新材料与新工艺

我国研制出新型超导材料北京大学物理学院成功制备出具有超高载流能力的干净极限MgB_2 (二硼化镁)薄膜样品,以及超高上临界场的碳掺杂MgB_2薄膜,各种参数均达到世界最好水平。样品的超导临界电流密度接近MgB_2超导临界电流密度的理论极限值,为目前世界上临界电流密度最高的报道值。在此基础上.科研人员又设计并制造出一种新的热丝辅助混合物理化学气相沉积装置,成功地利用甲烷作为碳源,实现了对干净MgB_2样品的可控碳掺杂。据了解,MgB_2是一种具有超导     

Mn掺杂Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)粉体的结构及电学性能

采用Pechini型溶胶-凝胶法制备了Bi2Sr2Ca(Cu1-x Mnx)2O8+δ(x=0、0.01、0.02、0.03)多晶粉体,研究了Mn掺杂对Bi2Sr2CaCu2O8+δ(简称为Bi2212)相的结构和电学性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对Bi2212相进行结构分析,利用标准四引线法分析了电阻随温度的变化情况,分析Mn掺杂对Bi2212相电学性能的影响。结果表明,Mn元素进入了超导相晶格中,并引起晶格常数发生变化,Mn掺杂使Bi2212相超导转变温度降低了11K。     

高温超导体中人工钉扎中心的种类与结构

提高高温超导体的临界电流密度是实现超导技术商业化发展性能与成本之间均衡的重要策略。在超导体中开发有效的纳米级人工钉扎中心是过去10年高温超导材料研究中的最大进展之一。从几何学的角度来说,超导体中的钉扎结构可以分为4类：零维钉扎中心、一维钉扎中心、二维钉扎中心和三维钉扎中心。对不同钉扎结构所产生的钉扎效果及其钉扎机制进行了系统的总结与阐述。经过对比分析得到了磁性材料掺杂效果比非磁性材料更好的结论,因此未来应该在磁性掺杂方面做更多的研究。     

C_6H_(14)O_6(甘露醇)--KCl-NaCl-H_2O四元体系25℃时溶解度的研究

在C_6H_(14)O_6—KCl—H_2O、C_6H_(14)O_6—NaCl—H_2O和KCl—NaCl—H_2O各三元体系25℃时溶解度的基础上,对C_6H_(14)O_6—KCl—NaCl—H_2O四元体系25℃时溶解度进行测定。证明该四元体系在25℃时只出现C_6H_(14)O_6、KCl和NaCl三个结晶区,是一个没有水合物及复盐生成的简单四元体系。     

WCl_6-C_(10)H_(21)OH-Al(i-Bu)_3催化体系合成1,2—聚丁二烯的研究

本文以WCl_6—C_(10)H_(21)OH为主催化剂,Al(i-Bu)_3为助催化剂,CH_3COOC_2H_5为助溶剂,研究了CH_3COOC_2H_5的添加量和改变C_(10)H_(21)OH/WCl_6对催化活性的影响。结果表明,添加CH_3COOC_2H_5可使WCl_6在C_(10)H_(21)OH/WCl_6较低的条件下溶于加氢汽油;降低C_(10)H_(21)OH/WCl_6,聚合反应诱导期变短、适宜Al/W降低、催化活性提高,可得分子量较大、1,2—链节含量较高的聚丁二烯产物。     

低能电子冲击下直链烷烃与环烷烃的离解

使用离解谱仪对C_6H_(14)和C_6H_(22)两种有机材料的液体(蒸汽)与78K温度下生成的分子薄膜进行离解实验。结果表明C_6H_(12)的离解速度比C_6H_(14)缓慢,显示出结构的稳定性。本实验不仅对研究生物有机体辐射损伤有初步的模拟,而且为高分子材料的改性研究提供了新的途径。     

211相掺杂YBa_2Cu_3O_(7-б)超导厚膜的制做

研制了一种在Al_2O_3多晶基片上制做YBa_2Cu_3O_（7-δ）超导厚膜的工艺方法。将摩尔分数为20%的211相掺杂样品,在外磁场为0,温度为82K的条件下测量,其临界电流密度达4.2×10~3A/cm~2。     

Eu3+浓度对Ca3Al2O6:Eu3+晶体结构和发光性能的影响

以β-丙氨酸和尿素为燃料,采用溶液燃烧法在低温450℃下合成制备了Ca3Al2O6:Eu3+荧光粉。样品的发射光谱由位于594 nm、617 nm、653 nm及700 nm处的4组线状峰构成,分别对应Eu3+的5D0→7Fj(j=1~4)特征跃迁,其中617 nm处的峰最强,样品呈现红色发光。考察了Eu3+掺杂浓度对晶体结构和发光性能的影响。结果呈示:随着掺杂浓度的增加晶格常数逐渐减小,[O—Al—O]的对称伸缩振动Raman峰蓝移;在低掺杂浓度时荧光强度逐渐增大,掺杂6%时达到最大,之后出现浓度猝灭现象,猝灭机制为交互作用;Eu3+的5D0→7F2与5D0→7F1跃迁强度比随着掺杂浓度的增加逐渐增大,掺杂的Eu3+主要取代处于非对称中心的Ca2+。     

