TiO2-WO3复合薄膜型气敏传感器性质研究

二氧化钛和三氧化钨是具有重要功能的无机n型半导体材料，常用来制备气敏传感器。本文利用电子束蒸发制备了TiO2-WO3复合氧化畅薄膜，在500℃下退火2h。通过SEM和XRD观察了该薄膜的形貌特性并进行了气敏测试。实验表明，该薄膜对酒精、丙酮和二氧化硫气体具有较强的敏感性。本文还研究了温度、复合浓度和气体浓度对薄膜气体传感能力的影响。     

退火温度对纳米TiO2薄膜的乙醇气敏特性的影响

采用直流磁控反应溅射法分别在Al2O3陶瓷管和Si(111)基片上制备纳米TiO2薄膜.首先将样品置于马孚炉中,分别在500℃、700℃和1100℃下进行3小时退火处理,然后利用XRD测定各退火条件下TiO2薄膜的晶粒尺寸和晶型,并对样品的气体敏感特性进行测试.实验结果表明:薄膜的结构、晶粒尺寸、晶相和气敏特性随着退火温度的不同而变化,经过500℃×3小时退火后的TiO2薄膜(锐钛矿相)对乙醇蒸汽的灵敏度最高,响应(恢复)时间为2-3s,并具有很好的选择性,其最佳工作温度为280℃左右.最后讨论了薄膜的乙醇气敏机理.     

超声雾化热分解气相沉积法制备TiO_2薄膜的气敏特性研究

运用超声雾化热分解法制备了纯TiO2薄膜,并通过超声雾化分解和电子束蒸发两种方法注入了Ru,Rh,Ir杂质,研究了各种薄膜对O2的传感特性,并利用透射电镱和原子力显微镜分析薄膜晶体的微观结构。实验发现,纯TiO2薄膜在高工作温度(400℃)下对O2的传感性也较弱,而通过超声雾化分解法制备的掺杂TiO2薄膜工作温度明显降低到300℃,传感灵敏度极大提高,响应时间缩短,并且超声雾化分解法制备比电子束蒸发注入的传感薄膜具有更好的气敏传感特性。     

厚度与工作温度对TiO2薄膜气敏性能的影响

采用浸渍提拉法工艺在印制有金电极的Al2O3基片上制备了TiO2薄膜,并对不同厚度及工作温度下TiO2薄膜的气敏性能作了研究.结果显示,当TiO2气敏薄膜的工作温度一定时,存在一个最佳厚度,在该厚度下TiO2薄膜对H2具有最佳的气敏响应;当TiO2薄膜的厚度一定时,TiO2薄膜存在一个最佳工作温度,在该温度下TiO2薄膜对H2的气敏响应最为灵敏.XPS测试表明,TiO2薄膜经过H2氛围后,薄膜中吸附氧含量降低.利用TiO2薄膜表面吸附氧与H2的反应、薄膜对H2的吸附与脱附理论、电子的迁移等过程较为合理地解释了TiO2薄膜对H2的气敏响应.     

超支化聚季胺盐的湿敏响应特性

以超支化结构聚酯为核,制备了超支化聚季胺盐湿敏材料。采用浸涂法制备薄膜电阻型湿敏元件,研究了其湿敏响应特性。发现其在较宽湿度范围(5%～96%RH)具有较高响应灵敏度,且响应快,湿滞小(1%RH)。     

CLAM钢表面硬质薄膜的制备与性能研究

采用射频反应磁控溅射法在中国低活化马氏体(CLAM)不锈钢表面制备了单层Al2O3、SiC、W薄膜以及SiC/Al2O3、W/Al2O3双层膜.对所制备的薄膜进行了XRD结构分析、AFM表面形貌测试和显微硬度测试.结果表明:单层SiC薄膜表面出现了部分脱落,而SiC/AlO3双层膜表面完整光滑.W/Al2O3双层薄膜表面平整光滑,均方根粗糙度为4.28 Ha.W单层薄膜和W/Al2O3双层薄膜经氩气中800℃退火2 h后硬度最高,分别达到了34.4 GPa和31.3 GPa.     

