ZrO_2-CuO复合纳米粒子薄膜阻变特性研究

利用水热法在180℃下制备ZrO_2-CuO复合纳米粒子(ZrCu),XRD测试表明随CuO含量增加,样品的结晶性变好。在ITO基片上旋涂制膜,通过GaIn微滴技术测试伏安特性,研究了复合比对ZrCu薄膜电学特性的影响。结果发现,ZrCu有良好可重复的双极阻变特性,随CuO含量增加,阈值电压降低,开关比降低。ZrCu低阻态符合欧姆特性,高阻态为空间电荷限制导电机制,阻变机理为氧空位细丝的形成与断裂。第一性原理计算结果与实验观察一致。     

焙烧温度对NiO薄膜阻变特性的影响

利用水热法制备了NiO纳米粒子,基于GaIn/NiO/ITO器件结构,研究了焙烧温度对NiO纳米粒子薄膜阻变特性的影响。XRD分析发现,随焙烧温度由400至900℃,NiO纳米粒子结晶性提高,逐渐显立方相,粒子分散性变好。电学测试表明,NiO纳米粒子薄膜具有可重复双极阻变特性,开电压约-1.3 V较稳定。随焙烧温度提高,器件开关比由1407急剧降至11左右,原因是纳米粒子结晶后,其晶界势垒减小,载流子迁移率增大,致开关性变差。伏安特性曲线分析发现,纳米粒子薄膜低阻态荷电输运为欧姆特性,高阻态符合肖特基发射,判断阻变机理为阈值电场及焦耳热导致的氧空位细丝的形成与断裂。     

炭黑填充型导电橡胶的压力/温度特性研究

分析了导电橡胶的压阻效应和温度效应,实验制备了导电橡胶试样,并研究了试样添加不同导电粒子后的压阻特性和温度特性。研究表明,导电橡胶添加不同导电材料时呈现出不同的温度特性,随温度的升高,单独添加乙炔炭黑的导电橡胶在30～70℃之间呈现负温度效应,在70～120℃之间呈现正温度效应;乙炔炭黑与N472并用的导电橡胶随温度的升高呈现正温度效应;添加纳米Al2O3的导电橡胶随温度的升高呈现正温度效应和负温度效应。探讨了压力变化时电阻率与温度的相关性,分析了产生不同温度特性的主要原因。     

SiO2纳米粉对炭黑／硅橡胶复合材料的压阻,阻温特性的影响

研究了添加导电炭黑和ＳｉＯ２纳米粉的硅橡胶复合材料的导电机理、压阻及阻温效应。发现：添加１５ｇ导电炭黑的硅橡胶（硅橡胶为１００ｇ，下同）的压阻效应，随着纳米Ｓｉ２量的增加显著提高。在一定压力范围内，电阻随压力增加而呈线性增加。只添加１５ｇ导电炭黑的硅橡胶材料的电阻率随温度升高而略为降低，而加入纳米级气相法生产的ＳｉＯ２的炭黑／硅橡胶复合材料的电阻随温度增加而增加。且其导电机制为欧姆导电。其电导率受     

潜热型纳米流体粘度特性的实验研究

实验测量了潜热型纳米流体TiO2-BaCl2-H2O的粘度,分析了纳米粒子体积分数和温度对纳米流体粘度的影响.实验结果表明,在BaCl2水溶液中添加纳米TiO2会增加其粘度,且随着粒子浓度的增加,粘度增加越显著;粘度随温度降低而升高.潜热型纳米流体TiO2-BaCl2-H2O的粘度不随剪切应力的变化而变化,表现为牛顿型流体的流变特性.基于实验数据,建立了潜热型纳米流体TiO2-BaCl2-H2O粘度的计算模型,模型预测值与实验值的误差在2％以内.     

