卤化物闪烁晶体研究进展

闪烁晶体作为重要的辐射探测材料,在核医学、高能物理、安全检查等诸多领域有着广泛应用。近年来,一系列性能优异的新型卤化物闪烁晶体相继涌现,使卤化物型闪烁晶体成为本领域的研究热点。本文对当前几种不同类型的卤化物闪烁晶体的研究情况进行了综述,重点介绍了以LaBr_3∶Ce为代表的REX_3∶Ce型稀土卤化物闪烁晶体,以SrI_2∶Eu为代表的MX_2∶Eu型碱土金属卤化物闪烁晶体,以及以Cs_2LiYCl_6∶Ce为代表的Ce~(3+)激活的复合稀土卤化物型闪烁晶体的研究进展情况。这些晶体普遍具有高光输出、高能量分辨率等优点,但也都存在易潮解、成本高、大尺寸单晶生长困难等问题。晶体生长用高纯无水卤化物原料的制备技术是当前制约卤化物闪烁晶体产业发展的关键技术。该技术有望在近年内获得突破并有力促进上述卤化物闪烁晶体的实际应用。     

无水LaBr_3和CeBr_3合成方法研究进展

简述了无水LaBr_3和CeBr_3合成方法的研究现状,以及通过LnBr_3晶体化合物真空脱出溶剂法、金属La和Ce及其化合物溴化法、无水LnBr_3纯化等不同合成方法对最终产品中Ln OBr、水、溴化剂等杂质含量的影响,指出了其合成工艺实现产业化存在的缺陷和不足,从而有针对性的进行工艺路线的调整,避免使用有害气体和强腐蚀性物质,并有效的降低生产成本,使其在闪烁晶体中的应用加速产业化进程。     

水平悬浮区域熔炼法生长单晶

描述了悬浮熔区通过水平放置在冷坩埚内的棒状试样以制备某些稀土金属和金属间化合物大单晶的方法。还描述了用来产生和悬浮熔区的高频电气系统。提出了制造大于1cm~3的异份熔化的和同份熔化的两种化合物单晶的条件,以及用X射线和金相方法测定的晶体质量和某些有关性能数据。     

TiAl化合物——一种具有竞争力的高温结构材料

金属间化合物以其耐高温、抗腐蚀和耐冲刷等特性成为航空航天、交通运输、化工、机械等行业重要的结构材料,并在近２０年受到了广泛研究［１－４］。由于金属间化合物晶体中金属键与共价键共存,同时兼有金属的韧性和陶瓷的高温性能,因此,具有很大的发展潜力［５］。目前,较活跃的三种金属间化合物为：Ｌ１２结构的ＮｉＡｌ化合物;Ｂ２结构的ＦｅＡｌ化合物;Ｌ１０结构的ＴｉＡｌ化合物［６－８］。ＦｅＡｌ化合物常温时的低塑性和低的断裂抗力以及在６００℃以上高温低的强度和蠕变性能,尤其是环境脆化影响其应用［９］;ＮｉＡｌ化…     

准晶强化钢的研究进展

准晶体是一种具有旋转对称性的介于晶体与非晶体之间的固体。由于其特殊结构，具有较高的强度、硬度、室温脆性、不黏性、电阻率高和导电性差等特性。准晶强化钢因其准晶的大量生成，其抗拉强度可以达到3 000 MPa以上。从准晶体的发现、钢中准晶的发现开始，对准晶钢相变反应及影响因素进行了深入探讨，总结了准晶钢的特性、制备和钢中准晶本身的特性等。最后，分析了准晶钢及准晶研究现状和存在问题，并针对准晶钢的应用前景和未来的研究方向作出了展望。     

