低密度碳气凝胶制备及其热学、力学性能研究

ICF及X光激光实验将结构和密度可调的碳气凝胶作为一种常用靶材料,其力学、热学性能和结构直接影响其应用。本文以间苯二酚（R）和甲醛（F）作为反应前驱体,通过调节反应参数和控制制备条件合成了低密度（<50mg/cm³）碳气凝胶,最低密度为36mg/cm³。利用场发射扫描电镜（FESEM）、X射线衍射仪、孔径分布及比表面积测试仪和同步热分析仪等对低密度碳气凝胶的结构进行研究;采用动态力学分析仪、电子拉伸试验机和热传导分析仪对其性能进行表征。研究表明,该低密度碳气凝胶具有明显珍珠项链状纳米网络,颗粒大小均匀,粒径约为70nm,比表面积达1217m²/g;在-120～200℃温区内,具有稳定的力学性能,杨氏模量仅为0.375MPa,是一种理想的弹性材料。常规密度碳气凝胶材料为几十MPa。在室温空气气氛下,其热导率低至0.05W/(m•K),相对于常规碳气凝胶有较大改善。     

用于冲击波延时的密度梯度气凝胶飞片靶的制备及表征

本文介绍了一种用于激光状态方程实验冲击波延时的密度梯度气凝胶飞片靶的制备及表征方法。以间苯二酚和甲醛为原料,去离子水为溶剂,碳酸钠为催化剂,在溶胶-凝胶工艺的基础上采用逐层凝胶和微模具成型工艺,经过脱模、乙醇替换和真空干燥,制备了4层密度梯度渐变间苯二酚-甲醛（RF）有机气凝胶飞片靶,并使用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线相衬成像仪和比表面积及孔隙分析仪对飞片靶的成分、形貌、密度、层间界面耦合情况及微观结构进行表征。实现了总体厚度约120μm、单层厚度一致、各层均匀性良好且密度变化范围约400～1200mg/cm³的4层密度梯度RF气凝胶飞片靶的制备和表征。     

高效X光背光源靶材料的研究进展

靶材料的成分、微结构和密度是决定激光驱动X光背光源光子能量和强度的关键参数。基于此,介绍了背光源靶的分类、靶材料的制备及其与强激光的作用机制。背光源靶有着由稠密靶向欠稠密靶发展的趋势,其中,泡沫疏松靶以其操作安全和可选成分广泛等优点成为高效欠稠密靶。泡沫疏松靶材料又包含纳米纤维和气凝胶：纳米纤维是由静电纺丝结合热处理工艺制备的,具有成型性好、发光原子含量高等特点;而气凝胶靶则通过溶胶-凝胶技术结合超临界流体干燥工艺制备,其微结构均匀、理论转换效率高,但目前合成条件复杂、发光原子含量较低。结合多种溶胶-凝胶技术合成密度低、发光原子含量高的块体气凝胶将成为背光源制靶重要的研究方向。     

半固态非枝晶组织合金的制备及形成机理

结合作者的研究方向--固液混合铸造制备非枝晶微晶合金,介绍了半固态非枝晶组织材料制备的发展与现状,分析了其非枝晶组织的形成机理.重点介绍了固液混合铸造技术的工艺及其非枝晶组织的形成机理.     

X光背光源用TiO_2/SiO_2二元复合气凝胶泡沫疏松靶的研制

本文采用溶胶凝胶工艺制备了低掺杂比的TiO2/SiO2二元复合气凝胶泡沫疏松靶,并用能谱仪(EDS)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对靶的掺杂浓度和化学成分进行了表征。结果表明,TiO2的实际质量掺杂比约为4.40%,掺杂均匀性好,掺杂浓度符合激光打靶的实验要求。激光-X光转换效率实验也证明TiO2/SiO2二元复合低密度气凝胶泡沫疏松靶用于激光驱动X光背光成像效果好,背光成像质量高。     

常压干燥制备高弹性气凝胶

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为硅源,水为溶剂,醋酸和氨水为酸碱催化剂,采用酸碱两步法,六甲基二硅胺烷(HMDS)作为表面修饰剂,常压干燥制备了半透明、块体气凝胶.得到的气凝胶疏水性很好(接触角为158°),具有很好的弹性性能,良好的保温隔热性能(热导率为0.031W/(m·K)).用扫描电镜、比表面积与孔径分析仪、力...     

ICF用铜基低密度气凝胶靶材料研制

过渡金属基气凝胶是惯性约束聚变实验中靶的候选材料。以无机铜盐CuCl₂的醇溶液为前驱体,采用聚丙烯酸为分散剂,环氧丙烷为凝胶促进剂,通过溶胶-凝胶工艺制备了柱状铜基醇凝胶。铜基醇凝胶经CO2超临界流体干燥后即可得到浅绿色柱状铜基气凝胶靶材料,材料密度为120~150mg/cm³。由扫描电子显微镜对气凝胶的微结构分析可知,该样品呈现由纳米级球形颗粒均匀堆积而成的网络结构。红外光谱、X射线衍射图谱和X射线荧光光谱的结果表明,样品结晶部分的成分主要为斜方晶Cu²⁺₂Cl(OH)₃,而无定形部分的成分为水合氢氧化铜。     

金属纳米粒子研究进展

综述了近年来金属纳米粒子研究发展情况，包括金属纳米粒子的基本效应、表征、应用、制备、表面改性等方面。并对其今后的研究发展方向进行了展望。     

纳米金属粉末研究进展

纳米金属粒子作为一种新型功能材料以其独特的性质 ,在现代工业中占有举足轻重的地位 ,因而受到人们的青睐。本文综述了近年来纳米金属粒子研究发展情况 ,包括纳米金属粒子的基本效应、表征、应用、制备、表面改性等方面 ,并对其今后的研究发展方向进行了展望     

热丝CVD法沉积金刚石薄膜用灯丝研究现状及改进

热丝化学气相(CVD)法沉积金刚石具有其它沉积方法所无法比拟的优势而受到重视,然而在高温沉积过程中灯丝容易发生形变和挥发所带来的“污染”影响了金刚石沉积膜的质量,本文就热丝法中三种常用灯丝(钨丝、钼丝和铼丝)的高温行为的研究现状进行了综合评述。在此基础上,提出了钽丝表面包钨的新实验,以进一步指导热丝CVD法沉积高质量的金刚石。