改性硅酸盐胶粘剂的制备及性能

以K2Ti6O13晶须为改性剂,通过调节胶液的pH值制备了一种改性硅酸盐胶粘剂;用AG-250KNI电子精密材料试验机和DTG-60H热分析仪对胶粘剂的力学性能和耐热性能进行了表征;用常温水浸试验和腐蚀性试验对胶粘剂的耐水性和腐蚀性进行了评价.结果表明:该胶粘剂粘接强度大、耐热性能好,特别是耐水性明显优于现有硅酸盐胶粘剂的,且对钢铁材料无腐蚀性,是一种综合性能优异的环保型胶粘剂产品.     

基于Zn_2SiO_4:Mn的成像器件紫外增强薄膜制备及表征

在CCD、CMOS等硅基光电成像器件的光敏面镀下变频薄膜将紫外波段的光变为可见波段的光,可实现CCD、CMOS等硅基光电成像器件的紫外响应.考虑Zn2SiO4∶Mn粒子直径小,稳定性好,荧光量子效率高等优点,本文用"旋涂法"在石英基底上生成Zn2SiO4∶Mn紫外增强薄膜,并对其透射光谱、吸收光谱、激发光谱与发射光谱等光学性质进行分析.实验测得薄膜在300 nm以下透过率极低并具有很强的吸收,在300 nm以上透过率很高且吸收很弱;激发峰在260 nm,发射峰在525 nm,可以实现将紫外光转化为可见光.分析了Zn2SiO4∶Mn薄膜的均匀性、厚度、稳定性等物理性质对其变频性能的影响.实验结果表明,利用Zn2SiO4∶Mn薄膜可以有效增强CCD等光电器件的紫外响应,实现光电器件的紫外探测.     

CuS-Fe2O3纳米复合薄膜的制备、表征和摩擦学性能

采用溶胶-凝胶法制备了纳米CuS-Fe2O3复合薄膜,研究了其微结构和摩擦学性能,并探讨了复合薄膜的磨损机制。用XRD,XPS,及AFM研究了薄膜的晶体结构、化学价态与表面形貌,用UMT-2研究了薄膜的摩擦学性能。研究结果表明,所制备的薄膜是均匀致密的,表面粗糙度为0.30 nm,CuS为粒径20 nm的正六面体结构,并且均匀分散在Fe2O3基体中;薄膜与GCr15不锈钢球对磨过程中表现出了很好的耐磨抗摩性能。CuS的摩尔分数为8%时的CuS-Fe2O3复合膜在滑动速度为150 mm/m in,载荷为1.5 N的条件下,摩擦因数为0.08,磨损寿命为4 200次,通过SEM观察薄膜的膜痕发现薄膜的磨损机制主要是轻微的擦伤、粘着转移和磨粒磨损。     

磁控溅射法制备的五氧化二钒薄膜光电特性

利用射频磁控溅射方法,选取溅射时间为15,25,30和45min,在蓝宝石衬底上沉积了V2O5薄膜。研究了其他实验参量不变,溅射时间不同对薄膜结构、薄膜厚度、表面形貌、电学及光学性能的影响。实验结果表明,制备出的薄膜为单一组分的V2O5薄膜,其在(001)面有明显的择优取向。随着溅身时间的增加,结晶性能逐渐变强,晶粒尺寸也逐渐变大,而表面粗糙度值会逐渐降低;在晶体结构完整的基础上,随着溅射时间的增加,相变温度和经历的温度范围会逐渐增加,电学突变性能会降低。测试了薄膜在中红外波段的高低温透过率,结果显示:当膜厚为350nm,波长为5μm时,薄膜的透过率从25℃时的81%变为300℃的7%,变化幅度可达74%;所有薄膜相变前后透过率的比值均为9~13,表现出了非常突出的光学开关特性。     

钛铝系金属间化合物薄膜的制备和摩擦性能

应用射频磁控溅射方法沉积钛铝系金属间化合物薄膜;用X射线衍射仪(XRD)、配有能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)和UMT-2型摩擦试验机对薄膜的相组成、形貌和摩擦性能进行了分析.结果表明:该薄膜是由TiAl、TiAl3、Al2O3和TiO2相组成;薄膜表面晶粒均匀细小;对于不同钛、铝含量的薄膜,当铝含量(原子分数)为45%时具有最低的摩擦因数;摩擦因数随着载荷、转速和摩擦时间的增加而减小.     

