大自旋极化率半金属Fe_3O_4薄膜制备及其磁性能

采用磁控溅射法先在Si(100)基片上沉积适当厚度的Fe薄膜作为底层,通过对Fe底层厚度及氧气流量的控制,使底层Fe形成化学计量的无缓冲层的Fe3O4多晶薄膜。通过X射线衍射和磁强计分析了样品的结构和磁性能。结果表明:当初始氧气流量为1.5mL/s时,在15nm的Fe薄膜底层上可成功制备高晶粒织构的化学计量的Fe3O4薄膜。将Fe3O4薄膜应用到巨磁电阻(giant magnetoresistance,GMR)多层膜中,由于多层膜材料间电阻率的失配,利用Fe3O4半金属薄膜并不能获得预见的大GMR效应。     

光纤激光打标工艺对黑色PMMA材料打标效果的影响

采用峰值功率为30 W的光纤激光打标设备,在不同线间距、激光功率、打标速度和激光频率等打标工艺参数下对黑色聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料进行光纤激光打标,研究了这些打标工艺参数对黑色PMMA材料打标效果的影响规律,并筛选出了黑色PMMA材料的最佳打标工艺参数。结果表明,随着线间距和打标速度的增大,黑色PMMA材料的打标图案均呈现出了从烧焦发黑到清晰明亮再到昏暗模糊的变化趋势;而随着激光功率的变大,打标图案却由清晰变模糊再变烧焦。当激光频率变大时,打标图案有从明亮逐渐变暗的趋势,但是变动幅度很小。获得的黑色PMMA材料的理想打标工艺参数区间为线间距0.17～0.21 mm,激光功率为峰值功率的10%～25%,打标速度300～500 mm/s,激光频率20～40 kHz。特别地,当线间距为0.2 mm、激光功率为峰值功率的10%、打标速度为300 mm/s、激光频率为20 kHz时,打标时间、打标宽度和打标深度分别为1.86 s,130 μm和30.38 μm,此时黑色PMMA材料的打标效果最佳。     

聚偏氟乙烯/三氧化二锑复合材料的制备及其激光标记性能研究

将三氧化二锑(Sb₂O₃)引入聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,制备具有近红外激光响应性的PVDF/Sb₂O₃复合材料。探究Sb₂O₃的含量、粒径和激光参数(激光电流、激光扫描速率)对PVDF/Sb₂O₃复合材料激光标记性能的影响。结果表明:当Sb₂O₃含量为3%,粒径为0.2μm,激光电流为11 A,扫描速率为600 mm/s,对PVDF/Sb₂O₃复合材料的激光标记综合效果最佳。激光炭化的程度直接影响,复合材料的表面颜色深度与粗糙度。激光标记产生的无定型碳物质,是构成激光标记图案的主要组成部分。     

两种衬底对La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3薄膜的性能影响研究

采用脉冲激光溅射法分别在Sr Ti O3(STO)和Si(001)衬底上制备出La0.7Sr0.3Mn O3(LSMO)薄膜。通过X射线衍射仪、原子力显微镜、能谱仪以及磁性测量系统研究了薄膜晶体结构、表面形貌、成分以及电阻-温度特性。结果表明:STO衬底上的LSMO薄膜比Si衬底上的LSMO薄膜电阻低,金属-绝缘转变温度高。     

冻融法制备微米级Fe3O4/聚乙烯醇磁性水凝胶及其磁力学性能研究

以微米级Fe3O4粉末和聚乙烯醇(PVA)为原料,采用反复冷冻-融化技术(冻融)制备了Fe3O4/PVA磁性水凝胶,研究了磁性水凝胶的力学性能、磁场阈值,磁性能等随Fe3O4的含量及冻融次数的变化行为,并使用扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)分别研究了Fe3O4/PVA磁性水凝胶的微观形貌和结晶性能.结果表明随冻融循环次数的增加,Fe3O4/PVA磁性水凝胶的力学性能、磁场阈值,及磁性能等均随Fe3O4的含量及冻融次数显著变化;Fe3O4在磁性水凝胶中分布均匀,PVA水凝胶经反复冷冻-融化后结晶性能有所提高.     

