槽沉法制备长余辉发光玻璃微球

选择铝硼硅酸盐玻璃体系，高温熔融法制备了Eu，Dy掺杂的铝硼酸盐基质透明玻璃，并采用槽沉法制备了透明玻璃微球．利用XRD、SEM和荧光光谱对样品进行分析．结果表明：该玻璃微球粒径分布范围窄，光学性能好，其折射率为1．690；单掺杂和双掺杂玻璃微球均具有长余辉发光性能，单掺杂Eu^2＋发光峰位于460nm，而双掺杂Eu^2＋、Dy^3＋的发光峰分别位于456和452nm，并且样品的发光时间达到15h以上。     

浸没于液体中钛酸钡微球(n>2)的纳米成像

由于光学衍射极限的存在,传统的光学显微镜不能分辨特征尺寸小于衍射极限的微小特征,使用范围受限,许多研究工作者在如何打破衍射极限,提高光学显微镜效率方面做了大量的研究。其中,利用光学玻璃微球可以辅助传统光学显微镜分辨小于光学衍射极限的微小特征。本研究将高折射率(n～2.2)BaTiO₃玻璃(BTG)微球浸没在不同折射率的液体中用来辅助传统光学显微镜,以实现纳米成像。在波长为405 nm的入射光照射下,可以很清晰地观察到蓝光光盘样品100 nm宽的纳米特征尺寸;通过调整玻璃微球与周围介质折射率对比度可以优化纳米成像的质量,将BTG微球浸没于折射率为1.46的液体中,得到的虚像质量最好。这种高折射率微球的纳米成像技术在纳米光子学、生物医学和流体领域有着广泛的应用前景。     

空心玻璃微球表面功能化及其应用研究进展

空心玻璃微球是一种新型无机非金属材料,具有质轻、高强、隔热、耐腐蚀、流动性好等特性,具有广阔的应用前景.对空心玻璃微球进行表面功能化可进一步扩展其应用领域.综述了空心玻璃微球表面包覆、表面接枝、表面镀膜、表面沸石化等改性方法,并就其在隐身、环境等领域的应用进行了探讨.     

高性能轻质填料——空心玻璃微球的制备与功能化

评述了一种高性能轻质填料——空心玻璃微球的制备和性能,并对几种制备方法进行了对比分析,概述了通过物理或化学的方法对空心玻璃微球进行的功能化研究,综述了以空心玻璃微球作为核芯材料,通过功能微纳米壳层的定向组装制备核壳型复合功能微球的研究进展,并指出了今后的研究方向。     

空心玻璃微球镍镀层的制备及其电磁性能

采用化学镀技术在低密度玻璃微球表面沉积了一层Ni镀层,制备了具有导电性和磁性的Ni镀层/玻璃微球壳-核复合粉体.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对化学镀前后玻璃微球的结构、表面形貌以及成分进行了分析.结果表明,化学镀后玻璃微球表面包覆了一层均匀致密的Ni薄膜,厚度约为0.2μm,镍具有面心立方结构.使用波导法在8～12GHz波段内对化学镀前后的微球进行了介电常数和磁导率测试.电磁性能研究表明,玻璃微球化学镀镍后电磁损耗增大,显示出作为电磁波吸收材料的应用前景.     

空心玻璃微球表面接枝聚苯乙烯及其性能研究

空心玻璃微球表面改性有利于改善其与基体间的相容性,提高复合泡沫性能.通过接枝聚苯乙烯对空心玻璃微球进行表面处理,采用SEM、IR、热失重等方法分析了反应条件对接枝的影响.结果表明,接枝反应过程中提高反应温度、延长反应时间有利于接枝率的提高,但温度过高会加速单体自聚,降低接枝率.接枝处理后,随着聚合物层的增厚,空心玻璃微球表面缺陷减小,破损率降低,抗压强度得到一定程度提高.     

空心玻璃微球表面化学镀银工艺研究

研究了以甲醛为还原剂的空心玻璃微球表面化学镀银工艺,探讨了微球预处理、反应速度、微球装载量、pH值及加料方式等因素对镀覆结果的影响,采用显微分析、X射线衍射等分析方法对样品进行了分析和比较.结果表明,控制微球装载量、缓慢滴加银液、适当降低反应温度可以减缓镀覆速率,能得到镀层均匀致密、结合牢固、体积电阻小的镀银空心玻璃微球.     

