热处理温度对Bi2O3/ATO复合功能填料红外-可见光兼容隐身性能的影响

采用固相法制备了Bi2O3/ATO复合功能填料,借助于XRD、SEM、分光光度计和辐射率仪研究了热处理温度分别对复合功能填料的物相组成、微观形貌、可见光及红外隐身性能的影响。结果表明,随着热处理温度的升高,复合功能填料的红外辐射率先下降后升高,当热处理温度为800℃时,复合功能填料的红外辐射率最低,达到了0.67。填料的最高反射峰出现在黄橙光范围内,但是,样品在可见光区的反射峰面积和平均反射率均随着热处理温度的升高逐渐增大。因此,复合功能填料的颜色亮度可以根据煅烧温度进行调节,适于制备多色红外迷彩涂料。     

Effects of heat treatment temperature on infrared and visible light stealth properties of Bi203/ATO mixed burning filler

采用固相法制备了Bi2O3/ATO复合功能填料,借助于XRD、SEM、分光光度计和辐射率仪研究了热处理温度分别对复合功能填料的物相组成、微观形貌、可见光及红外隐身性能的影响。结果表明,随着热处理温度的升高,复合功能填料的红外辐射率先下降后升高,当热处理温度为800℃时,复合功能填料的红外辐射率最低,达到了0.67。填料的最高反射峰出现在黄橙光范围内,但是,样品在可见光区的反射峰面积和平均反射率均随着热处理温度的升高逐渐增大。因此,复合功能填料的颜色亮度可以根据煅烧温度进行调节,适于制备多色红外迷彩涂料。     

多波段兼容隐身功能填料的制备及其性能研究

采用共沉淀法制得了Cr2O3包覆片状铝粉的Al/Cr2O3复合粒子。借助XRD、IR、SEM以及激光粒度仪对Al/Cr2O3粉末的相组成、形貌和粒径分布进行了表征。此外,测试了Al/Cr2O3粉末的红外辐射率和1.06μm波长处的反射率性能。结果表明,实验制得的Al/Cr2O3复合粒子厚度基本均匀,平均粒径较原始铝粉有所增加;红外辐射率为0.66,属于中低红外辐射率;1.06μm波长处的反射率为0.41%,激光吸收性能强。同时,复合粒子本身的绿色还可以起到可见光隐身的效果。     

Al/Cr_2O_3复合粒子的制备及其多波段兼容隐身性能的研究

采用共沉淀法将Cr_2O_3包覆于片状金属铝粉表面制得A1/Cr_2O_3复合粒子.借助于TG-DSC、XRD、SEM等测试手段系统研究了反应时间和煅烧温度分别对复合粒子的物相组成、包覆前后形貌的影响.此外,探讨了不同铝粉添加量下Al/Cr_2O_3粉末的红外辐射率和1.06μm波长处的反射率性能.结果表明:当反应时间为2h、煅烧温度为400℃、铝粉添加量为50wt%时制得的Al/Cr_2O_3复合粒子包覆较为完整,其外观呈墨绿色,红外辐射率值为0.66,1.06μm波长处的反射率为0.41%,具有良好的红外-激光-可见光兼容隐身性能.     

SmFeO_3的制备及其多波段兼容隐身性能研究

采用固相法制得了SmFeO3粉体.借助XRD、SEM对SmFeO3粉体的物相组成和形貌进行了表征.此外,测试了SmFeO3的微波电磁特性及其吸波性能、红外辐射率以及1.06 μm波长处的反射率性能.结果表明,当煅烧温度为1250℃时,可以制得单一相的SmFeO3粉体;该粉体宏观呈现橙红色,微观颗粒尺寸大小为2～4μm的不规则块状.当单层SmFeO3材料的厚度为2.0mm时,反射损耗在15.8GHz左右出现约为-10dB的峰值,同时在14.3～16.8 GHz频率范围内反射损耗均达到-5dB.SmFeO3粉体在1.06μm波长处的反射率为0.31%,激光吸收性能强;红外辐射率为0.58,属于中低红外辐射率.     

核-壳结构粒子SiO_2@Bi_2O_3的制备及红外发射率研究

为了研究制备复合隐身粒子的方法,采用溶胶-凝胶法制备了核-壳结构SiO2@Bi2O3粒子.通过XRD、TEM及发射率测试仪对制备的材料的结构、形貌和性能进行了表征.XRD表明在700℃可以得到Bi2O3纯相;红外发射率测试表明,Bi2O3具有较低的红外发射率,在SiO2表面包覆Bi2O3后,在3～5μm和8～14μm两个测试波段都能降低SiO2的红外发射率.通过核-壳结构的形式,在较高发射率的样品表面涂覆红外发射率较低的样品,可以提高红外隐身效果.     