掺银磁铁矿复合薄膜的制备及室温磁电阻效应

采用溶胶-凝胶技术结合旋涂法,以聚乙烯醇作为鳌合剂,选择适当的退火程序,制备了由金属Ag相和Fe3O4相所组成的Agx(Fe3O4)1-x=0,0.1,0.2,0.3)复合薄膜.磁力显微镜观察表明,Fe3O4晶粒为单畴颗粒,其直径为75～85 nm,小于理论计算的单畴,临界尺寸.磁性测量表明:x=0.1和0.3薄膜的矫顽力坼分别为23.1 kA/m和28.6 kA/m,很接近于Fe3O4的磁晶各向异性场HK(27.1 KA/m).室温(300K)下,x=0.1的薄膜具有最大的磁电阻,700 kA/m磁场下为-3.5%,高于纯Fe3O4薄膜的低场磁电阻(-2.2%).随着Ag含量进一步增加,薄膜的室温磁电阻减小.适量金属Ag的掺入有利于提高Fe3O4薄膜的磁电阻,这归因于自旋极化电子在Fe3O4晶粒和Ag颗粒界面处的自旋相关散射以及穿过Fe3O4-Fe3P4晶界的自旋极化隧穿的共同作用.     

非晶硅太阳能电池背反ZnO:Al薄膜制备

以ZnO:Al(2%Al2O3,质量分数)为靶材,用射频磁控溅射在玻璃衬底上制备ZnO:Al薄膜,分析了各沉积参数对薄膜光电性能的影响。结果表明:溅射功率对ZnO:Al的透过率影响最大,其次是反应腔室压力,而衬底温度对透过率几乎没有影响。ZnO:Al的电阻率主要取决于衬底温度和溅射功率。综合考虑透过率和电阻率,确定了背反ZnO:Al的最佳沉积参数(衬底温度为200℃,溅射功率为200W,反应腔室压力为0.6Pa),得到了透过率大于85%,电阻率最小为7.6×10-4Ωcm的ZnO:Al薄膜。制备了ZnO:Al/Ag/ss(stainless steel)背反电极,并将其用于非晶硅太阳能电池。与无背反的不锈钢衬底上的电池相比,非晶硅太阳能电池短路电流密度增加了16%。     

单钙钛矿薄膜La_(1-x)Sr_xMnO_3的微结构和热学性质的分析

采用脉冲激光沉积法(PLD)在Si衬底上沉积了La1-xSrxMnO3(x=0.5、0.8)薄膜以形成La1-xSrxMnO3/Si单异质结.X射线衍射曲线(XRD)表明薄膜在衬底上x=0.5与x=0.8的成相不同,热重分析(TG-DSC)结果表明在750℃的温度时La1-xSrxMnO3已经形成.     

PEN/Fe3O4复合薄膜的制备及性能研究

以四氧化三铁(Fe3O4)微球作为填料,通过溶液流延法制备了聚芳醚腈(PEN)/Fe3O4复合薄膜,并研究了Fe3O4的含量对该复合薄膜热力学、力学、磁性等性能的影响,并通过动态旋转流变仪研究了填料Fe3O4与基体PEN的相容性.结果表明,Fe3O4的加入对基体树脂的热性能有所提高,其玻璃化转变温度保持在173.5～175.5℃之间,而5％初始分解温度提高了10℃左右,800℃时的残炭率提高了6％左右.当Fe3O4质量分数为1％时,复合薄膜的拉伸强度达到了最大值80.64MPa;随着Fe3O4含量进一步增加,拉伸强度有所下降.复合薄膜的饱和磁化强度随着Fe3O4含量的增加而逐渐提高,且在Fe3O4含量质量分数为10％时达到11.02 emu/g.当Fe3O4质量分数在3％以下时,Fe3O4在PEN基体中具有较好的分散性和相容性.     

Ba(Zr0.3Ti0.7)O3薄膜的结构及性能

用溶胶-凝胶法分别在Pt/Ti/SiO2/Si和LaNiO3/Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了锆钛酸钡[Ba(Zr0.3Ti0.7)O3,BZT]薄膜.相结构及介电性能研究表明:衬底和薄膜厚度对BZT薄膜性能具有显著影响.制备在LaNiO3/Pt/Ti/SiO2/Si衬底上的BZT薄膜具有(100)面的择优取向,其介电常数及介电损耗则随着薄膜厚度的增加而降低.对制备在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上的BZT薄膜,在薄膜厚度低于500nm时,其介电常数随薄膜厚度增加而增加,大于500nm时又有所减小.     