铋掺杂对SrTiO3薄膜微观结构及阻变行为的影响

采用溶胶-凝胶及快速退火工艺在p+-Si上制备了Bi掺杂SrTiO_3薄膜,构建了Ag/Sr_(1-x)Bi_xTiO_3/p+-Si结构阻变器件,研究了Bi掺杂量对薄膜微观结构、器件阻变行为及特性的影响。结果表明:Bi掺杂量较低时并未改变Sr_(1-x)Bi_xTiO_3薄膜的相结构,但随着掺杂比例的增大,晶粒尺寸也明显增大,当掺杂量x=0.16时,有Bi4SrTi4O15及TiO2相形成;不同Bi掺杂量的Ag/Sr_(1-x)Bi_xTiO_3/p+-Si器件均呈现出双极性阻变特性,且有明显的多级阻变行为。随Bi掺杂量的增加,器件的阻变性能逐步提高,当x=0.12时器件的高、低阻态电阻比值最大,达到105左右,并且在2 000次可逆循环测试下,高、低阻态电阻比未出现衰减,表现出良好的抗疲劳特性,但当掺杂量x达到或超过0.16后,器件的性能呈下降趋势。Bi掺杂量的增大会导致器件高阻态时的导电机制从空间电荷效应(SCLC)导电机制(x0.16)转变为肖特基势垒发射(x=0.16)。器件在低阻态下均遵循欧姆导电机制。     

基于毛竹半纤维素的银纳米粒子的绿色合成

直接以碱溶性毛竹半纤维素为稳定剂、葡萄糖为还原剂,在水介质中绿色合成银纳米粒子,讨论了合成条件对银纳米粒子的形成和储存稳定性的影响,表征了银纳米粒子-半纤维素复合物经热处理后获得的Ag-C复合物的物理化学特性,并讨论了银纳米粒子的可能形成机理。在恒定其他反应条件下,延长反应时间会有更多银纳米粒子生成,但过度延长反应时间会使银纳米粒子发生团聚而生成大颗粒的粒子;高的葡萄糖浓度、反应温度和初始半纤维素用量会加快银纳米粒子的生成。银纳米粒子的平均粒径和粒径分布范围均随半纤维素用量的增大而减小,而银纳米粒子在4℃的储存稳定性随半纤维素用量的增大而增强。银纳米粒子-半纤维素复合物在空气气氛中300℃热处理1h后获得的Ag-C复合物中同时存在金属态的银和氧化态的银。半纤维素中呈电负性的大量自由羟基和少量羧基可能对银纳米粒子的形成起至关重要的作用。     

真空喷涂高分子包埋TiO_2纳米粒子薄膜阻变特性

真空喷涂制备了PFBT包埋Ti O2纳米粒子(NPs)高分子复合薄膜,利用Ga In/PFBT+Ti O2NPs/ITO器件结构对薄膜进行了伏安特性测试,研究分子与NPs质量比对其电学输运特性的影响。结果表明:器件均具有双极阻变开关特性,质量比对其电学特性影响不明显。分析发现薄膜高低阻态输运均为欧姆特性,阻变机理为电荷的捕获和释放,结合第一性原理计算验证,表明引入NPs后薄膜陷阱变浅导致其开关比较小。     

直流磁控溅射制备SnO2薄膜的阻变特性研究

采用直流磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2基片上分别以三种不同的基板温度和后热处理工艺制备了二氧化锡(SnO2)薄膜。采用X射线衍射仪对三种薄膜的晶格结构进行了分析表征,通过Keithley 4200半导体参数分析仪对薄膜的阻变特性进行了测试。实验结果表明:三种制备条件下的SnO2薄膜均具有阻变性能,基板温度350℃和850℃退火处理分别制备的薄膜同时具有良好的写入/擦除电压分布一致性、较好的高阻态阻值离散性和较大的开关比。初步讨论了三种薄膜阻变特性的机理,薄膜内部导电细丝的形成和断裂程度不同造成三种薄膜高低阻态电阻分布不同,同时影响了写入与擦除阈值电压的分布一致性等阻变参数。     

