缺陷发射光占主导,随着衬底温度的升高这些缺陷发射光强度逐渐减弱,当温度升高到450℃时只有紫外发射光。缺陷发射光强度的减弱意味着薄膜缺陷浓度减小、晶体趋于完整,同时反映出施主型缺陷浓度随衬底温度的升高而逐渐减小,这对减弱ZnO薄膜p型掺杂时Vo或Zni等施主缺陷的自补偿效应很有意义。
  • 齐元峰;岳钦艳;岳敏;高宝玉;吴苏清;郗斐
    . 2010, 41(06): 40-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    以光大水务(济南)有限公司脱水污泥、粘土为原料,以粉煤灰为添加剂烧制超轻污泥陶粒。通过配比试验和单因素实验,确定了原料添加量和工艺流程;由L18(37)正交试验,得到应用于水处理填料的超轻污泥陶粒的最佳配料比例和最佳烧制流程;最后将所得超轻污泥陶粒进行ICP-AES分析并与商品陶粒进行SEM比较。结果表明,应用于污水处理填料的超轻陶粒吸水率49.46%,堆积密度365kg/m3。经有毒金属浸出测试证明,生产的超轻污泥陶粒有毒重金属浓度在国标要求范围内,不会造成二次污染。
  • 薛茂强;石巍
    . 2010, 41(06): 41-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    以尼龙膜为基膜,采用甲醛活化法偶联壳聚糖制备尼龙-壳聚糖复合膜;再用1,4-二羟基正丁烷双缩水甘油醚对其进行活化并固载聚赖氨酸作为配基,制备亲和膜。膜上壳聚糖和聚赖氨酸的含量分别为112.4和92.3mg/g尼龙膜。通过静态和动态实验测定了胆红素在膜上的吸附性能,结果表明:胆红素在膜上的吸附平衡符合Freundlich 方程;在较高的温度、较低的离子强度下胆红素的去除效果较好;在动态操作条件下容易达到吸附平衡,并对结合胆红素具有较好的清除效果。
  • 朱立群;刘慧丛;吴坤湖;李卫平
    . 2010, 41(06): 42-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    在地热水的抽取和输送过程中,金属管道和泵的结垢是最普遍的问题。本文采用图像二值化处理法,扫描电子显微镜,能谱仪,X射线衍射仪等方法对比研究了聚苯硫醚(PPS)涂层,PPS/聚全氟乙丙烯(FEP)涂层和PPS/聚四氟乙烯(PTFE)涂层在循环模拟地热水中的阻垢性能,结果表明:含氟树脂掺杂聚苯硫醚获得的复合涂层表面能较低,其阻垢效果优于单纯的PPS涂层。同时,流水的冲刷和表面能的降低对垢层晶核的生长形貌也产生一定的影响。交流阻抗测试表明,PPS/FEP涂层在地热水环境中具有较好的耐蚀性。
  • 涂茜;傅相锴;王刚
    . 2010, 41(06): 43-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    合成了系列10-N取代的吩噻嗪衍生物(Phenothiazine Derivatives, PDs),利用氢谱、碳谱、红外光谱等方法对其结构进行表征,并使用电化学工作站和紫外光谱对其电化学性质作了初步研究。组装了以PDs作为阳极电致变色材料,紫罗精作为阴极电致变色材料的新型阴极-阳极复合电致变色器件。当施加2.4V电压时器件阴极材料显示蓝色,而施加反向电压时阳极材料显示为红色,颜色可逆转换且其响应时间小于250ms, 循环次数超过104,可实现寻址。PDs作为阳极材料具有优良的电致变色性能并且廉价环保,是一种令人瞩目的新型电致变色阳极材料。
  • 洪厚胜;由涛
    . 2010, 41(06): 44-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    制备了聚四氟乙烯(PTFE),聚醚砜(PES)和聚偏氟乙烯(PVDF)作为支撑材料的3种PDMS复合膜,研究了支撑层对复合膜分离水中乙酸性能的影响。结果表明,复合膜的分离性能不仅取决于活性层的物理化学性质,也与支撑层的结构及制备方法有关。随着料液浓度的增加,3种复合膜的渗透通量均增加,但分离因子却因不同支撑层材料而不同;随着料液温度的增加,3种复合膜的通量均大幅度增加,分离因子则随之下降;随着料液流速的增加,3种复合膜的的渗透通量均先增加而后趋于平稳,分离因子则先降低而后几乎不变。