黑色玻纤增强尼龙6激光标记工艺及配方设计

在建立塑料激光标记模型的基础上,以黑色玻纤增强的尼龙6为研究对象,阐明了打标工艺参数、激光标记效果、标记区域微观结构三者的内在关联。发现合适的电流、频率、扫描速率能够引发尼龙6表面均匀起泡,获得亮度较高的标记效果;能量过高,气泡破裂甚至碳化,发黄严重;能量过低,不能诱导产生气泡,无法获得较好标记效果。进而从配方设计的角度出发,分别考察了激光标记助剂433、炭黑UVU对黑色玻纤增强尼龙6浅色标记效果的影响。结果显示,炭黑含量过低,则很难通过调节打标工艺参数获得高质量的标记效果;激光标记助剂的引入,虽然有助于材料吸收能量,但是限制了浅色标记效果亮度的上限。     

化学溶液沉积法制备Bi4Ti3O12铁电薄膜及其性质的研究

报道了用化学溶液沉积法采用价格低廉的原料在电阻率为6～9Ω·cm的n型Si(100)衬底上生长Bi4Ti3O12铁电薄膜,并对薄膜的性质进行了研究。结果表明此制膜工艺简单,成本低,制备的Bi4Ti3O12铁电薄膜具有较低的结晶温度,且薄膜均匀,致密,无裂纹。在650℃下退火30min时得到的Bi4Ti3O12铁电薄膜具有良好的绝缘性和铁电性,薄膜的剩余极化Pr＝4.9μC/cm2,矫顽电场Ec＝87kV/cm。     

在大晶格失配的MgO衬底上生长SrNb_(0.2)Ti_(0.8)O_3薄膜

采用脉冲激光沉积技术(PLD),在MgO单晶平衬底上制备了SrNb0.2Ti0.8O3(SNTO)薄膜,两者的失配度约为5.7%。X射线衍射分析表明:在沉积温度为850℃,沉积氧压为50 Pa,沉积速度为2Hz/s的情况下,薄膜可以近外延的生长;实验还发现,随着退火氧压的减小,薄膜的电阻减小,(002)特征峰的强度也随之变弱,至1×10-3Pa时,薄膜的(002)特征峰消失。从而摸索出在MgO衬底上制备SNTO导电薄膜的最佳条件。     

高温铜渣催化木屑水蒸气气化的实验研究

利用高温铜渣的显热作为外热源,进行铜渣催化木屑水蒸气气化的实验研究,通过XRD分析催化反应前后铜渣的物相组成,结合催化气化后产气特性分析,推断铜渣的催化活性组分,测定气化反应前后铜渣的温度,计算铜渣的显热量和余热利用率. 结果表明,催化气化后铜渣出现Fe2O3特征峰,煅烧渣的Fe2O3和Fe3O4特征峰减少且强度减弱. 催化后H2含量明显增加,CH4和C2H4含量明显降低. 由此推断铜渣的催化活性组分为Fe2O3和Fe3O4,其含量越高,铜渣催化效果越好. 气化温度(720~950℃)范围内铜渣温度降低130~240℃,可回收利用的显热量为151.89~237.48 kJ/kg,余热利用率达18.49%~22.63%.     

壳聚糖与聚乙烯醇磁性水凝胶的制备和性能研究

采用反复冷冻-融化技术(冻融)制备了Fe3O4/PVA/CS磁性水凝胶,并以相同方法制备了不交联、不掺磁的PVA/CS共混水凝胶和交联、不掺磁的PVA/CS交联水凝胶,研究对比了三类水凝胶的溶胀性能、再溶胀性能和力学性能随组分配比及冻融次数的变化行为,并研究了Fe3O4/PVA/CS磁性水凝胶的磁性能.结果表明:随着交联剂和Fe3O4的加入和冻融次数的增加,水凝胶的溶胀率减小,再溶胀速率减缓,但力学性能却呈现出增大趋势.Fe3O4/PVA/CS磁性水凝胶各个样品的磁滞回线皆剩磁很少,矫顽力很小,且剩磁和矫顽力的大小取决于Fe3O4掺量的大小,与冻融次数基本无关,随着Fe3O4掺量的增加剩磁和矫顽力都增大.     

LaNiO3缓冲层厚度对Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15薄膜结构和电性能的影响

利用溶胶–凝胶法在Si（100）衬底上制备了具有（110）取向的LaNiO3薄膜,然后在LaNiO3/Si（100）上制备了Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15（Ca0.4Sr0.6BTi）薄膜。研究了LaNiO3缓冲层厚度对Ca0.4Sr0.6BTi薄膜结构和电性能的影响。结果表明,当引入LaNiO3厚度为250 ...     

