锆钛酸铅压电陶瓷PZT7的形状记忆效应研究

提出了一种新的方法可以使锆钛酸铅压电陶瓷PZT7具有形状记忆效应.用自制的sawyer-Tower电路测试得到PZT7方形样品发生极化反转对应的电场强度大约为130kV/cm.当施加对称的饱和极化电压370V时,PZT7/Si(109/146μm)悬臂梁端部的变形一电场曲线呈现典型的"蝴蝶"形状.在外电场为0时,悬臂梁端部的变形为0.如果施加不对称的极化电压,悬臂梁端部的变形--电场曲线发生明显的变化.不同的反向极化电压使悬臂梁端部产生不同的变形,而且,电压和变形是一一对应的.因此,在外电场为零时,PZT7/Si悬臂梁可以具有多个不同的稳定位置,表现出明显的形状记忆效应.实验表明,对于长度为15.5mm的PZT7/Si悬臂梁而言,当施加的反向极化电压从120V回到0时,悬臂梁端部产生的变形最大,为68.5μm.     

离心成型技术制备孔梯度分布的氧化锆多孔陶瓷

以2种粒径分布不同的ZrO_2微粉为原料,利用离心成型技术制备孔梯度分布的ZrO_2多孔陶瓷.测量了ZrO_2颗粒在不同pH值下的Zeta电位,研究了离心加速度和浆料固相含量对ZrO_2颗粒分离现象的影响,观察了烧结产物的微观形貌、孔隙度以及孔径分布.研究结果表明,在pH=10时,ZrO_2颗粒的Zeta电位最高,浆料具有良好的分散性.在较低的固相含量和较高的离心加速度下,ZrO_2颗粒的分离现象明显,孔隙呈梯度分布.40%(体积分数)固含量ZrO_2浆料离心所得样品在1400℃烧结3h后,孔隙呈现良好的梯度分布,其底部孔隙度为24.6%,气孔尺寸在1～3μm之间;顶部孔隙度为15.2%,气孔尺寸大多在0.3μm以下.     

紫外-可见光谱分析碳纳米管电泳液浓度对阴极场发射性能的影响

将酸化的碳纳米管(CNT)粉末、硝酸镁置于异丙醇溶剂中超声处理,制备成分散均匀的CNT电泳液.采用不同CNT浓度的电泳液在CrCuCr电极上电泳沉积CNT薄膜,并对阴极样品进行场发射性能测试;同时采用紫外-可见光谱仪对CNT电泳液进行光谱分析.结果表明,CNT浓度为0~0.13 g/L的电泳液在258 nm处存在光谱吸收,且其吸光度与相应CNT浓度呈良好的线性关系;当CNT浓度为0.12 g/L时电泳沉积制备的CNT阴极场发射性能较好,其开启电场为0.903 V/μm,当电场强度为1.395 V/μm时场发射电流密度为2.903 mA/cm2.利用紫外-可见光谱可以有效地分析电泳液中CNT浓度,为电泳沉积良好质量的CNT薄膜提供了保证.     

水溶液中电泳沉积制备纳米铝热剂Al/Fe_2O_3

采用柠檬酸和丙烯酸分别作纳米Fe_2O_3和纳米Al的分散剂,利用电泳沉积方法在水溶液中制备Al/Fe_2O_3纳米铝热剂。与采用有机溶剂相比,该实验电压和电泳时间降至20V及10min。利用SEM、XRD、FT-IR、Zeta电位和TG-DSC对样品进行表征。结果表明:纳米Fe_2O_3和纳米Al表面均修饰有羧基,在水溶液中能较稳定存在;悬浮液中Al∶Fe_2O_3(摩尔质量比)为5∶1时放热量最大,达到5973J/g。     

多孔阳极氧化铝膜形成过程中电场分布的有限元分析

为了进一步了解多孔阳极氧化铝膜孔洞的形成、发展过程与电场分布的关系,建立了4种模型对多孔阳极氧化铝膜中孔洞形成初始阶段和发展阶段的电场分布情况进行了有限元分析。结果表明:在孔洞初始阶段,孔洞间距较小的孔洞底部电场强度小,而间距较大的孔洞底部电场强度较大,浅孔底部电场强度较小,深孔底部电场强度较大;在孔洞发展阶段,间距不等的孔底部电场分布不均,面向壁厚侧底部电场强度较大,面向壁薄侧底部电场强度较小。这些电场分布情况可为进一步分析孔洞发展以及导致孔洞有序分布因素奠定基础。     

