氢同位素纯化分离用钯基膜的研究

本文介绍了氢同位素纯化、分离用钯合金膜的制备技术、种类及其应用情况。根据实际应用情况并分析其优缺点,钯基复合膜其综合性能优异成为今后钯基膜的发展方向,同时还要研发机械强度和耐热性更高的膜支撑体及低成本钯基膜的制备方法,探索高使用寿命、高透过率的新型复合膜。     

渗氢用钯基膜的研究现状

介绍了渗氢用钯基膜的渗氢机理、影响因素以及制备技术的进展情况.重点阐述了钯基膜的种类及其各自的应用.钯膜的发展经历了从最初的纯钯膜、钯合金膜(主要为钯银、钯钇合金)到目前备受关注并具有良好应用前景的钯及钯基复合膜(如多孔陶瓷、多孔不锈钢基体等).钯膜的合金化,不仅能提高膜的氢渗透率,而且更重要的是可以提高钯膜的抗氢脆能力,延长钯膜的寿命,扩展钯膜的适用范围.而钯复合膜的研究成功,在保证膜的机械稳定性的前提下,降低了钯膜的厚度及成本,并极大地提高了钯膜的氢渗透率.     

钯膜制备及渗氢性能研究

随着膜分离技术的不断发展,渗氢用钯基膜由于具有优异的透氢速率、透氢选择性及良好的化学和热稳定性,已被广泛应用于氢提纯分离领域。介绍了钯透氢膜的种类、透氢机理和制备方法,总结了钯膜从最初的纯钯膜、钯合金膜到钯复合膜的发展历程和氢渗透性能研究,并重点介绍了以铌钯复合膜为代表的新型Pd/bcc型复合膜氢渗透性能的研究进展。     

316不锈钢滤板上钯银合金的脉冲电镀

研究了氨性溶液中在３１６不锈钢滤板上脉冲电沉积钯银合金时，电镀条件对镀层组成，表观形貌和金相结构的影响。镀层由钯银合金和少量游离银组成，合金相具有面心立方结构，择优取向为（１１１）面，镀层银含量随平均电流密度或导通时间的增大而减少，提高镀液中银的浓度有利于获得高银含量镀层。银含量小于２６ａｔ．％的镀层外观光亮。研究证明钯银合金和银的沉积速率受控于银氨络离子的传质过程。确定了钯银合金选择渗氢膜的电镀     

钯银合金/陶瓷复合膜体系的氢脱附时间的研究

采用化学镀方法分别制备了Pd、Pd_(95)Ag_5和Pd_(85)Ag_(15)/陶瓷复合膜.研究了不同温度下Pd基复合膜在不锈钢和石英管式分离器两种体系中的氢脱附过程.结果表明,不锈钢分离器体系中的氢脱附缓慢,脱附时间随温度升高而降低.以合金膜Pd_(85)Ag_(15)为例,在673 K两侧F_(N_2)=150 mL/min时,渗透侧的脱附时间为7 h,而进气侧则大于27 h.实验证明不锈钢分离器自身的H_2脱附是该体系脱附的控制步骤.石英分离器体系的氢脱附时间明显缩短,同样的条件下Pd膜的两侧脱附时间分别为75和190 min.实验还证明,传质速率是石英分离器体系氢脱附的控制步骤,而多孔载体能够平抑脱附速率、延长脱附时间.     

浆料涂敷-化学镀技术在微孔陶瓷表面沉积钯银合金膜

采用浆料涂敷法和化学镀技术分别研究３了微孔陶瓷载体表面钯银合金膜的制备技术,采用浆料涂敷法,将钯盐和银盐铵一定比例加入到一定配方的粘稠有机沉吟液中,形成涂敷浆料,然后采用刷涂法将涂敷浆料涂敷在多孔陶瓷载体的一个表面,干燥后经高温处理,可得到微孔钯雏事金膜,为了得到致密、光洁的钯银合金膜,采用化学镀进一步沉积,最终得到光洁度较高、厚度约为３μｍ、雏含量为２３％（质量分数、合金化较完全的钯银合金膜,浆     

用于氢相关领域的钯合金膜的研究进展

报道和评估了近年来用于氢渗透、同位素分离、催化等方面的钯合金薄膜的制备新工艺,对氢在薄膜中的溶解、扩散、渗透的影响因素进行了归纳.结合工程应用,对钯合金的应用研究进行了分析,指出了某些钯合金的潜在应用价值和尚待开发和研究的钯合金薄膜.     