高性能空心玻璃微球的力学特性研究

高性能空心玻璃微球具有许多优异的性能。作为复合材料的关键原料之一,其力学性质对复合材料的性能起决定性的作用。系统介绍了高性能空心玻璃微球抗压强度影响因素如粒径分布、壁厚和密度等基本物理力学性质的表征方法和手段。从统计研究和个体研究两个方面分别论述了空心玻璃微球统计与个体强度的研究方法。综述了壁厚、密度和表面修饰等对微球统计强度的影响,形状因子和抗拉强度对单个球体等静压强度的影响以及壁厚和直径对单个球体单轴压缩强度的影响。     

纳米氧化亚镍/玻璃微球复合粒子的制备及表征

通过均匀沉淀法,将NiO 复合于玻璃微球表面,制备了纳米NiO/玻璃微球复合粒子。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM) 结果表明,经过共沉积后,在玻璃微球表面生成一层具有面心结构的NiO 层,晶粒尺寸大约为14 nm,这些纳米NiO粒子以丝状胶连的形式附着于玻璃微球表面形成镀层。能谱分析(EDS) 结果显示,纳米NiO粒子在玻璃微球表面形成了分布均匀的镀层。傅立叶变换红外光谱仪(FTIR) 表明,所制得的纳米NiO/玻璃微球复合粒子在近红外和远红外波段都表现出良好的红外吸收特性。      

多孔羟基磷灰石微球的原位转化制备研究

利用锂钙硼(LCB)玻璃在磷酸盐溶液中的原位转化反应制备多孔的羟基磷灰石(HAP)微球,通过XRD、SEM和FTIR对微球的物相组成、形貌等进行了表征。结果表明,微球具有良好的多孔结构,表现为非晶态特性,600℃热处理后,转变成HAP晶体,同时HAP部分分解转变为Ca3(PO4)2。此外,对多孔HAP微球的形成机理进行了分析。在磷酸盐溶液中,玻璃表面原位生成Ca-P-OH水化物,并在玻璃表面原来Ca2+的位置沉积下来,形成微球壳,而由Li+和B3+占据的位置,因其溶出形成孔隙。这样的结构将使之成为良好的药物载体。     

空心玻璃微珠填充固体浮力材料的制备及性能研究

以双酚A环氧树脂E51为基质原料,甲基四氢苯酐为固化剂,K25空心玻璃微珠为轻质填充物,采用模压成形的方法制备了空心玻璃微珠填充固体浮力材料。研究了玻璃微珠的填充率对体系粘度、浮力材料的密度、抗压强度及耐静水压件能的影响。结果表明,低密度空心微珠的引入,有效降低了固体浮力材料的密度,并且随着玻璃微珠填充量的增大,材料的理论计算密度与实际密度的偏差逐渐变大;浮力材料的单轴压缩强度和耐静水压强度随着空心玻璃微珠填充量的增大而降低,当玻璃微珠填充量超过18％时,材料性能下降幅度增大。     

空心玻璃微球化学镀镍前处理工艺的研究

针对空心玻璃微球化学镀镍,研究了先偶联、再活化的前处理工艺.探讨了偶联处理对活化效果的影响,并通过正交试验确定了最佳偶联条件;采用优化的前处理工艺,再进行化学镀镍,得到镍包覆空心玻璃微球,分别使用扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对镀镍层的形貌结构和成分进行了表征.研究发现:空心玻璃微球经过偶联处理以后对钯的吸附能力提高了很多,使得化学镀镍中微球表面的活性点大大增加,得到了包覆完整、均匀、致密的镍镀层.     

聚多巴胺改性中空玻璃微珠表面化学镀铜的研究

通过多巴胺在水溶液中的自身氧化聚合,在中空玻璃微珠表面形成聚多巴胺层,聚多巴胺层吸附化学镀铜液中的铜离子,在外加还原剂二甲基胺硼烷(DMAB)的作用下将铜离子还原成单质铜,从而在微珠表面沉积一层金属铜,成功制备镀铜中空玻璃微珠。采用SEM,EDS,FTIR和XRD对复合粉体的形貌、化学组成和结晶形态进行研究和表征。结果表明:中空玻璃微珠表面所镀金属铜完整致密。相对于传统化学镀,这种方法操作简单、成本低、对环境污染小。     