钠离子电池Fe2O3/CNF负极材料的制备与研究

为了获得具有一定柔性和较好电化学性能的钠离子电池负极材料,采用静电纺丝和碳化工艺制备Fe2O3/碳纳米纤维(Fe2O3/CNF)纳米纤维膜,用于钠离子电池(SIBs)柔性负极材料.通过扫描电镜、TGA测试、元素分析、Raman测试、XRD测试、电池充放电性能测试研究碳化前后Fe2O3/CNF纳米纤维膜的形貌结构及电化学...     

Fe2O3对天然原料合成Al4SiC4/Al4O4C复合耐火材料的影响（英文）

以焦宝石、活性炭和铝粉为原料并添加Fe2O3后制备了Al4SiC4/Al4O4C复合耐火材料。利用化学分析、X射线衍射和扫描电镜研究了Fe2O3对所制备复合材料的物相组成和显微结构的影响。结果表明：在烧结过程中,从1400℃开始,Fe2O3转变为低熔点物相Fe3Si,产生液相促进Al4SiC4成核、细化晶粒,同时包裹Al4SiC4。此外,未添加Fe2O3的样品中生成的Al4O4C短纤维,Fe2O3的加入使得Al4O4C相变为细小的晶粒。

Abstract：

Al4SiC4/Al4O4C composite refractory was synthesized by using flint clay,activated carbon and aluminum powders as the raw materials and Fe2O3 as the additive. The effects of Fe2O3 on the phase composition and microstructure of Al4SiC4/Al4O4C composite refractory were investigated by chemical analysis,X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The results show that Fe2O3 transforms into a low melting point phase of Fe3Si above 1 400 ℃,which leads to generate liquid phase and promote the nu-cleation and grain refinement of Al4SiC4 phase. Fe3Si also could coat Al4SiC4 grains. Moreover,the morphology of Al4O4C in Al4SiC4/Al4O4C composite refractory without addition of Fe2O3 is short fibrous-like structure,but changes into fine granules structure after adding Fe2O3.     

改性碳纳米管增强热塑性聚氨酯复合材料的性能研究

以碳纳米管（CNTs）和热塑性聚氨酯（TPU）为原料,通过硫酸（H₂SO₄）/硝酸（HNO₃）混合溶液处理碳纳米管颗粒表面以达到改性的效果,使用改性过后的碳纳米管熔融共混制备出TPU/CNTs复合材料。研究了不同含量的CNTs对TPU基体的流变、力学、耐磨性以及热性能的影响。结果表明, 改性过后的CNTs在TPU基体中形成了良好的分散性和相容性;TPU/CNTs复合材料在高频剪切下保留了复合材料的加工流动性,并且复合材料的拉伸强度以及耐磨性相较于TPU有明显的增强,其中在改性碳纳米管含量较低时,复合材料的力学性能改善较为明显;改性CNTs的加入提高了TPU基体的熔融温度和结晶度;改性CNTs的加入提高了复合材料的热降解温度,提高了TPU基体的热稳定性。     

La/Nb掺杂对Bi_4Ti_3O_(12)薄膜铁电性能和疲劳特性的影响

采用溶胶–凝胶工艺(sol–gel)在Pt/Ti/SiO2/p-Si衬底上分别制备Bi4–xLaxTi3O12和Bi4Ti3–yNbyO12铁电薄膜,研究La/Nb掺杂对Bi4Ti3O12薄膜铁电性能和疲劳特性的影响。结果表明:La/Nb掺杂均能有效改善Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能和疲劳特性。当La摩尔(下同)掺量在0.5～0.75时,La掺杂对Bi4Ti3O12薄膜的性能改善作用最好,而且在明显提高薄膜铁电性能的同时,对薄膜疲劳特性的改善更加显著,薄膜经1010极化反转后,其剩余极化强度(Pr)仅下降5.1%。Nb掺杂对提高薄膜铁电性能的作用更加明显,Nb掺量为0.06时,Bi4Ti3–yNbyO12薄膜的Pr高达18.7μC/cm2,但Nb掺量不宜过多,当Nb掺量超过0.06以后,薄膜的铁电性能和疲劳特性均反而有所下降。