Pd8Y0.23Ru合金膜氢渗透率稳定性的研究

针对Pd8Y0.23Ru合金膜在透氢起始阶段氢渗透率不稳定的问题,分别采用XPS、SEM以及XRD对合金膜的表面成分、形貌以及相结构进行了研究。结果表明,氢渗透率升高是由两方面原因造成的:一是氢渗透过程中除去了占据合金膜表面活性解离位点的含C杂质,加快了氢气的解离,渗透控速过程逐渐转变为体扩散过程,使实验初期渗透率显著升高;二是氢渗透过程中,合金膜存在再结晶现象,导致晶粒细化,增加了晶界扩散占比,使氢原子体扩散系数变大。     

Nb-Ni-Ti三元合金渗氢膜的研究进展

Nb-Ni-Ti三元合金具有较低的成本、较高的氢渗透性、良好的抗氢脆性及热稳定性,被认为是新一代在高温氢分离应用中的首选膜材料之一。简要回顾了氢分离渗透膜在近年来的发展历史,总结了目前Nb-Ni-Ti合金系氢分离渗透膜的制备技术;同时结合笔者在本领域的研究,着重分析了该合金系氢分离渗透膜的氢渗透理论及影响因素;最后展望了Nb-Ni-Ti三元合金系氢分离渗透膜的发展趋势。     

Co-Firing Characteristics of Cordierite Tapes with Ag/Pd for High Frequency Chip Inductors

As a new electronic material, low-temperature sintering, low-dielectric cordierite tapes exhibit great potential in the manufacturing of high frequency inductors. While the co-firing of cordierite dielectric material with conductive metal in lower sintering temperature is always a difficulty, and it directly affects the practical application of the inductors. In this paper, the prepared cordierite tapes with low-sintering temperature, low dielectric constant, and low losses were used as matrix material, and the co-firing characteristics of cordierite tapes with Ag/Pd was preliminary studied to investigate the feasibility in the manufacturing process. Deformation, pores, and delaminations are three main defects of the co-fired samples. With an Al₂O₃ powders and press blocks assisted process, good co-firing effect of cordierite tapes with Ag/Pd can be obtained at 900 °C. The co-firing interface of cordierite tape and Ag/Pd is very dense and no obvious element migration is detected. The paper is contributed to the manufacture of high frequency inductors.     

Ag层厚度对AZO/Ag/AZO透明导电薄膜性能的影响

在室温条件下,采用磁控溅射技术在玻璃衬底上生长了AZO/Ag/AZO多层透明导电薄膜。主要研究了Ag层厚度对多层透明导电薄膜结构和性能的影响。研究表明,AZO和Ag分别延(002)面和(111)面高度择优生长,随着Ag层厚度的增加,多层透明导电薄膜的电阻率不断降低,透过率呈现先降低再增加最后再降低的变化趋势,其中Ag层厚度为8nm的样品获得最大品质因子33.1×10^-3Ω^-1,综合性能最佳。     

Ag／Ni超晶格薄膜加热过程的原位电镜观察

用透射电镜对具有不同厚度元素层的Ａｇ／Ｎｉ超晶格薄膜在加热过程的结构变化进行原位观察。原始态的超晶格薄膜都具有程度不同的由Ａｇ／Ｎｉ失配界面引起的点阵应变;在较低温度下,点阵应变即开始出现弛豫。对原始态每个元素层包含５个原子面的样品,温度达２５０℃时,部分新晶粒开始形成并长大;直至约３５０℃,应变弛豫和晶粒长大的过程同时进行。温度再升高至４００℃,部分晶粒迅速粗化。终使超晶格薄膜的层状周期结构在约     

AlN基片金属化Ag—Pd厚膜导体研究

在ＡｌＮ基片上采用Ａｇ－２０％Ｐｄ浆料实现了厚膜金属化布线，膜层的附着力、表面电阻，电焊性及耐焊料的腐蚀能力都不亚于Ａｌ２Ｏ３基片上的情况。在烧结过程中，熔化的玻璃料向基片表面流动富集，而导体粉料变成网状结构。结果，界面附近的玻璃与导体层之间形成“交联”结构，而与基极之间形成“镶嵌”结构。为了获得这种附着性能良好的界面结构，玻璃料应具有５００￣６００℃合适的软化点，且能润湿金属及ＡｌＮ基片。     

镍钛记忆合金薄膜的制备与结构

采用射频溅射法成功地制备了NiTi形状记忆合金薄膜。研究了不同成分靶材对膜最终成分的影响。电子探针和俄歇能谱仪测定结果表明，在Ni（50at％）／Ti（50at％）的靶材上添入适量的Ti，可以获得Ni／Ti为1：1的薄膜。经晶化处理后，其结构为B2，用电阻法和差热分析确定TAs，TAf，TMs和TMf点分别为22，44，30，60℃。观察到了形状记忆现象。     

