溶胶－凝胶法制备SiO_2气凝胶及其特性研究

本文以ＴＥＯＳ为原料，采用溶胶－凝胶法和超临界干燥工艺制备了轻质纳米多孔材料ＳｉＯ２气凝胶．研究了溶剂用量及ｐＨ值对溶胶的凝胶化过程和最后制成的气凝胶的特性的影响．并用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等实验手段研究了这些气凝胶的结构和一些基本物理现象．     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2及其光催化活性研究

采用正交设计方法,试验研究了4种因素对溶胶-凝胶法制备纳米TiO2光催化活性的影响,确定了各因素所对应的最佳水平,得到了溶胶-凝胶法制备高光催化活性纳米TiO2的最佳工艺条件;且对最佳工艺条件制备的TiO2和商业粉P-25进行了XRD和UV-Vis吸收光谱分析.结果表明,自制的TiO2由纯锐钛矿组成,其平均晶粒尺寸为18.2 nm,比混晶型的P-25 TiO2晶粒尺寸(24.7 nm)要小.自制TiO2粉在330～370nm的紫外光区的吸收增强,在可见光区的吸收也较P-25有所增强.两者都有利于光催化活性的提高,使得光催化降解甲基橙的活性与P-25相当.     

硬脂酸溶胶凝胶法制备氧化镁纳米微粒的研究

以硬脂酸为分散剂，采用溶胶凝胶法研究了制备氧化镁纳米微粒的条件，探讨了分散剂用量，反应时间，反应温度，烧结温度和时间对产物粒径与转化率的影响，取得了最佳工艺条件，分别用红外光谱（IR），X射线射末衍射（XRD），透射电镜（TEM）和比表面积（BET）测定，对该纳米微粒的结构与性能进行了表征，结果表明：Mg(NO3)2与CH3（CH2）16COOH的摩尔配比控制在1：1，于90℃反应20min，在470℃热处理3h，得到立方相氧化镁钠米微粒，形貌为椭球体，分散性好，平均粒径约为36nm.     

溶胶-凝胶法制备纳米钛酸钡的工艺研究

利用价廉的重晶石制备钡源,采用溶胶-凝胶法制备纳米钛酸钡粉体。有效克服了传统方法因采用有机钡盐或有机钛而导致的生产成本过高的缺点。研究结果表明,该方法可以制备出高纯钛酸钡粉体,制备过程中三废排放物中基本不含有害物质,在母液中可以回收质量较高的硝酸铵副产品。     

溶胶-凝胶法制备纳米薄膜的研究进展

溶胶-凝胶法是制备纳米薄膜的常用方法.综述了溶胶-凝胶法制备纳米薄膜的原理与特点及其最新研究进展,最后指出了溶胶-凝胶法制备纳米薄膜今后急需解决的问题.     

溶胶-凝胶法纳米二氧化硅原位改性研究

研究了原位改性对溶胶凝胶法制备的纳米二氧化硅的特性和应用性能的影响,结果表明原位改性改善了纳米二氧化硅的分散性,使纳米二氧化硅的粒径减小,分布更加均匀,外观形貌发生变化,但并不改变纳米二氧化硅的晶体结构和体相成分.其改性机理是纳米二氧化硅表面的物理吸附水和硅羟基被硅烷偶联剂的有机成分所代替.当硅烷偶联剂的用量适当时,制备的纳米二氧化硅在阴极电泳漆中具有良好的应用性能.     