纳米流体黏度与温度的关系研究

温度变化对纳米流体粘度的影响是很明显的。结果表明:含有表面活性剂的纳米流体的黏度在温度低于60℃时,黏度随温度的升高而降低,超过此温度后,纳米流体的黏度随温度的升高而升高。只含有纳米粒子的纳米流体黏度随温度的升高而降低,高温时黏度随温度升高而减小的幅度减小,而使用表面活性剂后黏度与温度的关系出现异常,高温时黏度随温度的增加而增加。随着温度的升高,纳米粒子的布朗运动加强,粒子的无序运动增加流体流动的阻力,虽然表面活性剂的使用提高了纳米流体的稳定性,但大分子结构的表面活性剂吸附在粒子周围,致使粒子作布朗运动时大大增加液体的粘性,以至高温时纳米流体黏度随温度的升高而升高。本研究还对Cu-water、ZrO2-water纳米流体的黏度与温度的关系式进行拟合,拟合公式与实验数据吻合,误差小于0.5%,拟合公式中纳米流体的黏度与温度、粒子体积分数和基液有关。     

流体作用下导电硅橡胶的压阻特性及弛豫特性

实验制备了不同导电硅橡胶试样,搭建了用于测试流体作用下导电硅橡胶压阻特性的试验平台并设计了测试方法,分别研究了在一定范围内液体静压下导电硅橡胶的体压阻特性、表面压阻特性、弛豫特性及在气压作用下的表面压阻特性。研究表明,在液体静压下,6%乙炔炭黑/2%纳米SiO2并用的试样所表现出的压阻性能最优,而纳米改性材料的添加与材料厚度的增大可以缩短导电硅橡胶的电阻弛豫时间;添加改性材料后,导电硅橡胶在气压作用下的压阻特性曲线明显优于单独添加乙炔炭黑的情况,而且随着材料厚度的增加其压阻特性有较好的提升。     

真空烧结对纳米铜粒子性能的影响

用TEM、XRD等方法研究了蒸发法制备的纳米铜粒子真空烧结后粒子尺寸及晶相的变化。将烧结处理后的铜粒子负载于低温氧化铝上,考察了对CO氧化反应的催化活性。结果表明,随处理温度的增加,纳米铜粒子烧结程度增加,尺寸变大,催化活性下降,晶相也由Cu、CuO变为Cu2O。     

Al2O3纳米粉体悬浮液热物性实验研究

分别采用瞬态热线法、比较量热法和旋转粘度计测试了不同温度、粒子浓度和粒径下的Al2O3-DW（蒸馏水）纳米流体的导热系数、比热容、粘度等热物性参数。试验结果表明,粒子浓度、粒径和温度都是影响Al2O3-DW纳米流体热物性参数的重要因素。与水相比,纳米流体导热系数和粘度增加,常温4％体积份额下增幅分别为21．5％和52．3％;纳米流体比热容随着粒子体积份额增加而降低,并推导出了常温下低浓度纳米流体比热容的预测公式。     

La0.5Ba0.5CoO3中的Pr掺杂效应

用固相反应法制备了La0.5-xPrxBa0.5CoO3系列化合物，系统研究了Pr不同含量时材料的磁性和电输运特性，结果表明：Pr掺杂没有改变Co的3d电子的巡游特性。随Pr掺杂量增加，材料的分子磁矩单调下降，其原因是当Pr逐渐取代La时，Co离子的3d电子逐渐由中间自旋态向低自放态转变。随Pr含量增加，材料的居里温度逐渐下降，这是由于稀土离子的尺寸效应，电阻测量表明：在所研究的温度范围内，居里温度以下，所有掺Pr材料的导电机制为热扩散型。居里点以上，导电机制为变程跳跃导电。     