  • 林晓军;张颖;程璇
    . 2010, 41(06): 45-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    摘 要: 本文通过高纯氧化铝陶瓷浆料粘度和zeta(?)电位等参数的考察,探讨了不同pH值下,含镁离子电解质对其流变性能的影响。结果表明:镁离子会降低氧化铝浆料的流变性能。在其存在下,无分散剂时与添加聚丙烯酸(PAA)作分散剂时,pH值分别为6.5和9.5的浆料具有良好的流变性能。无镁离子存在时,PAA的最佳添加量为0.5%;镁离子浓度为0.05mol/L时,该量增加至0.9%。
  • 朱永昌
    . 2010, 41(06): 46-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    选取了具有良好化学稳定性的Al-Ca-Ba玻璃系统作为闪烁体的基质系统,研究了Ce3+在该玻璃系统的中的发光特性以及该玻璃系统中A/C(Al2O3/CaO)比值对其抗析晶性能与发光性能的影响。研究结果表明Ce3+在Al-Ca-Ba玻璃系统中的发光较其它玻璃系统激发与发射波长均发生了明显的红移效应,Stokes位移变大,原因跟该玻璃系统较高的光碱度相关;Al-Ca-Ba玻璃闪烁体中A/C比对该玻璃系统的抗析晶性能与发光性能均具有非常重要的影响,其比值处于12CaO.7 Al2O3这一低熔区域范围内,抗析晶性能与发光性能最好。
  • 冯立兵;刘爱华;刘玫;马玉英;满宝元
    . 2010, 41(06): 47-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    采用脉冲激光沉积技术先在Si(111)衬底上制备Zn薄膜,然后在在石英炉中热蒸发金属锌粉的方法制备了ZnO晶须。分别用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外吸收(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和光致发光(PL)谱对样品的结构、成分、形貌和光学特性进行了表征。结果表明:采用此方法得到的ZnO多角晶须为六方纤锌矿结构, 其根部直径大约在200–500 nm之间,尖部直径大约为40nm左右,长约几个微米。Zn薄膜能够有效的促使晶核的形成与长大从而促进了ZnO晶须的形成。最后, 简单讨论了ZnO 纳米晶须的生长机制。
  • 李盼来
    . 2010, 41(06): 48-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    采用高温固相法合成了Ca2SiO3Cl2:Eu3+红色发光材料。利用x射线分析了材料的晶体结构,其为四方晶系;在400 nm近紫外光激发下,材料呈红色发射,主发射峰位于582、599、623、655和691 nm,分别对应Eu3 +的5D0→7F0、7F1、7F2、7F3和7F4特征跃迁;监测599 nm最强发射峰,激发光谱覆盖200-450 nm,主激发峰位于400 nm。研究了Eu3+摩尔浓度对Ca2SiO3Cl2:Eu3 +材料发射强度的影响,结果显示,随Eu3+浓度的增大,强度先增大、后减小,Eu3+浓度为1%时,强度最大。引入Li+后,材料的发射强度进一步增大。
  • 张春祥
    . 2010, 41(06): 49-0.
    摘要 ( ) 可视化 收藏
    以乙二胺四乙酸(EDTA)为络合剂,对应的金属硝酸盐为原料,采用络合法制备了一系列Zn2+取代Co2Y型铁氧体。探讨了焙烧温度和取代离子Zn2+浓度对产物的结构和磁学性质的影响。采用XRD、FT-IR、VSM和阻抗分析对样品的结晶行为、结构和磁学性质进行了表征。结果表明在1000℃相对较低的温度下可以获得单相的Y型六角铁氧体,Zn2+对Co2+的取代使得晶胞参数增加,磁化强度和矫顽力发生变化。磁晶各向异性的降低导致了共振峰向低频方向的移动和磁导率实部的增加。