TiO2\FTO镀膜玻璃色饱和度的数值模拟

本文以具有较高折射率的材料——二氧化钛(TiO2)替代自身折射率较低的材料——SiCOx作为氟掺杂氧化锡(FTO)镀膜玻璃中间层薄膜,通过数值模拟计算的方法主要研究了TiO2\FTO镀膜玻璃的表面色饱和度控制表现,并与传统的SiCOx\FTO镀膜玻璃就色饱和度控制表现进行了对比,结果发现TiO2\FTO镀膜玻璃具有更加优异的表面色饱和度控制表现,适合进行实际应用推广。     

任意偏折法测量玻璃折射率

提出了一种高精度测量玻璃折射率的方法。它克服了传统的最小偏向角方法的缺点，即需要反复调节样品棱镜直到准确位于最小偏向角位置上才能测量。该方法测量精度高、速度快，适用于光电对准式测角仪器，是标准玻璃样块折射率标定的较好方法。同时，它也适用于不可见光波段的折射率标定测量。     

Tunable whispering gallery mode emission from quantum-dot-doped microspheres

We describe the synthesis of quantum-dot (QD) doped silica microspheres and a method by which it is possible to fine-tune the position of the whispering gallery modes (WGMs) produced by the fluorescence emission of CdSe@ZnS doped silica microspheres (5.06 mum in diameter). The method is based on small perturbations to the sphere's refractive index caused by adsorption of thin layers of polyelectrolytes and modification of the radial position of the nanocrystals within the microsphere by means of deposited silica shells.     

树脂基深水浮力材料压缩性能研究

为探究空心微珠填充量对树脂基深水浮力材料压缩性能的影响以及材料压缩破坏机理,基于Mori-Tanaka及Turesanyi方法对空心微珠填充环氧树脂基深水浮力材料的有效弹性模量及压缩强度进行了理论预测.制备了空心微珠填充环氧树脂基深水浮力材料,对不同空心微珠填充比的材料体系进行了单轴压缩试验,并通过扫描电镜观察了材料断裂面微观形貌.结果表明:随着空心微珠填充量增加,材料体系耐压强度降低,模量上升,且实验结果与理论预测吻合情况较好;空心微珠破损是深水浮力材料破坏的根本因素.     

空心玻璃微珠/硅橡胶基柔性浮力材料的制备与性能研究

以牌号为HGS8000X的空心玻璃微珠(HGM)为填料,以液体硅橡胶(SR)为基体,采用真空辅助浇铸法和模压法制备柔性浮力材料,并研究空心玻璃微珠体积分数对柔性浮力材料的密度、拉伸性能、硬度和吸水率的影响。结果表明,所制备的柔性浮力材料的密度为0.6~0.8 g/cm3,在40 MPa水静压下2 h吸水率最大不超过0.25%,是良好的深海用柔性浮力材料;随着空心玻璃微珠添加量的增加,柔性浮力材料的密度降低,吸水率增加,弹性降低,硬度提高。     

Origin of crystallization-induced refractive index changes in photo-thermo-refractive glass

Photo-thermo-refractive (PTR) glass is a multi-component silicate that undergoes localized refractive index decrease after UV-exposure and thermal treatment for partial crystallization. Based on this refractive index change, high efficiency volume Bragg gratings have been developed in PTR glass and have been successfully used for laser beam control. However, despite the fact that this type of glass has been widely studied and used over the last 20 years, the origin of the refractive index change upon crystallization is poorly understood. In this paper, we introduce three possible mechanisms (the precipitation of nano-sized NaF crystals and the associated local chemical changes of the glass matrix, the volumetric changes due to relaxation, and the local residual stresses) for the refractive index decrement in PTR glass and estimate the partial refractive index change due to each mechanism. Refractive index measurements are compared with high temperature XRD experiments and a general approach for the simulation of the refractive index change in PTR glass is proposed. We show that among the studied variables the residual stresses surrounding the crystals are the main responsible for the local refractive index decrement in this glass.     

PbSe量子点掺杂玻璃折射率的实验测量

为了明确PbSe量子点掺杂硅酸盐玻璃的光学特性,利用阿贝折射仪和带激光光源的分光计测量了其折射率,多次重复测量表明,该组分的量子点掺杂玻璃具有较稳定的折射率（nD=1．5981±0．0027）,是非常理想的光纤制备材料。实验还表明,阿贝折射仪可以用来快速准确地测量某些固体材料的折射率,为研究新材料的折射率特性提供了一种快速测量方法。