MoS2对镍基自润滑材料摩擦学特性的影响

详细地研究了在Ni- 2 0Cr合金粉中添加MoS2 ,通过热压法制备得到的高温自润滑材料的摩擦学特性。研究表明 ,当MoS2 的添加量在 2 0 %左右时 ,所得到的材料具有最佳的摩擦磨损性能。在热压过程中MoS2 发生了热分解 ,并与合金中的铬反应生成了CrXSY(x/y =2 /3～ 1 )型硫化物共晶体 ,这种化合物在高温下可以变软或熔化 ,在摩擦面之间形成润滑膜 ,并具有转移性 ,从而具有减摩性能。     

镍基高温自润滑材料的摩擦学特性研究

详细地研究了在Ni-20Cr合金粉中添加MoS_2,通过热压法制备得到的高温自润滑材料的摩擦学特性。研究表明:当MoS_2的添加量在20％左右时,所得到的材料具有最佳的摩擦磨损性能。在热压过程中MoS_2发生了热分解,并与合金中的铬反应生成了Cr_XS_Y[x/y=(2/3)～1]型硫化物共晶体,这种化合物在高温下可以变软或熔化,在摩擦面之间形成润滑膜,并具有转移性,从而具有减摩性能。     

新型快速高精度主动学习算法的开发：以MAX相晶体的材料力学性能预测为例

近年来,MAX相晶体由于独特的纳米层状的晶体结构具有自润滑、高韧性、导电性等优点,成为全球的研究热点之一.其中M₂AX相晶体兼具陶瓷和金属化合物的性能,同时具有抗热震性、高韧性、导电性和导热性,但是由于该类材料的单相样品实验制备比较困难,从而限制了其发展.主动学习是一种利用少量标记样本可以达到较好预测性能的机器学习方法,本文将高效全局优化算法与残差主动学习回归算法相结合,提出了一种改良的主动学习选择策略RS-EGO,基于169个M₂AX相晶体的数据集,对M₂AX相晶体的体模量、杨氏模量与剪切模量进行建模与预测寻优,通过计算模拟的方式来探索材料性能从而减少无效的验证实验.结果发现,RS-EGO在快速寻找最优值的同时具有较好的预测能力,综合性能要优于两种原始选择策略,也更适合样本量较少的材料性能预测问题,同时选择不同的结合参数会影响改良算法的优化方向.通过在两个公开数据集上运用改良算法证明了其有效性,并给出了结合参数的选择,设计不同结合参数下的模型实验,进一步探究不同参数对模型优化方向的影响.     

Mg粉和Zn粉烧结形成金属间化合物的研究

采用粉末烧结的方法制备Mg-Zn烧结体,利用光学和电子显微镜观察了Mg粉和Zn粉扩散反应区域的形貌,X射线衍射和能谱技术分析了该扩散反应区域的相组成;依据TFDC电子理论对扩散反应区域中金属间化合物的形成机制进行了讨论.研究发现,Mg粉和Zn粉在200 ℃,30 h的烧结过程中,Zn原子不断扩散进入到Mg晶体中,在Mg粉和Zn粉颗粒界面处,先后依次形成MgZn,MgZn2和Mg7Zn3 3种金属间化合物.     

酞菁镧系化合物的电子显微术研究

酞菁镧系化合物由于其良好的电学和气敏特性,已被进行了广泛的研究。最近在第四届中日电子显微学讨论会上,中科院金属所郭可信教授利用高分辨电子显微术对酞菁镧系化合物的分子结构进行了研究。研究的样品是外延在KCl和NaCl晶体上的六种酞菁镧系化合物(LnPc_2H,其中Ln=Nd,     