氮掺杂Bi2O3光催化剂的制备及其可见光催化性能

以硝酸铋和六次甲基四胺为原料,采用沉淀法合成了不同氮掺杂量的Bi2O3(N-Bi2O3)粉体,并采用XRD、FT-IR、XPS、UV-Vis、PL手段对其晶相结构和光谱特征等进行了表征.研究结果表明,未掺杂Bi2O3为单斜相α-Bi2O3,氮掺杂Bi2O3则为四方相β-Bi2O3和Bi5O7NO3组成的混晶,氮原子替代了Bi2O3晶格中部分氧原子,形成了Bi N键而稳定存在.氮掺杂能促进β-Bi2O3的生成.与未掺杂Bi2O3粉体相比,氮掺杂样品的吸收带边发生了明显红移,荧光强度明显减弱.甲基橙在可见光下的降解实验表明,氮掺杂Bi2O3具有良好的可见光催化活性.     

前驱物对水热合成钛酸铋纳米粉体的影响

研究了前驱物的浓度、预处理方式和配比对水热法制备钛酸铋粉体结构和形貌的影响。以Bi(NO3)3.5H2O和TiCl4为原料,KOH为矿化剂,在240~260℃水热反应4h,制备出Bi4Ti3O12纳米粉体,借助XRD、TEM、SEM和FTIR分别对粉体的晶相、微观形貌和组成进行表征。结果表明,当前驱物浓度为0.10~0.15mol/L,Ti/Bi摩尔比值为0.75时,可获得单一物相组成的Bi4Ti3O12粉体;用去离子水反复洗涤胶体沉淀前驱物,可防止Cl-1带来的不利影响;实验所得Bi4Ti3O12晶粒是方形片状的,宽度尺寸在30nm左右,长度大于100nm。     

麦饭石热处理及在远红外基元材料中的应用

通过热分析、XRD、IR对在不同温度下处理的麦饭石进行测试,然后与Fe2O3、MnO2、TiO2、ZrO2进行混合烧结,研究结果表明,麦饭石在T=1000℃烧结时,主晶相为SiO2、K6Fe2O6、Al2O3,加入麦饭石后,样品的红外热效应略有降低,最低降低2.5℃,最高降低12.4℃.所制样品进行红外辐射率都能达0.8以上,烧结Fe2O3体系的红外辐射较强,在9.5μm波段达到了0.91,但加入麦饭石后,辐射率为0.88,将制备的远红外基元材料加入到涂料,9.5μm处的红外发射率为0.87.     

Zn2+固溶堇青石体系的结构与红外辐射特性

采用固相法制备了Zn2+固溶堇青石体系红外辐射材料,并对材料的结构及红外辐射性能进行了研究.在2(1-x)MgO@2xZnO@2Al2O3@5SiO2(x=0～0.6)体系中,x≤0.3时,可得到六方结构的堇青石固溶体;x＞0.3时,体系中镁铝尖晶石成为主要物相.x=0.2时,样品的红外辐射性能最佳,其法向全波段的辐射率达到0.89,8～14/μm波段的辐射率达到0.91以上.     

SiO2-Fe2O3-Cr2O3-MnO2高温红外辐射节能涂料的制备及应用

以SiO2、Fe2O3、Cr2O3、MnO2为原料按比例混合,经固相高温烧结制备成基体粉料,再与粘结剂混合球磨制备出高温红外辐射节能涂料。通过XRD、半球点测试仪、红外辐射测量仪、纳米粒度测试仪对材料的微观结构和理化性能进行了表征,采用热震法对涂层的抗热震性能进行了研究。研究结果表明,随着平均粒径的减小,合成的SiO2-Fe2O3-Cr2O3-MnO2体系全波段红外辐射率有明显增大的趋势。当平均粒径达到2μm左右时,涂料全波段红外辐射率最高达到0.93。涂料的最高使用温度达1400℃以上,涂层的抗热震性能良好。此外,在燃气梭式干燥窑上使用该高温红外辐射节能涂料后,降低能耗15%左右,抗老化性能优良,使用一年后辐射率仍在0.90以上。     

遮阳可控性低辐射玻璃的制备及性能

本研究通过常压CVD法在玻璃基板上分别镀制单层SnO2∶Sb(ATO)薄膜和SnO_2∶F(FTO)/ATO复合薄膜,研究单层ATO薄膜和复合薄膜对玻璃光电性能的影响。结果表明:单层ATO薄膜和复合薄膜均为四方金红石型多晶SnO_2薄膜,且结晶性能良好,结晶度高。单层ATO薄膜可明显降低玻璃的透过率,改善玻璃的导电性和遮阳性。复合薄膜相对于单层ATO薄膜,导电性、遮阳性和辐射性能均有较大的提升,薄膜电阻率、遮阳系数和辐射率随着复合薄膜膜厚的增加而逐渐降低,薄膜晶粒增大。当复合薄膜厚度为821nm时,薄膜电阻率为4.9×10~(-4)Ω·cm,遮阳系数和辐射率分别为0.50和0.06,远红外反射率达到93.9%。     