Zeta电位测量中电场对颗粒粒径的影响

为确定电泳光散射法测量纳米颗粒zeta电位过程中电场对颗粒系统性质的影响,实验研究210、360 nm 2种标准颗粒的单分散溶液在通电前、后颗粒粒度的变化;通过测量90°散射角的动态光散射信号,采用自相关技术进行信号分析,用累积法反演计算颗粒的粒径。结果表明,颗粒在小电压的情况下,粒径几乎没有变化;随着电压的增大,平均粒径逐渐增大,说明样品发生团聚;电压越大,颗粒团聚越快。     

纳米Al2O3电泳沉积成膜的影响因素研究

为研究电泳沉积薄膜沉积量分布特征及影响因素,对纳米Al_2O_3材料进行电泳沉积薄膜试验和仿真研究。试验过程中,对纳米Al_2O_3薄膜沉积的微观形貌、成分及沉积量与电压、沉积时间关系进行了研究;在仿真研究过程中,利用电场、流场、沉积场多场耦合技术研究分析了电场分布、流场特性、沉积时间等对电泳沉积纳米Al_2O_3薄膜的影响。结果表明:电场在阴极正、反两侧强弱分布使得正面沉积量明显大于反面,同时流场的涡流分布特征加速了粒子在阴极边缘沉积。仿真结果与试验结果吻合度较好,验证了仿真模型的有效性,为进一步研究电泳沉积流体流动特性和沉积过程提供了一种新的研究方法和手段。     

电泳沉积PNN-PZT陶瓷厚膜及其电学性能研究

利用电泳沉积法分别在Al₂O₃/Pt和Pt金属基底上制备了厚度为10~40μm的0.3Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃-0.7Pb(Zr,Ti)O₃(PNN-PZT)厚膜, 研究了pH值、Zeta电位与PNN-PZT悬浮液稳定性的关系, 探索了沉积电压、沉积时间与电泳沉积量的关系. 结果表明, 当添加少量分散剂聚乙二醇时, pH值在3.5~5.5较宽的范围内, 悬浮液具有较高的Zeta电位, 容易制得稳定的悬浮液. 沉积电压为21V, 沉积时间为5min时, 在Pt金属基底上电泳沉积得到的PNN-PZT厚膜, 经过1200℃烧结30min后, SEM显微结构分析表明, 厚膜致密, 晶粒得到充分生长. 电学性能测试显示此厚膜具有良好的铁电介电性能, 其剩余极化强度Pr可达20.8μC/cm², 介电损耗tanδ为3.2%.     

纳米材料中Zeta电位测量的最新发展

在纳米材料的研发与生产中,纳米颗粒在悬浮液中的稳定性与动力学是一个很重要的课题.通过对颗粒表面带电情况与表面电位的研究,可以预测与控制胶体悬浮液的稳定性.测量颗粒表面电位是通过测定Zeta电位来实现的.用电泳光散射测定电泳淌度从而计算出Zeta电位是最流行的方法,具有快速(几分钟)、统计精度高、重现性好的优点.可是在传统的电泳光散射法的测定过程中,不可避免地会受到液体电渗的干扰,从而影响测量的准确性.另外,由于试验噪声与频率测量精度的限制,不可能通过散射光强度的频率位移分析来很准确的测定微小的电泳淌度.     

丙烯酸酯类共聚物在电泳显示中的应用

采用溶液聚合法制备丙烯酸酯类共聚物作为电泳悬浮体系中的电荷控制剂,可以有效提高颜料粒子在非极性溶剂中的分散性,并使颜料粒子表面带电。随共聚物浓度的增大,颜料粒子的Zeta电位不断增大,并在高浓度下趋于稳定,最高的Zeta电位达到了60.9mV。以共聚物为电荷控制剂、二氧化钛为颜料粒子、苏丹黑为染料的电泳显示液,在电场作用下能够实现黑白电泳显示。