球状In_2O_3的制备及其对丙酮的气敏特性研究

采用水热法制备了球状In_2O_3结构。利用XRD、SEM和TEM分析表征合成样品的物相结构和微观形貌。测试结果表明:制备的In2O3为平均粒径为1μm的空心微球结构。同时,研究了In_2O_3气体传感器对丙酮的气敏特性。实验结果表明:该传感器在最佳工作温度(275℃)下,对100 ppm丙酮的响应达到15.3,响应/恢复时间分别为7 s/48 s,且最低检测极限为1 ppm。     

静电纺丝法制备In_2O_3纳米纤维及其气敏特性的研究

采用静电纺丝法制备了多级中空结构的In_2O_3纳米纤维,材料的结构、形貌分别通过XRD、SEM等表征手段进行了表征,制成了In_2O_3旁热式气敏元件。采用静态气体测试系统对In_2O_3元件进行了气敏测试。在工作温度350℃时,对0.5 ppm~50 ppm甲醛进行了气敏测试,测试结果表明:静电纺丝制备的In_2O_3气敏元件对甲醛气体具有优异的响应灵敏度,快速的响应、恢复时间和较好的选择性。     

Fe2O3—TiO2薄膜表面Au修饰对CO敏感特性的影响

以Fe(CO)_6和TiCl_4为原料,用PECVD技术制备了Fe_2O_3-TiO_2双层超微粒薄膜.对双层薄膜的组成和形貌进行了XRD及SEM分析.同时对双层薄膜以化学镀方式进行贵金属Au的表面修饰,并对薄膜样品进行气敏特性测试,发现对CO具有很高的灵敏度与选择性.     

贵金属修饰纳米In2O3的制备及应用

以金属铟粒为铟源制备硝酸铟溶液,采用水热法合成纳米In<,2>O<,3>,粉体,并通过贵金属Pd和Ag掺杂对In<,2>O<,3>粉体进行修饰.利用X射线衍射仪(XRD),比表面积测试仪(BET)等分析手段对材料进行表征,并且研究了气敏性能.结果表明:制得的In<,2>O<,3>粉体属于立方晶型,晶粒度为25.08 nm.In<,2>O<,3>气敏元件对丙酮、乙醇汽油及H<,2>S气体有较高的灵敏度和较好的响应恢复特性.Pd掺杂In<,2>O<,3>对ψ(乙醇汽油)为100×10<'-6>和ψ(H<,2>S)为50×10<'-6>的灵敏度分别高达36.70和87.96.     

CuO-SnO2纳米传感器的H2检测特性研究

氢气(H2)是变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,能有效反映电力变压器的高能放电、火花放电或局部放电等电性故障和油局部过热现象.气体传感器技术是油中溶解微量气体在线监测的关键.采用CuO掺杂SnO2纳米传感器研究其对变压器油中溶解气体H2的检测特性,并介绍其制备方法和实验步骤,分析其气敏机理.结果表明:CuO掺杂SnO2后形成了许多p-n结,从而改变了复合SnO2基纳米传感器对H2气体的气敏特性;与纯SnO2气体传感器相比,CuO-SnO2纳米气体传感器对H2表现出更高的灵敏度和更快的响应特性,并保持良好的线性度和稳定性.该结果为应用复合气体传感器对变压器油中溶解气体在线监测的研究提供了一种新思路.     

Ag-WO_3基传感器对NO_2气敏特性的研究

Ag-WO_3纳米复合材料通过低温溶胶凝胶法(sol-gel)和共渍法成功合成,并且基于该纳米复合材料制备了检测低浓度NO_2气体的旁热式气敏元件。研究了100～300℃的温度范围内该传感器对H_2S、CO、NO_2、C_2H_5OH、CH_3COCH_3的气敏性能。结果表明,质量分数为1.0%Ag-WO_3气敏传感器对10 ppm的NO_2气体展现了最高的灵敏度和选择性。同时对Ag-WO_3气敏传感器探测气体前后的气敏机理进行了讨论和分析。     