低碱浓度下水热合成铁酸铋粉体

以硝酸铋为铋源,硝酸铁或氯化铁为铁源,氨水为沉淀剂,在0．06mol／L氢氧化钠的低碱浓度下水热合成了纯相铁酸铋粉体,采用X射线衍射和红外光谱等分析表征,结果表明,所得产物均为钙钛矿结构铁酸铋粉体;SEM观测显示了随温度升高产物形貌的变化过程。以氯化铁为铁源制得粉体的光催化行为利用可见光分光光度计在亚甲基蓝最大吸收波长（664nm）处测试对应染料上清液吸光度值,表征染料脱色程度,结果表明,采用不同的铁源,所得铁酸铋粉体性能基本一致。     

水热法合成Bi25FeO40纳米粉体的研究

本文以Fe(NO3)39H2O和Bi(NO3)35H2O为起始物料,NaOH为沉淀剂和矿化剂,利用水热合成技术制备了Bi25FeO40纳米粉体.利用XRD、SEM和TEM等分析测试手段对所制得Bi25FeO40粉体的物相组成和晶粒形貌等性质进行了研究,并详细讨论了水热反应温度、反应时间和矿化剂浓度等对晶体生长和粉体制备的影响.结果表明,采用这种低温水热技术制备出的产品为纯的Bi25FeO40陶瓷粉体,在微观结构上呈现出三角锥和立方体结构,最佳工艺条件为[Fe]=[Bi]=0.2mol/L,矿化剂[NaOH]=0.5mol/L,在180℃水热反应24h.     

Ho掺杂对Bi4-xHoxTi3O12陶瓷结构与铁电性能的影响

以Ho为掺杂元素,采用热压烧结方法制备Bi4-xHoxTi3O12陶瓷,重点研究了Ho掺杂量对其物相组成、致密度、微观结构和铁电性能的影响.首先以Bi2O3、TiO2和Ho2O3微粉为原料,利用固相反应在900℃合成出主晶相为Bi4Ti3O12的Bi4-xHoxTi3O12(x=0～0.8)粉体;然后,将合成粉体在850℃、30 MPa条件下热压烧结,当Ho掺杂量x=0～0.4得到了物相单一、整体致密(>99%)的Bi4-xHoxTi3O12陶瓷.随Ho掺杂量的增加,Bi4-xHoxTi3O12陶瓷的剩余极化强度呈现先增大后减小的趋势,主要与氧空位浓度和不同掺杂浓度引起的掺杂位置的不同有关.在Ho掺杂量x=0.4时,其剩余极化强度最大(2Pr=13.92μC/cm2),远大于未掺杂的Bi4Ti3O12陶瓷,说明适量Ho掺杂能有效改善其铁电性能.     

制备工艺对锌铝氧化物(ZAO)粉末红外发射率的影响

采用液相共沉淀法制备了ZAO掺杂半导体粉末材料,系统研究了制备工艺对ZAO粉末红外发射率的影响.借助于TG-DTA、XRD、SEM对材料的热处理温度,晶体结构及表面形貌进行了考察,利用IR-2双波段发射率测量仪对ZAO粉末材料的红外发射率进行了测试.研究结果表明:当反应物终点pH值为8.5、反应时间为2.5h、煅烧温度为800℃,煅烧时间为2h、Al2O3的掺杂量为3%时所得的ZAO粉末的红外发射率最低;ZAO掺杂半导体粉末的晶体结构为ZnO的铅锌矿结构;粒子形状近似为椭圆形,平均粒径为5～10μm;在中红外(3～5μm)和远红外(8～14μm)波段均具有较低的红外发射率.     

添加助烧剂对CoFe_2O_4/BaTiO_3复相多铁材料性能的影响

采用固相合成法制备出尖晶石结构CoFe_2O_4粉末和钙钛矿结构BaTiO_3,并按照2∶8的摩尔比将粉末混合,随后添加不同的助烧剂。研究多种助烧剂对制备出的CoFe_2O_4/BaTiO_3复相多铁材料成分、微观形貌、介电性能、铁电性和磁性能的影响。结果表明:仅添加助烧剂Bi2O3,难以达到烧结致密的目的;当助烧剂中含有CaCO3-SiO2时,有效提高了CoFe_2O_4/BaTiO_3复相多铁材料的烧结性能,在相同的烧结温度下,CoFe_2O_4/BaTiO_3复相多铁材料致密度得到提升,且介电性能、铁电性、磁性能均有一定程度的优化。     

锑掺杂氧化锡包覆氧化钛浅色导电粉的过程与模型

为了掌握沉淀反应包覆掺锑氧化锡膜形态和工艺参数对导电粉电阻率的影响规律,本文中详细研究了采用沉淀法在氧化钛表面包覆掺锑氧化锡的过程。通过采用透射电镜观察包覆产物结构,并对不同pH值下的包覆产物进行了光电子能谱分析。结合氧化钛和氧化锡水溶液的Zeta电位,提出了包覆过程和模型。结果表明:包覆过程是先均相形核,然后锡溶胶靠静电引力与范德华力共同作用吸附在氧化钛表面;当沉淀pH=2时,氧化锡以直径为5nm胶粒单层密排在氧化钛表面,此时导电粉具有最佳导电性。