膜层厚度对Ag/TiO膜透光隔热性能的影响

采用磁控溅射工艺制备了玻璃基Ag/TiO_2膜,并研究了膜层厚度对其透光隔热性能的影响。结果表明:当Ag膜厚度由6.7 nm增加到9.5 nm时,红外光的平均透过率由42.06%减小到7.70%,隔热温差由1.9℃增大到5.7℃,而可见光的平均透过率则呈现出先增加后减少的变化趋势,当Ag膜厚度为7.7 nm时,复合膜的可见光平均透过率达最大值,为70.85%;当Ti O_2膜厚度由4.1 nm增加到16.7 nm时,红外光的平均透过率由34.12%增大到38.28%,而可见光的平均透过率与隔热温差均呈现出先增大后减少的变化趋势,当Ti O_2膜厚度为10.4 nm时,复合膜的可见光平均透过率达最大值,为70.85%,而厚度为13.6 nm时,膜的隔热温差达最大值,为5.2℃。     

脉冲激光沉积VN/Ag复合薄膜的组织及摩擦学性能研究

利用脉冲激光沉积技术制备了不同Ag含量的VN/Ag复合薄膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、纳米力学测试系统等设备袁征薄膜的组织结构、成分、表面形貌及力学性能,利用UMT-3摩擦试验机考察薄膜在室温至900℃下的摩擦学性能.结果表明,随着Ag含量的增多,薄膜的组织形貌变差,硬度及弹性模量降低.当Ag含量为16％(原子分数)时薄膜在试验温度范围内的摩擦学性能最佳.由于Ag在低温的润滑特性及高温摩擦化学反应生成了新的润滑相,如V2O5、V6O11、V6O13、Ag3VO4、AgVO3等,使得摩擦系数随温度的升高而逐渐降低,在900℃下取得最低值0.08,实现了宽温域内的连续润滑.     

脉冲激光沉积VN/Ag复合薄膜的组织及摩擦学性能研究

利用脉冲激光沉积技术制备了不同Ag含量的VN/Ag复合薄膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、纳米力学测试系统等设备表征薄膜的组织结构、成分、表面形貌及力学性能,利用UMT-3摩擦试验机考察薄膜在室温至900℃下的摩擦学性能。结果表明,随着Ag含量的增多,薄膜的组织形貌变差,硬度及弹性模量降低。当Ag含量为16%(原子分数)时薄膜在试验温度范围内的摩擦学性能最佳。由于Ag在低温的润滑特性及高温摩擦化学反应生成了新的润滑相,如V2O5、V6O11、V6O13、Ag3VO4、AgVO3等,使得摩擦系数随温度的升高而逐渐降低,在900℃下取得最低值0.08,实现了宽温域内的连续润滑。     

TiO2/Ag型抗菌活性碳纤维的制备和性能表征

采用涂覆和焙烧的简便方法,将载银二氧化钛(TiO2/Ag)均匀地沉积在活性碳纤维表面.利用扫描电镜、氮气吸脱附等对活性碳纤维结构进行表征,研究发现活性碳纤维的微孔结构、活性碳纤维的高吸附性能基本保持不变.利用改良抑菌圈法研究了这类TiO2/Ag活性碳纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌和链球菌的杀灭效果.结果表明,因Ag和TiO2相互协同作用,TiO2/Ag活性碳纤维的抗菌性大大提高,当Ag含量为0.5%时,在37°C培养4小时后,TiO2/Ag活性碳纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌就有很强的抗菌能力.由于TiO2特殊的光催化特性,使TiO2/Ag活性碳纤维不仅适用于水的净化抗菌处理,更适用于空气的净化抗菌处理.     

高硅氧纤维负载纳米Dy/TiO_2薄膜的制备及性能

为提高纳米TiO_2的光催化降解性能和稳定性,先采用微波-溶胶法制备Dy/TiO_2溶胶,再以高硅氧玻璃纤维编织体为载体,经过浸渍-提拉法制备具有高催化性能的高硅氧纤维负载纳米Dy/TiO_2薄膜。采用XRD,SEM,PL,EDS,XPS等仪器对薄膜的物相、表面形貌结构、表面元素组成及薄膜的稳定性进行表征,并且研究预处理液和涂覆方式对高硅氧纤维薄膜的影响。另外以甲基橙为目标降解物,考察样品的光催化性能。结果表明:以高硅氧玻璃纤维编织体为载体制备的Dy/TiO_2薄膜稳定性很好;经5次涂覆后,Dy/TiO_2高硅氧纤维薄膜对甲基橙的降解率在30min后达到94%。