无水乙醇辅助低温直接法制备碱式碳酸镁晶体

采用菱镁矿为原料,在无水乙醇辅助下,经水化、碳化、热解等过程,在较低温度(55℃)下制备碱式碳酸镁晶体(4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O);采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表征产物物相结构和微观形貌;研究热解时间、无水乙醇添加量、前驱溶液pH值以及无水乙醇加入时间对产物物相组成和形貌的影响;初步探讨无水乙醇辅助下碱式碳酸镁生长机理。结果表明:热解时间、无水乙醇添加量、前驱溶液pH值以及无水乙醇加入时间对4Mg CO_3·Mg(OH)_2·4H_2O微观形貌和尺寸均起到调节作用;制备出平均直径为2.3μm、形貌呈玫瑰花苞状的4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O的最佳条件为:热解时间为105 min、无水乙醇与Mg(HCO_3)_2溶液体积比为1∶2、前驱溶液pH值为10±0.05,此时无水乙醇加入时间对晶体无显著影响;加入无水乙醇辅助碱式碳酸镁生长过程,不仅可以减少反应所需能量,还可以形成致密度较好的双电层保护膜吸附在晶体表面,促进新核形成,加快MgCO_3·3H_2O向4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O的转变速率。     

三氟苯嘧啶的合成、晶体表征与杀虫活性

三氟苯嘧啶(1)是美国杜邦公司开发的新型介离子型嘧啶酮类杀虫剂,探索了其合成方法,并表征了晶体结构,测试了其对豇豆蚜虫的杀虫活性.以间三氟甲基苯乙酸、2-氨基吡啶为起始原料,经4步反应成功合成目标化合物三氟苯嘧啶,并经核磁和X-射线单晶衍射确证其结构,总收率为12.7％.室内杀虫测试结果表明:三氟苯嘧啶对豇豆蚜虫的LC50为9.76 mg/L.     

微型晶体谐振器预封定位装置动作时序优化研究

针对微型晶体谐振器预封定位装置结构复杂、动作时序难以规划的问题,对微型晶体谐振器预封定位装置的动作时序,及其有限状态机模型仿真优化进行了研究。基于预封定位装置的结构,结合工艺流程要求,分析了预封定位装置各执行元件的动作、动作顺序与位置,提出了预封定位装置的性能指标;以预封定位装置传感器的状态参数和执行元件的位置为依据,设计了其动作时序;基于有限状态机理论,利用Simulink/Stateflow建立了预封定位装置的动作时序模型;依据模型仿真结果,对预封定位装置动作时序进行了优化,确定了最终动作时序;利用样机试验对预封定位装置动作时序进行了验证。研究结果表明:优化后的动作时序满足预封定位装置性能指标要求。     

晶体锗切削温度场的理论建模及数值模拟

针对晶体锗切削加工过程,首先采用热源法及温度叠加原理建立了切削温度场的理论数学模型。然后运用MATLAB软件分别计算出切削速度分别为1.5、2.0、2.5m/s,进给量分别为0.02、0.025mm/r时工件在剪切变形区的温度场,分析了不同切削速度、不同进给量下的温度变化。最后,采用DEFORM-3D软件进行三维切削仿真分析,获得了不同切削参数下工件温度场的云图。计算结果与仿真结果表明:切削速度与进给量的增大会导致切削温度的升高,刀具与工件开始接触时,切削温度、进给量与时间呈线性急剧增加,但温度升高到一定值后会保持相对稳定。相同增量下,进给量对切削温度的影响大于切削速度。不同切削速度和进给量下的仿真结果与理论计算结果误差均小于10%。     

超精密平面飞切机床关键技术研究

研制了一种用于KDP晶体加工的平面飞切机床,该机床直线轴基于直线电动机驱动、液体静压导轨支承;刀具旋转轴采用高刚度气浮主轴+高刚度主轴旋转机构。基于高精度分辨率位置反馈+线性驱动器+PID控制算法,直线轴获得了1 mm/min速度下,0.018 mm/min的低速波动以及±0.01μm的位置精度;刀具微进给装置采用差动螺纹进给来实现,最终获得了进给分辨率1μm、锁紧后位置移动量小于1μm高精度进给。在优化工艺参数后,金刚石飞切机床加工100 mm×100 mm×10mm的KDP晶体后获得表面粗糙度Rq优于2 nm高精度指标;加工400 mm×400 mm×30 mm的铝镜后获得面形PV值优于3μm的高精度指标。     