晶体结构对Er/Yb共掺TiO2薄膜荧光光谱的影响

通过对不同退火温度下Er/Yb共掺TiO2薄膜的结构和光致荧光光谱(PL)的分析,研究了退火处理所导致的晶体结构变化对薄膜荧光光谱的影响,探讨了薄膜的结晶状态在Er3+激活、荧光光谱形状等方面的作用及可能的物理机制.研究结果表明:退火处理所导致的Er3+的PL的变化与薄膜的相结构之间有着密切的联系.退火温度低于700C时的宽化谱和Er/Yb共掺TiO2薄膜的非晶结构有关,多峰结构的PL是Er3+在烧绿石相ErxYb2-xTi2O7中的典型特征.     

纳米结构Pt/WO3薄膜的制备、表征及氢敏性能

以钨粉和双氧水为主要原料,采用溶胶 - 凝胶法制备了WO3纳米薄膜,并用磁控溅射法在该WO3薄膜表面溅射掺杂了催化剂Pt.研究了该Pt/WO3纳米薄膜的结构和氢敏性能,结果表明,用此种方法制备的WO3基掺Pt薄膜具有良好的氢敏特性;平均膜厚160nm;薄膜经400℃以下退火处理后是非晶态结构,表面疏松多孔,氢敏效果好;经400℃以上退火处理后呈晶态结构,表面粗糙致密,氢敏效果差;Pt掺杂量对薄膜的氢敏效果有影响,掺杂量越多,氢敏效果越差.     

ZnO缓冲层退火温度对Ti02∶Eu/ZnO薄膜光致发光性能的影响

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备出以ZnO为缓冲层、稀土Eu3+掺杂的TiO2薄膜,研究了ZnO缓冲层退火温度对TiO2∶Eu薄膜的光致发光性能以及晶体结构的影响.结果表明,随着ZnO层退火温度的升高,薄膜的PL谱增强,在500℃退火时达到最强;XRD显示,TiO2∶Eu3+/ZnO薄膜中有很强的ZnO(002)衍射峰,但是TiO2的(101)衍射峰却很微弱,且ZnO在500℃退火时TiO2的(101)衍射峰最弱.     

新型Ti2O3基湿敏传感器的研制

本研究探索了Ti_2O_3的湿敏性能,通过水热法合成Ti_2O_3晶体材料,并对其物相结构和形貌进行表征。随后将Ti_2O_3涂覆于碳叉指电极上制作出Ti_2O_3基湿敏传感器,该传感器灵敏度高,湿滞小,响应时间较快。当环境湿度从11%RH(相对湿度)增至95%RH时,该传感器的电阻值下降了两个数量级。Ti_2O_3基湿敏传感器的最大湿滞值小于2%RH,响应时间小于5。通过复阻抗谱讨论了传感器的敏感机理。研究结果显示出Ti_2O_3在制作湿敏传感器方面的潜在应用价值。     

Simple modifications for stabilization of the finite point method

A stabilized version of the finite point method (FPM) is presented. A source of instability due to the evaluation of the base function using a least square procedure is discussed. A suitable mapping is proposed and employed to eliminate the ill‐conditioning effect due to directional arrangement of the points. A step by step algorithm is given for finding the local rotated axes and the dimensions of the cloud using local average spacing and inertia moments of the points distribution. It is shown that the conventional version of FPM may lead to wrong results when the proposed mapping algorithm is not used. It is shown that another source for instability and non‐monotonic convergence rate in collocation methods lies in the treatment of Neumann boundary conditions. Unlike the conventional FPM, in this work the Neumann boundary conditions and the equilibrium equations appear simultaneously in a weight equation similar to that of weighted residual methods. The stabilization procedure may be considered as an interpretation of the finite calculus (FIC) method. The main difference between the two stabilization procedures lies in choosing the characteristic length in FIC and the weight of the boundary residual in the proposed method. The new approach also provides a unique definition for the sign of the stabilization terms. The reasons for using stabilization terms only at the boundaries is discussed and the two methods are compared. Several numerical examples are presented to demonstrate the performance and convergence of the proposed methods. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于磁性法的钢中残余奥氏体含量测定方法与装置

阐述了磁性法测定钢中残余奥氏体含量的原理和方法,并研制了一种基于磁性法的钢中残余奥氏体含量测定装置。该测定装置可以实现换向法、甩脱法和动态法等3种残余奥氏体含量测定方法,其中换向法和甩脱法以不同方式静态测定残余奥氏体含量,动态法能够在试件拉伸过程中连续、快速地动态测定残余奥氏体含量与应变的对应关系。该测定装置以LabVIEW为平台,构成了虚拟仪器系统,对数据进行采集、分析和处理,实现了可视化操作、自动测量、曲线显示和数据保存等功能。使用该装置采用3种方法分别对M50NiL轴承钢中的残余奥氏体含量进行了测定,试验结果表明该测定装置能够精确地测定钢中的残余奥氏体含量。     