磷酸稀土合成方法研究进展

综述了水热法和沉淀法合成REPO_4晶体研究现状以及合成条件对其晶体结构、形貌和粒度等性能的影响。重点研究了通过条件控制合成不同晶相结构、不同形貌的REPO_4晶体,详细介绍了晶体中稀土离子半径和水分子对结晶行为的影响,阐述了两对晶体结构磷镧镨矿和独居石、针磷钇铒矿和磷钇矿之间转换条件,还分析了水合REPO_4晶体的高温灼烧行为,并解释了各种REPO_4晶体形成机理,简要介绍了特殊化合物Ce(Ⅳ)磷酸盐晶体和空心球状REPO_4晶体合成方法,以及在H_3PO_4溶液中合成REPO_4晶体最佳反应温度和H_3PO_4浓度,还介绍了H_2O_2可以作为从浓磷酸溶液中分离稀土元素的特效试剂,最后简要提到了独居石结构的REPO_4陶瓷在安全处置少量锕系元素废料方面的应用前景。     

多孔Ni-Al系金属间化合物制备技术研究进展

Ni-Al系金属间化合物具有低密度、良好的导热性、优良的高温力学性能以及抗高温氧化性能等特性引起了研究人员的广泛关注,期待作为高温结构材料替代传统不锈钢和镍基高温合金。多孔Ni-Al金属间化合物由于具有孔隙结构,赋予了传统Ni-Al系化合物更多的功能特性以及轻量化特点,利用其孔隙特性可用做高温氧化环境以及酸碱腐蚀条件下的过滤材料或催化剂材料。基于原料形式与制备工艺的差异,本文将多孔Ni-Al系金属间化合物的制备方法分为3大类:粉末冶金法(反应合成法、燃烧合成法)、化学脱合金法和定向凝固法,分析了各制备技术的特点及其孔隙构筑方式,展望了未来的发展趋势,期望将多种制备技术相结合拓展其应用领域并满足工程化需求。     

高频电阻加热轧制钢/铝复合带的实验研究

研究了用高频电阻加热轧制钢 铝复合带的方法。用光学显微镜和扫描电镜研究了退火温度和退火时间对界面组织及扩散的影响。用线扫描等手段论证了界面处没有金属间化合物FeAl3和Fe2 Al3生成。根据研究结果制订了退火制度。通过检验钢 铝复合带性能 ,表明这种工艺具有良好的应用前景     

提拉法生长立方相KTa1-xNbxO3晶体

报道了用提拉法在KNbO3-KTaO3固熔体体系中生长立方相KTa10xNbxO3晶体。实验采用两种不同的原始配料生长晶体：即生长组分分别为KNbO3：KTaO3（摩尔分数）=0．35：0．65和0．45：0．55，分别得到x=0．14和0．19的KTN晶体，晶体尺寸可达厘米级。分析了晶体的形态特征和宏观缺陷并讨论了各种缺陷的形成机制；利用JXA-8800电子探针技术测定了晶体组分；讨论了影响晶体生长的多种条件。发现温场和提拉速度是影响KTN晶体生长和质量的主要因素。     

高温高压下Fe-Ni-C-B系合成Ⅱb型金刚石单晶

提出了一种在高温高压下利用粉末冶金方法制备的Fe-Ni-C-B系触媒合金生长Ⅱb型金刚石的新方法.由于硼元素的存在,Ⅱb型金刚石生长所需的温度和压力条件均高于普通的Ⅰb型金刚石,并且合成出的金刚石单晶粒度较粗,晶形稍差,表面结构比较复杂.通过晶体的颜色、X射线衍射以及Raman光谱可以初步断定合成出的金刚石晶体中确实含有硼元素.以金刚石在不同温度下的静压强度和冲击韧性以及差热分析和热重分析的结果来表征金刚石的热稳定性.实验发现,由于硼元素的进入使得Ⅱb型金刚石单晶的热稳定性与采用同种方法合成出的Ⅰb型金刚石相比有了较大程度的提高.采用自制的夹具通过检测金刚石的电阻温度特性,初步确定了在Fe-Ni-C-B系中生长的Ⅱb型金刚石具有半导体特性.大量的实验数据充分说明,采用这种方法生产Ⅱb型金刚石具有成本低廉、操作简单、产品质量稳定等优点,具有极高的工业化推广应用的价值.     