Cuo(CoO,MnO)/SiO_2纳米复合气凝胶催化剂载体的溶胶-凝胶法制备与表征

以正硅酸乙酯(tetraethyl orthosilicate,TEOS)、乙酸铜、乙酸钴、乙酸锰为原料,采用溶胶-凝胶法、常压干燥制备了CuO(CoO,MnO)/SiO2纳米复合气凝胶.分析了过渡金属氧化物MO与Sio2的质量比、温度和pH值对凝胶形成的影响.采用场致发射扫描电镜(FE-SEM)、BET、傅里叶变换红外分析(FTIR)、热重-差热分析(TG-DTA)、电子散射能谱分析(EDS)和化学分析等对CuO(CoO,MnO)/SiO2纳米复合气凝胶的微观结构和组成进行了研究.结果表明,纳米复合气凝胶的颗粒约在20～100nm,比表面积为344～733m2/g,孔径范围为2～22nm,而且过渡金属Cu、Co和Mn能够与氧形成部分一O-M-O-桥键连接,并与Si通过化学键形成三维网络结构;纳米复合气凝胶试样中的多元过渡金属氧化物含量可控制在3%～75%(质量分数).这种结构和组成既有利于提高催化剂负载量,又可充分发挥过渡金属氧化物的助催化作用.     

溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石的研究进展

本文综述了溶胶-凝胶法的基本原理,以及国内溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石的研究进展,提出了有待解决的问题。     

水相炭基溶胶—凝胶法制备纳米炭粉的研究

以高温煤焦油沥青为炭源,经浓硝酸和浓硫酸混合物在30℃氧化制备出较高收率的水性中间相沥青。将水怀中间相沥青溶于氨水溶液得到水相炭基凝胶,经过乙醇与水直接交换后超临界干燥和热处理制备出颗粒分布均匀、平均尺寸在10nm左右的无定型碳纳米粉。并采用透射电子显微镜、傅立叶红外光谱、热重、物理吸附、X－射线衍射等分析手段对纳米炭原粉在热处理过程中的物理化学变化规律进行了表征。     

溶胶-凝胶法合成纳米TiO2薄膜的研究进展

纳米TiO2薄膜光催化剂与粉末相比,可以重复使用,易回收,具有广泛的应用前景.利用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜具有合成温度低、反应过程易于控制、产品纯度高、易于掺杂、设备工艺简单等优点.综述了利用溶胶-凝胶法合成纳米TiO2薄膜、离子掺杂薄膜、半导体复合薄膜以及光敏化薄膜的研究进展,并提出了今后的研究方向.     

基于游离磨粒的化学机械抛光材料去除非均匀性形成机制(英文)

本文主要研究硬脆晶体材料化学机械抛光中基片内材料去除非均匀性的形成机理.首先分析了化学机械抛光时抛光机的运动参数对硅片表面上相对速度分布非均匀性、摩擦力分布非均匀性、接触压力分布非均匀性及磨粒运动轨迹密度分布非均匀性的影响规律.然后通过基片内材料去除非均匀性实验,得出了抛光机运动参数对基片表面材料去除非均匀性的影响.通过比较理论分析与实验结果,基片表面上相对速度分布非均匀性、摩擦力分布非均匀性及接触压力分布非均匀性随转速的变化趋势与基片表面材料去除非均匀性的实验结果相差较大,只有磨粒在基片表面上的运动轨迹分布非均匀性与基片表面材料去除非均匀性的实验结果趋势相同.研究结果表明,基片表面材料去除非均匀性是由磨粒在基片表面上的运动轨迹分布非均匀性造成的,充分说明了基片表面材料去除的机械作用主要是磨粒的机械作用.     

固结磨料化学机械研抛K9玻璃的材料去除机理

采用失重法对固结磨料研抛K9玻璃材料去除过程中的机械与化学作用进行了分离,采用显微硬度方法分析了研抛液对K9玻璃工件表层硬度的影响.研究结果表明:研抛液能与K9玻璃发生化学反应并在其表面形成一层较基质材料软的变质层,变质层厚度随浸泡时间的延长而增加；单纯研抛液的化学作用对K9玻璃的材料去除作用有限,固结磨料研抛垫对K9玻璃的机械去除作用主要以脆性去除为主,化学与机械的交互作用是K9玻璃影响材料去除的主要方式:当研抛盘转速为200r/min时,化学作用与机械作用达到平衡,交互作用最为强烈,材料去除率达到最大值.     