基于Zn2SiO4:Mn的硅基成像器件紫外响应增强薄膜制备及其表征

为了增强CCD、COMS等硅基光电成像器件的紫外响应,在其光敏面镀上“紫外—可见”变频薄膜将紫外光变为可见光,以实现CCD、COMS等硅基光电成像器件的紫外响应。 Zn2SiO4:Mn由于粒子直径小,稳定性好,荧光量子效率高等优点,在增强光电器件紫外响应领域有着很广泛的应用前景。现用“旋涂法”法在石英基底上生成 Zn2SiO4:Mn紫外增强薄膜,并对其透射光谱、吸收光谱、激发光谱与发射光谱等光学性质进行测量分析。实验测得薄膜在300nm以下透过率极低,在300nm以上透过率很高且平稳;对300nm以下的光具有很强的吸收,对300nm以上的光吸收很弱且很平稳;激发峰在265nm,发射峰在525nm,即能将紫外光转化为可见光。同时分析了Zn2SiO4:Mn 薄膜的均匀性、厚度、稳定性等物理性质对其变频性能的影响,可知Zn2SiO4:Mn 薄膜是一种可用于增强CCD等光电器件紫外响应的紫外增强薄膜。     

金属丝网负载纳米二氧化钛薄膜的制备及催化实验

采用溶胶-凝胶工艺在金属丝网表面制备了均匀透明的锐钛矿型TiO2纳米薄膜，通过XRD，TEM对薄膜进行了表征，其颗粒大小在12-20nm，薄膜成膜形态良好。利用甲醛催化实验评价了TiO2纳米薄膜的光催化性能。通过甲醛降解试验，证明了该薄膜具有良好的催化性能。     

Ti3Al金属间化合物在熔融LiCl-Li2O中的热腐蚀行为

采用浸没法研究了Ti3Al金属间化合物在750℃熔融LiCl-3％Li2O中的热腐蚀行为。结果表明：Ti3Al的耐腐蚀性能优于SS310不镑钢。Ti3Al在腐蚀初期出现了较快的腐蚀,而后腐蚀速率减慢并趋于平缓。Ti3Al经腐蚀后,形成了双层结构的腐蚀膜,外层较厚,由铝的氧化物（LiAlO2,Al2O3）构成;内层较薄,由钛的氧化物（Li2TiQ,TiO2）构成。铝的选择氧化导致了Ti3Al腐蚀初期快速腐蚀,而腐蚀后期腐蚀速率较慢是由于钛的氧化物构成的内层具有较好的保护性。     

Fe_3O_4/MnO_2磁性复合颗粒的制备及表征

以纳米Fe3O4颗粒为核,分别采用液相沉积法和溶胶一凝胶法两种方法将MnO2包覆在其上制备了Fe3O4/MnO2磁性复合颗粒,并借助XRD、TEM、FTIR和VSM等手段分别对纳米Fe3O4颗粒和两种复合颗粒进行表征.结果表明:采用液相沉积法进行包覆可生成以多个纳米Fe3O4颗粒为核、粒径约为200 nm的近球形Fe3O4/MnO2磁性复合颗粒,其饱和磁化强度为24.4 kA·m-1;采用溶胶-凝胶法进行包覆则生成以单个纳米Fe3O4颗粒为核、粒径约为50 nm的磁性复合颗粒,包覆层为絮状MnO2,其饱和磁化强度为16.5 kA·m-1.     

TiO2—K2O—LiZnVO4陶瓷薄膜的制备及其湿敏性能研究

采用溶胶凝胶法制备了ＴｉＯ２－Ｋ２Ｏ－ＬｉＺｎＶＯ４陶瓷薄膜湿敏元件,研究了薄膜的结构和元件的感湿性能。薄膜主要由金红石型ＴｉＯ２构成,化学组成为Ｔｉ：Ｋ：Ｌｉ：Ｚｎ：Ｖ：Ｏ＝１：０．０４：０．１：０．１：０．１：２．４２（原子摩尔比）。工作频率为４０Ｈｚ时,湿敏元件在全湿度范围内具有良好的阻抗一湿度特性及电容－湿度特性,感湿特性曲线线性良好。元件还具有灵敏度高,滞后小,响应快,长期稳定性好等优点     

磁控溅射法制备ZrW2O8薄膜及其性能

利用射频磁控溅射法在单晶硅片和石英基片上沉积了非晶态ZrW2O8薄膜,对不同温度下热处理的薄膜进行了XRD分析;用扫描电镜观察了薄膜的表面形貌,用阻抗分析仪和分光光度计分别研究了薄膜的介电性能和透光性能.结果表明:非晶态薄膜在740℃热处理3 min可以制得具有较好负热膨胀特性的ZrW2O8薄膜,其热膨胀系数为-2.54×10-5 /℃;介电常数和介电损耗均随着频率的增加而减小;在可见光范围内薄膜的透光率达75%.     

纳米K2Ti4O9晶须增强型固体润滑涂层在切削加工中的应用

为了减少切削加工中切削液的排放 ,改善环境 ,本研究用固体润滑剂代替切削液。在高温摩擦试验机上对四种固体润滑剂进行了摩擦试验和效果对比 ,筛选出纳米钛酸钾增强型复合固体润滑剂 ;将其涂覆在刀具表面进行 4 0Cr钢切削试验 ,干切削中切削速度为 14 0m/min时涂层刀具的后刀面磨损量是未涂层刀具的 1/ 6 ,比使用切削液时的磨损量也略有降低 ;随着切削速度的升高 ,涂层刀具的后刀面磨损量有所增加 ,但仍比未涂层的低 ,比使用润滑液的有所增高。AFM、SEM和EDX对摩擦表面的分析结果表明 :固体润滑膜涂覆在刀具表面 ,可改善刀具的润滑状况 ,有效地防止切屑和刀具的粘附 ,明显减少刀具的磨损     