Cr3+离子在不同介质中的光谱特征及晶格场强度

研究Cr3+离子掺杂固体物质的制备工艺以及光谱特性有助于开发新的光学材料.本研究分别用提拉法技术生长了Cr3+∶BeAl2O4晶体, 用坩埚下降法技术生长了Cr3+∶LiNbO3晶体, 以及用高温熔融法技术研制了ZnO-Al2O3-SiO2微晶玻璃.获得了生长优质Cr3+∶BeAl2O4与Cr3+∶LiNbO3的工艺参数.分别测定与讨论了Cr3+离子在上述不同介质中的吸收光谱与荧光光谱特征.实验发现Cr3+离子在不同介质中, 其吸收光谱与荧光光谱的位置与形状在不同基质中发生很大的差异.在Cr3+∶BeAl2O4与Cr3+∶LiNbO3晶体中均观测到尖锐的R线荧光.从其相应的光谱特性大致估算了Cr3+离子在不同介质中的晶格场参数.从Dq/B值数据判断Cr3+∶BeAl2O4与Cr3+∶LiNbO3晶体属于强晶格场, Cr3+∶ZnO-Al2O3-SiO2与其微晶玻璃属于弱晶格场.     

微电子封装用SiC_p/Al复合材料的中温钎焊

选用Al-Ag-Cu和Al-Si-Cu-Ni两种钎料,分析钎料的熔化特性和微观组织,并分别用于钎焊化学镀Ni后的SiCp/Al复合材料,研究其结合机理。结果表明,Al-Ag-Cu和Al-Si-Cu-Ni都具有很好的熔化特性,熔点均在520~530℃之间,具有很窄的熔化温度区间。用这2种钎料钎焊化学镀Ni后的SiCp/Al复合材料时,Ni镀层与Al基体发生反应生成Al3Ni和Al3Ni2化合物层,同时与钎料发生界面反应生成Al-Ni-Cu和Al-Ag-Cu等化合物,从而保证钎焊接头牢固的连接。钎料中的Ag和Cu元素穿过Ni(P)镀层,扩散到Al基体中,形成Al2Cu、Ag2Al等金属间化合物。     

含钨新材料研究进展

评述了1997年以来我国在含钨新材料研究上的一些进展。用前驱物脱水法制备了ZrW2O8和ZrM o2O8化合物,并证明具有立方晶体结构的ZrW2-XM o2XO8当W:M o为一定范围时都有热伸缩性质,有望成为热伸缩性能优良的材料。用机械-物理固相反应法制得了W S2纳米晶体,并证明其S-W-S纳米簇团为中空球,且W S2纳米晶粒径越小摩擦性能优越,更适用于超真空等领域。用煅烧钨酸铵制成的纳米W O3掺杂ZnS气敏材料对H2S具有较高的选择性和灵敏度。用溶胶-凝胶法和旋转镀膜技术制出的气致变色W O3纳米薄膜,在节能、信息等领域应用前景良好。     

不同磁场作用对AZ31镁合金的凝固组织的影响

镁合金是具有优越性能的金属材料,镁合金的加工是目前国内外正在深入进行研究的新课题.实验发现在镁合金的凝固过程中施加低频或静态磁场都能细化晶粒,但静磁场得到的细化效果要优于低频交流磁场,同时随磁感应强度的增加,静磁场细化晶粒的效果明显提高;在静磁场条件下晶界共晶体组织的厚度明显减小,同时在晶内出现了大量细小块状化合物,这有利于改善镁合金的综合性能.     

电化学技术在Ⅲ—V族半导体材料特性测量中的应用

为了配合我所Ⅲ—V族半导体材料的研究,我们用电化学技术测定了GaAs和InP以及有关化合物材料的特性,其中有些特性用其他方法是无法或难以测得的。本文报导最近2～3年来我们在这方面所取得的一些结果。 C-V特性是研究电极/电解液界面特性