A comparison of domain integral evaluation techniques for boundary element methods

In many cases, boundary integral equations contain a domain integral. This can be evaluated by discretization of the domain into domain elements. Historically, this was seen as going against the spirit of boundary element methods, and several methods were developed to avoid this discretization, notably dual and multiple reciprocity methods and particular solution methods. These involved the representation of the interior function with a set of basis functions, generally of the radial type. In this study, meshless methods (dual reciprocity and particular solution) are compared to the direct domain integration methods. The domain integrals are evaluated using traditional methods and also with multipole acceleration. It is found that the direct integration always results in better accuracy, as well as smaller computation times. In addition, the multipole method further improves on the computation times, in particular where multiple evaluations of the integral are required, as when iterative solvers are used. The additional error produced by the multipole acceleration is negligible. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

纳米氧化锌材料的制备方法及结构表征

文章介绍了纳米ZnO材料的常用制备方法，如应用较多的气-固-液法、气相法、水热法和有着较好应用前景的电化学法，以及各类纳米ZnO材料的结构表征，并展望了纳米ZnO材料的发展前景。     

YAG透明陶瓷纳米粉末的制备方法及其应用分析

钇铝石榴石(YAG)具有良好的力学性能和优异的光学特性,适宜用作激光基质材料或其他特种光学组件。而要制备透明、输出功率大的块体YAG,纯度高、粒度细而均匀的前驱体粉末是必要的。总结和综述了近年来YAG前驱体粉末的多种制备技术,如传统固相法和高能球磨法以及液相法中的溶胶-凝胶法、燃烧法、水热法和共沉淀法等,分析了这些方法的优缺点,指出了燃烧法相对较为简单,制备成本较低,可获得质量较高的前驱体粉末,是一种较有前景的制备方式。     

超疏水表面制备方法的比较

超疏水性是一种特殊的润湿性,它是指水滴与表面的静态接触角大于150°或者滑动角小于10°,其最初来源于“荷叶效应”。本文对近几年关于超疏水理论和自然界中超疏水现象研究进行介绍,并对超疏水表面的制备方法及其应用进行综述。分别总结了基于模板法、涂覆法、刻蚀法的超疏水表面制备方案的优缺点及其改进措施,重点阐述超疏水表面在金属表面抗腐蚀方面的应用。最后对具有特殊功能的超疏水表面的制备进行了介绍,如自愈性超疏水表面、润湿转变型超疏水表面。在制备方法中,模板法和涂覆法制备时间短、成本低,但稳定性和耐磨性较差;刻蚀法易于控制,但实用性受限。      

Combined hybrid approach to finite element schemes of high performance

Based on a combination of Hellinger–Reissner principle with its dual, a mixed/hybrid method of non‐saddle point type has been presented in the previous papers. In the paper, an application of the method to two‐dimensional elasticity problems is considered in a manner of combination of mathematical analysis with numerical investigation. How to construct a combined hybrid scheme of high performance is discussed, and several four‐node quadrilateral CH‐elements are systematically verified. In brief, this paper shows that for the hybrid element scheme, the energy compatibility condition, introduced in Zhou (Combined hybrid finite element method without requirement for Babuska‐Brezzi condition, to appear) is the ultimate key to the achievement of high performance. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

聚合物熔体界面张力测定方法的研究进展

在聚合物共混体系中,界面张力对聚合物相容性有着重要影响,决定着相与相之间的粘接性,成为控制其最终相态结构的一个重要因素,是研究多相聚合物相态结构的基础。文中综述了聚合物熔体界面张力的测定方法,这些测定方法主要有热力学方法、流变学方法以及动力学方法三大类;介绍了每种方法的基本原理,并对其优缺点及适用范围进行了简单说明。其中,动力学方法是使用最多、相对准确的,对该方法进行了重点介绍,并且讨论了动力学方法中熔体粘弹性对界面张力测定的影响。     

试样制备对差式扫描法测定聚丙烯管材料熔融温度的影响

通过切粒法和压片法对聚丙烯管材料进行制样,采用差式扫描法进行熔融温度的测定,根据测得的数据分析不同制备方法对熔融温度的影响。结果表明：切粒法制备试样测得的熔融温度偏高,压片法制备试样测定熔融温度的重复性较好。