硬脂酸凝胶法制备CeO2纳米粉体

采用硬脂酸凝胶法制备了CeO2纳米晶,XRD分析表明,当焙烧温度为450－900℃时,所合成的CeO2纳米晶均属于单相立方晶系,空间群为O^5H-FM3M,计算表明,随焙烧温度的升高,平均晶粒度增大,而平均晶格畸变率则随平均晶粒度的增大而减小,表明粒子越小,晶格畸变越大,晶粒发育越不完整,TEM分析表明,CeO2纳米晶呈球形,粒度随焙烧温度的增加而增大,热失重分析表明,当焙烧温度向于750℃时,CeO2中的杂质基本发挥完毕,相对密度分析表明,随CeO2X纳米晶粒度的增在,粉末的密度增加。     

导电PMMA/ATO纳米复合材料的制备及性能

以掺锑二氧化锡(ATO)粉为导电填料,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基体,采用原位聚合法制备了导电PMMA/ATO纳米复合材料;分析了ATO粉的预处理对复合材料导电性能的影响,并对其热性能和力学性能进行了研究。结果表明,延长球磨时间,可大幅度降低复合材料的体积电阻率;ATO纳米粒子的加入使PMMA主分解温度范围变窄,残余量增大,热稳定性提高;随着纳米粒子含量的增加,复合材料的储能模量提高,玻璃化温度降低。第二分相促使ATO颗粒在基体中形成明显的导电网络结构,使导电性能得到进一步提高。     

纳米导电纤维与导电炭黑填充PVC复合材料的电性能研究

对纳米导电纤维(nano-F)及导电炭黑（HG－CB）填充PCV复合材料的电性能进行了研究,当nano-F和HG－CB的填充量分别为20,10份时,复合材料的电阻率急剧下降,其用量继续增加,材料电阻率变化不大。nano-F填充复合材料在20－120℃范围内电阻率基本不变,具有高的电阻稳定性,HG－CB填充复合材料在20－60℃范围内随温度升高阻率逐渐增大,之后随温度继续升高电阻率开始下降,nano-F填充复合材料的伏安特性在不同温度下为欧姆线性关系,而HGC－CB填充复合材料的伏安特性比较复杂。     

纳米导电纤维填充天然胶乳复合材料的电性能研究

用纳米导电纤维填充天然乳得复合材料,研究了复合材料的导电性、介电性以及温度对复合材料电阻率的影响。结果表明,随纳米导电纤维填充份数的增加,复合材料的电阻率下降,介常数增大;电阻率对温度的依赖性产大,并且当纳米导昵水在胶乳中形成导电网络时,电阻率和表面电阻率随温度同表现出不同的变化趋势。     

双组份硅橡胶/镍包石墨点胶研究

以双组份硅橡胶为基体,镍包石墨为导电粒子,制备了双组份硅橡胶/镍包石墨复合材料。研究了导电粒子填充量对复合体系触变性能及力学性能(拉伸强度、断裂伸长率)的影响,并在不同温度下的蠕变和应力松弛模式中考察了复合材料的力学性能和导电性能。结果表明:复合体系的触变指数随填充量的增加而增加,过量填充量会使体系的流动性变差;当填充量介于50%～54%之间时,复合材料显示最优的拉伸强度和断裂伸长率,复合材料在蠕变和应力松弛过程中的电阻均随时间而下降。温度越高,电阻下降越明显,表现出很明显的PTC效应。     

基于射频磁控溅射法制备ZnO薄膜研究

研究射频磁控溅射法制备ZnO薄膜,采用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)研究溅射功率、溅射时间和退火温度对薄膜微结构特性的影响,并分析ZnO薄膜阻变特性。实验结果表明,沉积态薄膜择优取向为〈002〉晶向,随溅射功率和退火温度增加,择优取向显著增强,溅射功率120 W时薄膜生长速率可达4.8 nm/min,薄膜厚度92 nm的ZnO薄膜具有阻变特性且开关比可达104。