CeO_2-Co_3O_4纳米晶粒对甲烷气敏性影响分析

为了快速准确检测矿井中的甲烷气体浓度,以直接沉淀法制备了不同含量Ce O2的CeO_2-Co_3O_4纳米晶粒。利用掩膜法将制备的CeO_2-Co_3O_4纳米晶粒镀膜于氧化硅绝缘层表面形成敏感薄膜,采用标准MEMS工艺制作了一种薄膜型甲烷传感器。采用X射线衍射仪表征了CeO_2-Co_3O_4纳米晶粒的相组成和微观形貌,利用全自动程序化学吸附仪分析了CeO_2-Co_3O_4纳米晶粒对甲烷的吸附机理。在气体传感器静态测试系统上,测试了甲烷传感器灵敏度、湿度、温度、动态响应、抗干扰和长期稳定性等特性。结果表明:以Ce_30为敏感薄膜的甲烷传感器灵敏度为98.3%,动态响应时间为11 s,恢复时间为8 s。在矿井中连续使用12个月后,灵敏度衰减了8.5%。表明该甲烷传感器可实现矿井中甲烷气体在线检测。     

添加Bi2O3对SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构与性能的影响

采用传统熔体冷却法制备添加不同质量分数(0～3.0%)Bi_2O_3的SiO_2-Al_2O_3-MgO系玻璃,研究Bi_2O_3添加量对玻璃热稳定性、结构稳定性以及物理与力学性能的影响。结果表明:添加Bi_2O_3可有效降低玻璃的软化点;随着Bi_2O_3添加量的增加,玻璃析晶温度与玻璃化转变温度之差先增大后减小,光学带隙先减小后增大,说明玻璃的热稳定性和结构稳定性先提高后降低,同时玻璃的密度、弯曲强度、压缩强度和压缩模量也呈先增大后降低的趋势;当Bi2O3的质量分数为1.5%时,玻璃的结构稳定性、热稳定性、物理与力学性能最优异,此时玻璃析晶温度与玻璃化转变温度之差为244K,光学带隙为3.50eV,密度为2.67g·cm~(-3),弯曲强度为82.72 MPa,压缩强度为236.24MPa,压缩模量为110.06GPa。     

室温气敏型Fe2O3纳米膜的制备及表征

针对传统Fe2O3气敏元件工作温度高、响应时间长等缺点,采用分析纯FeCl3·6H2O和乙醇为主要原料,以AI2O3陶瓷片为基底,利用溶胶凝胶法制备了Fe2O3纳米膜及气敏元件.利用XRD(X射线衍射)、AFM(原子力显微镜)对纳米膜的结构及形貌进行了表征,结合Fe2O3纳米膜的形成机理,主要讨论了镀膜次数对薄膜结构、性能的影响;研究了薄膜元件的阻温特性及室温气敏性能.结果表明:镀膜20次后,Fe2O3颗粒粒径约为20～30 mn,镀膜30次后,纳米膜平整、均匀、无裂纹;室温下薄膜元件便对H2CH4有一定的气敏效应,响应时间小于3s,灵敏度随气体浓度变化呈线性关系.     

城市危险品气体辨识技术的研究

城市危险品气体检测对于城市安全至关重要。利用SnO_2,In_2O_3,SnO_2/NiO,SnO_2/In_2O_3,SnO_2/Pa,SnO_2/Sb 6种旁热式气敏元件组成的气体传感器阵列,分别采用BP神经网络、支持向量机(SVM)和极限学习机(ELM)3种气体辨识方法实现对城市危险气体中常见的3种气体(NH_3,HCOH,C_7H_8)进行定性的识别。测试结果表明:基于SVM与ELM的气体辨识技术对于含有低浓度甲醛的混合气体定性识别率达100%,且在收敛速度、泛化性能等方面较BP神经网络有明显提高。     

蒽醌法生产H2O2工艺中Al2O3的再生作用

论述过氧化氢生产过程中Al_2O_3对工作液中2-乙基蒽醌及四氢2-乙基蒽醌降解物的再生作用。     

表面活性剂对Cu-nanoAl2O3复合电镀的影响

以酸性硫酸盐镀铜液为母液,在一定的工艺条件下复合电沉积Cu-nanoAl2O3复合镀层,选用3种典型的表面活性剂对纳米颗粒进行分散,即阳离子性表面活性剂（十六烷基三甲基溴化铵CTAB）,阴离子性表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠LAS）和非离子性表面活性剂（聚乙二醇PEG6000）,通过对比试验研究了它们对复合镀层的影响。结果表明,CTAB能有效提高nanoAl2O3的悬浮性,促进纳米颗粒与金属铜的共沉积;LAS能改善镀层的表面质量,但对纳米颗粒的复合量作用不大。     