析晶温度对低膨胀LAS微晶玻璃的影响

以Li2 O-Al2O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃为研究对象,探究低Li2O掺量(4.13wt％)时析晶温度对微晶玻璃的影响,成功制备出超低热膨胀系数的微晶玻璃.利用XRD、DSC、FTIR、SEM研究了微晶玻璃内部的晶相组成、显微结构.结果表明:在Li2O含量为4.13wt％时,随着析晶温度的提高,平均热膨胀系数(CTE)呈现逐渐增加的趋势,而抗折强度和显微硬度也呈现逐渐增大的趋势.综合分析最佳析晶温度为800℃,此时微晶玻璃的热膨胀系数最小且均为负值,30～300℃、30～400℃、30～500℃温度段的平均CTE值分别为-4.216×10-7/℃、-2.500×10-7/℃、-0.931×10-7/℃.     

山东大学刘宏教授课题组光催化研究取得新进展

<正>近期,山东大学晶体材料国家重点实验室刘宏课题组的桑元华博士在全光谱太阳光催化材料方面取得新进展,相关研究成果以From UV to Near-Infrared,WS2 Nanosheet:A Novel Photocatalyst for Full Solar Light Spectrum Photodegradation为题发表在材料领域著名期刊《Advanced Materials》上(2014,DOI:10.1002/adma.201403264),这是刘宏教授课题组在光催化研究方面获得的又一重要研究成果。有效利用太阳光进行光催化反应的基本要求是拓展太阳光利用的光谱范围。根据基本的半导体能带理论和反应物的基本氧化还原势的基本要求,单一物相的半导体纳米材料很难实现近红外光在光催化方面的     

储能界的一颗新星——M Xene材料

<正>2012年,二维晶体MXenes(过渡金属的碳化物和氮化物)首次引起研究人员的关注。该材料因具有导电性强、扩散系数低,且单层原子薄片结构的稳定性等性能,可满足高性能电池制备材料的要求。现在,MXenes被赋予更高的期望,因为研究人员发现该类材料具有较好的柔韧性、较高的电容,而且可以容易地制备其复合材料和模压材料。新的发现表明MXenes同样可应用于柔性和可穿戴电子设备,这一特性吸引了越来越多的关注。一些研究人员于2014年12月聚集在波士顿举行的美国材料学会年会上,交流     

基于热光系数互补的双折射光滤波器

设计出一种基于晶体材料热光系数互补的滤波器结构,以提高双折射光滤波器的温度稳定性。使用LiNbO3对YVO4进行补偿,根据光波两个正交偏振分量间产生恒定相位差的条件,优化晶体波片的厚度比,当温度和波长分别为20℃和1 550nm时,计算出YVO4和LiNbO3波片的最佳厚度比是6.54∶1。实验采用厚度分别为10mm和1.515mm的波片,结果表明温度在20±15℃变化时,双折射滤波器中心波长的最大偏移为0.087 5nm,满足光纤通信应用对波长稳定性的要求。     

双模晶体相场研究六方四方相变过程晶界和位错演化

对于晶粒，晶界，应力和位错的交互作用的深入理解有助于优化材料组织和提升材料性能。本文采用双模晶体相场法研究六方相向正方相的转变。分别针对倾侧角为0°，15°，30°，和 45°，晶粒取向差为6°的六方相体系做了系统研究。六方晶粒长大、溶合、并形成共格晶界，位错组沿六方晶界均匀分布，并有两种取向。正方相在位错组处形核，并且其取向取决于位错组取向。每一种倾侧角的体系种均形成两个取向正方相的变体。针对倾侧角为0 °，15°，30°，和 45°的六方相体系生成的四方相相变体之间的取向差分别为30°, 30°, 10°, 和5°。不同取向的正方相晶粒长大熟化的方式有差异，位于有利取向的晶粒将会优先生长占据主导地位。以共格晶界形式长大的晶粒，晶界处有位错组生成以松弛晶粒长大的应力集中。