不同磨料对微晶玻璃化学机械抛光的影响

为了提高微晶玻璃化学机械抛光(CMP)的材料去除速率(MRR),降低其表面粗糙度,利用自制的抛光液对微晶玻璃进行化学机械抛光,研究了4种含不同磨料(Si O2、Al2O3、Fe2O3、Ce O2)的抛光液对微晶玻璃化学机械抛光MRR和表面粗糙度的影响.利用纳米粒度仪检测抛光液中磨料的粒径分布和Zeta电位,利用原子力显微镜观察微晶玻璃抛光前后的表面形貌.实验结果表明,在相同条件下,采用Ce O2作为磨料进行化学机械抛光时可以获得最好的表面质量,抛光后材料的表面粗糙度Ra=0.4 nm,MRR=100.4 nm/min.进一步研究了抛光液中不同质量分数的Ce O2磨料对微晶玻璃化学机械抛光的影响,结果表明,当抛光液中Ce O2质量分数为7%时,最高MRR达到185 nm/min,表面粗糙度Ra=1.9 nm;而当抛光液中Ce O2质量分数为5%时,MRR=100.4 nm/min,表面粗糙度最低Ra=0.4 nm.Ce O2磨料抛光后的微晶玻璃能获得较低表面粗糙度和较高MRR.     

人工心脏瓣环(Ti6Al4V)表面化学光整的研究

为减少人工心脏瓣环形成血栓的危险和增加瓣环与瓣叶之间转动的灵活性,要求瓣环具有良好的表面质量.对瓣环表面的化学光整进行了研究,采用正交试验优选出初次光整的最佳化学液组合:NH4HF2(65%～80%)5ml、H2O2(40%)14ml、HCONH2(16%)2ml、HNO3(16%)11ml、添加剂1ml,分析了光整工艺中影响表面质量的化学液成分、光整温度、光整时间等诸多因素,通过改变工艺参数和条件,得到了质量良好的光整表面(Ra=0.22μm).     

基于磨损行为的单晶硅片化学机械抛光材料的去除特性

为了掌握化学机械抛光（CMP）过程中硅片表面材料的去除行为,根据CMP过程中硅片表面材料的磨损行为,建立了硅片CMP时的材料去除率构成成分模型,设计了不同成分的抛光液并进行了材料去除率实验,得出了机械、化学及其交互作用所引起的材料去除率.结果显示,机械与化学的交互作用率为85.7%～99.1%.磨粒的机械作用率为69.5%～94.0%,磨粒的机械与化学交互作用率为55.1%～93.1%.由此可见,磨粒的机械作用是化学机械抛光中的主要机械作用,磨粒与抛光液的机械化学交互作用引起的材料去除率是主要的材料去除率.研究结果可为进一步研究硅片CMP时的材料去除机理提供理论参考依据.     

溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜及其光学性能的研究

采用溶胶-凝胶法在K9玻璃上制备了均匀、透明、裂纹较少的纳米TiO2薄膜,以无水乙醇用量、涂层数、煅烧温度为影响因素,设计L9(3)4正交试验,以薄膜的透明度、微观致密程度作为评价标准,讨论了无水乙醇用量、涂层数和煅烧温度对制备TiO2薄膜光学性能的影响。用反射式椭圆偏振光谱仪测试最佳制备工艺下制得的TiO2薄膜的椭偏参数,并用Cauchy模型对椭偏参数进行数据拟合。结果表明,薄膜最优制备工艺参数为无水乙醇用量30 m L、涂层数为2层、煅烧温度为550℃;Cauchy模型能较好的描述溶胶-凝胶薄膜在300~700 nm波段的光学性能;薄膜的折射率和消光系数都有随波长增大而减小的趋势且制备的薄膜具有随着膜层数的增加,折射率增加,而最大峰值透光率、孔隙率减小的规律。