水润滑下Al2O3 、Al2O3+13%TiO2等离子喷涂层的摩擦磨损特性

针对纯水液压元件摩擦副实际工况，研究了水润滑状态下Al2O3和Al2O3 13%TiO2等离子喷涂试环分别与整体烧结Al2O3块之间的摩擦磨损特性，考察了摩擦系数及试环磨损量随时间的变化，利用扫描电子显微镜（SEM）观察了磨痕的表面形貌，利用X射线能量色散谱仪分析了磨痕表面的元素组成。研究结果表明：水润滑条件下两种摩擦副的磨损机理主要是脆性断裂、微切削与腐蚀磨损；摩擦副Al2O3环/整体烧结Al2O3块的摩擦学性能优于Al2O3 13%TiO2/Al2O3块，它们更适合作为纯水液压元件的摩擦副材料。     

CaO-B2O3-2SiO2干凝胶制备及其生物模拟矿化现象

采用溶胶一凝胶和常压干燥法制备了CaO-B2O3-2SiO2干凝胶。首次研究了干凝胶在37℃,初始pH=9的K2HPO40．25M水溶液中的生物模拟矿化现象,采用XRD、FTIR和SEM分析了干凝胶及其矿化产物的微观结构和形貌。研究表明,CaO-B2O3-2SiO2干凝胶具有硼硅二元复合氧化物的网络骨架,经矿化反应10d后可转变成呈交叉形式排列的片状碳酸羟基磷灰石晶体,并具有多孔状微观形貌结构。     

Al_2O_3-H_2O纳米流体冻结过程的数值模拟和试验研究

纳米流体作为强化换热介质,是目前的研究热点,但关于其相变过程的研究较少。利用当量比热法,在COMSOL有限元模拟软件中对质量分数为5%,不同粒径(10、20、50、100、500nm)的Al2O3-H2O纳米流体和去离子水的冻结过程进行数值模拟,并将模拟结果和试验结果进行了对比。二者具有较好一致性,表明烧杯中心和壁面附近的温度变化趋势有较大区别,中心处的温度变化更能反映样品的冻结过程;当质量分数为5%时,Al2O3-H2O纳米流体的相变时间与去离子水相比较短,且纳米流体的相变时间随Al2O3粒径的增大而增加。     

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。     

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。     

硬质合金刀具Al_2O_3涂层摩擦磨损性能研究

对硬质合金刀具进行等离子体化学气相沉积氧化铝涂层处理,并将其与未涂层刀具试样在干摩擦条件下进行滑动摩擦试验,比较其摩擦磨损性能并分析磨损机制。结果表明,等离子体化学气相沉积氧化铝涂层能使刀具获得高硬涂层,平均硬度比未涂层刀具提高30.1%,能有效降低刀具表面摩擦因数,明显提高硬质合金刀具的耐磨性能。     

基于XRD的Al2O3纳米薄膜残余应力测试

利用X衍射技术测试了物理气相沉积Al2O3纳米薄膜的残余应力，分析了薄膜和基体间的应力测试原理，讨论了沉积温度、沉积速度和薄膜厚度等技术参数对残余应力的影响。实验结果表明，随着沉积温度升高，Al2O3薄膜残余应力值增大；当沉积速度增加时，Al2O3薄膜的残余应力增大，且从拉应力变为压应力；由于热膨胀系数的不同而产生热拉应力和温度不同产生马氏体相变的残余压应力，残余应力值先是随着晶化温度的升高而下降，然后随之而上升，在400℃进行晶化处理时，残余应力值表现为最小；残余应力随着薄膜厚度的增加而不断增大，当薄膜厚度较小时，薄膜残余应力的变化比较平缓，残余应力值较小，有利于提高薄膜界面结合强度。选择合理的薄膜制备参数，能精确地控制薄膜的残余应力，从而达到提高其结合强度的目的。