稀土元素异硫氰酸盐与苄胺配合物的热分解动力学研究

用文献〔2〕的方法合成了十种稀土元素异硫氰酸盐与苄胺(C_8H_5CH_2NH_2)的配合物R_E(NCS)_3·4(C_6H_5CH_2NH_2)(R_E=Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Y),并对其进行了组成分析、元素分析、红外光谱分析及X—射线衍射物相分析。利用TG、DTG热分析手段对该系列配合物R_E(NCS)_3-4(C_6H_5CH_2NH_2)的热分解进行了研究。利用Coats—Redfern法求出了配合物R_E(NCS)_3·4(C_6H_5CH_2NH_2)的第二步热分解过程的动力学参数,发现随着镧系元素原子序数的递增,反应级数和活化能都呈现“轧断”现象。     

甩带处理TbMn6Sn6化合物的磁性研究

研究了甩带速度对TbMn6Sn6化合物晶体结构和磁性的影响。结果表明,甩带冷却速度对TbMn6Sn6化合物的晶体结构几乎没有影响,主要是由1：6：6型相所构成,其中含有少量铁磁性的Mn3Sn2杂相;随着甩带速度从3900r／min降至1500r／min,试样晶粒尺寸依次为220、170、280和340nm;甩带冷却速度对TbMn6Sn6化合物的室温矫顽力几乎没有影响,以3900r／min甩带制成的TbMn6Sn6化合物的矫顽力,随着温度的升高,从5K下的1600 Oe上升至100K下的11360Oe,然后随着温度继续上升至300K,其矫顽力减小至533Oe。     

Pechini法制备Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)粉体的工艺优化及表征

以硝酸盐为原料,乙二胺四乙酸(EDTA)为络合剂,乙烯乙二醇为交联剂,利用Pechini法制备了名义组分为Bi2Sr2CaCu2O8+δ(Bi-2212)超导粉体。通过X射线衍射(XRD)、标准四引线法等手段,研究了络合剂、交联剂用量及油浴温度、时间对超导粉体物相、结晶性及电学性能的影响。实验结果表明:不同凝胶化条件制备的超导粉体,均保持较高的相纯度;但工艺参数的改变对Bi-2212粉体的结晶性与电学性能影响显著,其临界转变温度Tc,0相差7.3K。     

典型Ⅱ_2-Ⅲ过渡型褐煤生烃气模式

为探索煤生烃气模式,以典型Ⅱ_2-Ⅲ过渡型褐煤为例,利用自研的DK-Ⅱ型地层孔隙热压生排烃模拟实验仪,开展了有限空间体系内、不同温压力作用下、经历阶段性封闭和开放的情况下的成烃气模拟实验,揭示了典型Ⅱ_2-Ⅲ过渡型褐煤的呈现3阶段生烃气模式.研究结果表明:生油窗早期(R_o≤0.82%)为生油伴生烃气阶段,烃气产率显著低于生油产率,阶段累计烃气产率23.69kg/tc,Ro为0.50%时烃气仅由CH_4,C_2H_6组成,Ro为0.60%~0.82%时由CH_4,C_2H_6,C_3H_8,iC_4H_(10),nC_4H_(10),iC_5H_(12)和nC_5H_(12)组成;生油窗中晚期(0.82%Ro≤1.30%)属生烃气伴生油阶段,烃气产率显著高于生油产率,阶段累计烃气产率35.19kg/tc,烃气组分均由CH_4,C_2H_6,C_3H_8,iC_4H_(10),nC_4H_(10),iC_5H_(12)和nC_5H_(12)组成;高—过成熟期为主生烃气阶段,阶段累计烃气产率高达142.73kg/tc以上,烃气组分除CH_4,C_2H_6,C_3H_8,iC_4H_(10),nC_4H_(10),iC_5H_(12)和nC_5H_(12)之外,另含微量C3H6.研究结果为不同演化阶段该类型煤烃气资源合理评价提供了依据.     