射频磁控反应溅射法制备Y2O3薄膜的工艺研究

采用射频磁控反应溅射法制备氧化钇(Y2O3)薄膜。系统研究了工艺参数对Y2O3薄膜沉积速率的影响规律,使用X射线光电子能谱仪(XPS)分析表征了薄膜的成分。结果表明,Y2O3薄膜的沉积速率随射频功率的增大而增大,在合适的溅射压强下沉积速率呈现极大值,O2/Ar气体流量比和衬底温度的影响不明显,对此从理论上进行了解释。制备的薄膜中Y和O元素的原子浓度基本符合Y2O3的化学计量比。     

静电辅助气溶胶化学气相沉积法制备Al_2O_3薄膜

以乙酰丙酮铝为前驱体,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,采用静电辅助的气溶胶化学气相沉积(ESAVD)方法,在Si(100)衬底上制备了Al2O3薄膜,并采用场发射扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和自动划痕仪等设备对制备的薄膜进行了表征。结果表明:采用ESAVD法制备的Al2O3薄膜平整致密而且晶粒细小,薄膜与基体之间及薄膜内部都未出现开裂现象;薄膜与基体的结合力约为5.56 N;沉积得到的薄膜为化学计量比为2∶3的氧化物薄膜;退火前的薄膜为非晶态,在1 200℃退火保温2 h后薄膜转变为-αAl2O3。     

硅烷化单晶硅表面自组装ZrO2薄膜及其摩擦学性能研究

利用自组装成膜技术在磺酸化的MPTS自组装单层薄膜表面制备了ZrO2薄膜,应用接触角测定仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、原子力显微镜(AFM)分析了薄膜的组成和结构。结果表明：该ZrO2薄膜比较致密、无裂缝,呈“准二维”特征,且与基底的牢固性好。摩擦磨损试验表明：ZrO2薄膜经500℃烧结处理后适于在低负荷、低滑动速度下作为减摩、抗磨保护性涂层。     

磁控溅射制备高聚物基TiO2-CeO2复合薄膜的组织和性能

采用磁控溅射技术在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)衬底上制备了TiO2-CeO2复合薄膜;用X射线衍射仪、扫描电镜和UV-VIS分光光度计分析了薄膜的相组成、表面微观形貌和透射率.结果表明:溅射态的薄膜为非晶态;经150℃退火12 h后,薄膜表面有锐钛矿相颗粒析出;随着溅射功率的增加,薄膜表面的锐钛矿相颗粒数量明显增多,形状接近球形,在功率为100 W时,尺寸约为120 nm;随着溅射功率的增大,薄膜对紫外和可见光的透射率降低;另外,薄膜表面形貌和透射率也受溅射时间的影响.     

金属/陶瓷复合材料的原位合成及其结构研究

以铝镁合金、高纯石英棒为原料，采用原位合成法在1473K氮气氛下保温2h制备了Al（Si）／AlN／MgAl2O4复合材料。采用XRD、SEM和EDX等方法分析了所得材料的相组成与显微结构。结果表明：复合材料的物相为MgAl2O4、Al-Si、AlN、Mg2Si和Si；在铝与SiO2界面上形成的Al2O3与基体合金中的镁反应生成块状的MgAl2O4尖晶石晶体，在复合材料内部发现均匀分布的AlN晶须，部分氧、铝、镁、铁形成化合物与硅一起均匀弥散分布于复合材料中。     

不同Al2O3含量ZrO2(3Y)/Al2O3纳米复合粉体的制备与表征

采用化学共沉淀法制备了Al2O3数量分数为0%～30%的ZrO2(3Y)/Al2O3纳米复合粉体,研究了Al2O3含量和煅烧温度对粉体相结构、晶粒尺寸和晶格畸变的影响.结果表明800℃×2 h煅烧的复合粉体只出现t-ZrO2相,不出现Al2O3的任何晶相;Al2O3的添加抑制了ZrO2(3Y)晶粒的增长和四方相向单斜相的结构相变,使相变温度显著提高,晶格畸变增大.     

凝胶-热分解法制备NiFe_2O_4纳米粉末及其性能表征

以硝酸铁、硝酸镍以及柠檬酸为原料,采用凝胶-热分解法制备出了尖晶石NiFe2O4纳米粉末。研究了凝胶-热分解法的反应机理和反应过程,讨论了热处理温度对颗粒平均尺寸以及性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、TEM以及VSM对样品物性进行表征,结果表明,所制样品为纯相的NiFe2O4纳米颗粒,颗粒的大小为35～65 nm,且颗粒的粒径随热处理温度的升高而增大,当热处理温度为700℃时,颗粒大小均匀、分散性好,比饱和磁化强度达到54.63 emu/g。同时,作者也对反应的动力学原理进行了研究,得出NiFe2O4纳米颗粒形成的活化能为16.15 kJ/mol。