二组份表面活性剂水溶液的表面行为的研究

本文测定了25℃时不同浓度下C_(12)H_(25)(OC_2H_4)_4OH、C_(12)H_(25)(OC_2H_4)_8OH水溶液及其混合水溶液的表面张力,误差为±0.3mN·m~(-1)。 根据物理漠型导出表面张力与浓度的关联式,计算值与实验值之间的平均标偏为0.3mN·m~(-1)。 用表面热力学方法求得表面层中不同表面活性剂分予间的作用参数β=-0.3584,由此反算出表面相摩尔分数,比Rosen的计算方法好。还能在胶束形成之前的整个实验浓度范围内,只需本体相浓度和表面张力数据,可算得表面相摩尔分数和表面过剩量。     

掺杂对β—C_2S结构和性能的影响

本文通过用XRD测定晶格畸变与晶粒大小,XPS测定电子结合能,FT—IR和Laser Raman法测定结构基团振动谱及微热量热法测定早期水化速率探讨了掺杂β—C_2S的微观结构与性能之间的关系。指出掺杂β—C_2S的晶格和SiO_4~(4-)团发生畸变、无序度增加、晶粒细化、电子结合能化学位移是其活性提高、水化加速的根本原因。     

火焰法沉积金刚石薄膜的研究

1988年,日本学者Hirose[1]首次用O_2/C_2H_2火焰法在大气条件下沉积出金刚石薄膜,立即引起世界各国的极大兴趣。本文用O_2/C_2H_2和O_2/C_3H_8火焰在Ti-6Al-4V合金衬底上成功地沉积出金刚石薄膜。图1是喇曼光谱分析结果。在1333cm~(-1)处出现一条很尖锐的金刚石特征喇曼峰,1552cm~(-1)为无定型碳的喇曼峰,其强度很弱,表明非金刚石相含量极少。金刚石喇曼峰     

不同煤种自燃指标气体优化研究

为研究不同煤种的自燃指标气体变化规律,提高煤早期自燃预测预报的准确度,采用氧化升温试验系统,运用灰色关联分析方法,重点将5种煤样生成的自燃指标气体与温度的相关性进行分析。结果表明:随着温度升高,多数煤样在氧化升温过程中产生的CO,C_2H_4,C_2H_6气体体积分数呈曲线上升趋势;随着变质程度加深,煤在氧化升温过程中产生的自燃指标气体(CO,C_2H_4)体积分数随之降低,气体出现的温度点也随之升高,C_2H_6的情况则正好相反;变质程度最深的无烟煤最优自燃指标气体为CO,变质程度最浅的褐煤首选自燃指标气体为烷烯比,其余煤样的最优自燃指标气体为C_2H_6。研究结果将对矿井火灾预防起到指导作用。     

φ1OOmmY系高温超导靶材及制备工艺

本文利用固相反应成功地制备出直径φ100 mm,厚度5 mm的高质量超导靶材,超导靶材零电阻温度为91 K,同时对靶材原粉的要求和制靶工艺进行了分析.X射线衍射进行物相定性分析,扫描电镜进行形貌观察.用此靶材制备的超导薄膜,其零电阻温度在90 K,临界电流密度大于106/cm2,并用于制备超导电子器件.     

Experiment study of optimization on prediction index gases of coal spontaneous combustion

The coal of Anyuan Mine has the characteristic of easy spontaneous combustion. Conventional method is difficult to predict it. Coal samples from this mine were tested in laboratory. The data obtained from laboratory determination were initialized for the value which was defined as "K". The ratio of each index gas and value of "K", and the ratio of combination index gases and value of "K", were analyzed simultaneously. The research results show that for this coal mine, if there is carbon monoxide in the gas sample, the phenomenon of oxidation and temperature rising for coal exists in this mine; if there is C_2H_4 in the gas sample, the temperature of coal perhaps exceeds 130 °C. If the coal temperature is between 35 °C and 130 °C, prediction and forecast for coal spontaneous combustion depend on the value of Φ(CO)/K mainly; if the temperature of coal is between 130 °C and 300 °C, prediction and forecast for coal spontaneous combustion depend on the value of Φ(C_2H_6)/Φ(C_2H_2) and Φ(C_2H_6)/K. The research results provide experimental basis for the prediction of coal spontaneous combustion in Anyuan coal mine, and have better guidance on safe production of this coal mine.     

激光熔敷层X射线相分析

本文用 x 射线衍射方法研究了两种主要的激光熔敷层的相组成。经测试分析,FeCrSiB 系为:α′-Fe M_7C_2 M_(23)C_6 γ-Fe Fe_2B;NiCrSiB 系为γ-NiCr 固溶体 γ′-Ni_3Si M_7C_3 M_(23) C_6 Ni_4B_3。文中并讨论了其强化机理。     

C_6H_(14)O_6(甘露醇)—KCl—H_2O三元体系25℃时溶解度的研究

<正> 在海带综合利用提取甘露醇(C_6H_(14)O_5)过程中,用蒸发晶析脱出无机盐法净化甘露醇溶液时得到含甘露醇10～14％,氯化钾约45％,氯化钠约40％的混合盐。如能从这种混合盐中分离甘露醇,氯化钾等,不仅可以提高甘露醇的收率,而且可以回收相当数量的钾盐,提高海带的利用率。与上述分离过程有关的C_6H_(14)O_6—KCl—NaCl