Ge_(25)Sb_(10)Se_(65-x)S_x硫系玻璃的光学和热力学性能研究

为了探究同族元素S的含量对硒基玻璃性能的影响,文中通过熔融淬冷法制备了一系列Ge_(25)Sb_(10)Se_(65-x)S_x(x=1,5,10,15,20)四元硒基玻璃试样。针对所制备试样,采用X射线衍射仪进行了非晶态分析,利用傅里叶变换红外光谱仪测定了红外透过率,分别用差式扫描量热仪和热机械分析仪标定了试样的特征温度,并计算了热膨胀系数。进而根据实验数据分析了上述参数随硫含量变化的规律。实验结果表明:少量S含量对红外透过率影响不大,而较多S含量会导致玻璃红外透过率降低。五组玻璃红外截止波长为12.5μm,S元素的加入有利于消除4.08μm处Se-H峰,玻璃成玻性能良好。随玻璃试样中硫元素含量的增加,玻璃的特征温度(包括玻璃转变温度Tg、起始析晶温度Tx、析晶峰温度Tp、应变点Tstrain和退火点Tanneal)均呈现增加趋势;热膨胀系数从8.36×10-6 K-1、1.70×10~(-5)K~(-1)、1.71×10~(-5)K~(-1)、1.75×10~(-5)K~(-1)到1.63×10~(-5)K~(-1),呈现出先增大后减小的规律。     

Ge_(25)Se_(75)玻璃的制备与性能研究

为研究Ge-Se红外玻璃特征温度及其动力学脆性,采用熔融淬冷法制备出了Ge25Se75试样.用XRD、傅利叶红外光谱和DSC等测量手段研究了Ge25Se75试样的结构、红外透过率、玻璃特征温度以及脆性参数m.结果表明:所制试样的为非晶结构,红外透过率约为43%.随着升温速率的增大,玻璃化转变温度Tg、开始析晶温度Tx及析晶峰温度Tp均成线性增加的趋势.动力学脆性参数m为26.3.     

热处理对99.5Ge_(23)Se_(67)Sb_(10)-0.5CsCl玻璃组织和性能的影响

文中运用热处理的方法来提高99.5Ge23Se67Sb10-0.5CsCl红外玻璃的力学性能.采用XRD、SEM、FTIR和显微硬度计研究了热处理对99.5Ge23Se67Sb10-0.5CsCl玻璃组织和性能的影响.研究结果发现:当保温温度低于310℃时,随着保温时间的延长,99.5Ge23Se67Sb10-0.5CsCl材料析晶数目增多而尺寸变小,材料组织细化;红外透过率缓慢降低而硬度较好.当保温温度等于或高于310℃时,随着保温时间延长,材料内部晶粒粗大,透红外性能急剧变差且硬度变差.当玻璃在290℃下保温40h后,其维氏硬度可达2 121.49MPa,比热处理前提高了20%左右,并且红外透过率在8~12μm波段仍保持在60%以上.     

高性能Ge_(0.75)Pb_(0.25)Te_(0.5)Se_(0.5)固溶体热电材料

采用熔炼-淬火-高能球磨-放电等离子体烧结工艺,制备GeTe-PbTe合金Ge0.75Pb0.25Te及Se替代合金Ge0.75Pb0.25Te0.5Se0.5,研究和比较它们的物相、微结构及热电性能.结果表明:母合金Ge0.75Pb0.25Te由分别以GeTe和PbTe为基的两相组成,具有调幅分解组织,而Se替代合金Ge0.75Pb0.25Te中50%Te的合金变成以GeTe为基的单一固溶体,且存在大量的较小孪晶组织,两种合金都表现为p型半导体导电特性,固溶的Pb和Se原子改善了化合物的载流子浓度及能带结构,导致合金的Seebeck系数大幅度增加,固溶的Se及Pb原子、孪晶组织和晶界形成多尺度的声子散射中心,导致合金具有极低的热导率,热电优值ZT大幅度提高,673 K下,从Ge0.75Pb0.25Te的0.45提高到Ge0.75Pb0.25Te0.5Se0.5的1.6.     

Ge_2Sb_2Te_5相变薄膜的结构及结晶温度研究

利用射频磁控溅射法在室温下沉积了GST相变薄膜,利用XRD、AFM对其结构进行表征,原位XRD及DSC测试确定其结晶温度.(原位)XRD测试表明,室温下沉积的GST薄膜为非晶态,且在室温~375℃温度范围内,样品经历了非晶态→立方晶态→六方晶态相转变;通过原位XRD和DSC测试确定的GST薄膜的结晶温度一致,为~150℃.     

冷却速度对In_(0.01)Bi_(1.99)Te_(2.7)Se_(0.3)热电材料性能的影响

采用高温熔炼、高能球磨、冷压成型和气氛保护烧结工艺制备了块体热电材料,研究了熔体冷却速度对In_(0.01)Bi_(1.99)Te_(2.7)Se_(0.3)热电材料显微组织与热电性能的影响.利用XRD、EDS、SEM、DSC、热电测试仪、激光热导仪等测试了热电材料的物相、晶粒大小、元素组成和含量、表面形貌和塞贝克系数、电导率、热导率.结果表明:冷却速度对物相无影响,热电材料物相均为Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)相;冷却速度越快,成分越均匀、晶粒越细;液氮冷却的热电材料室温(300K)塞贝克系数增大到173μV/K、电导率为4.85×104S/m、热导率减小至0.701 W·m-1·K-1,热电优值达到0.62.     

Si-Si_(0.7)Ge_(0.3)-Si结构的电阻特性

Si-Si_(0.7)Ge_(0.3)-Si结构在激光的照射下,电阻值会随激光照射点位置的改变而改变.通过实验测量获得激光扫描Si-Si_(0.7)Ge_(0.3)-Si结构样品表面的二维数据分布图,并对水平方向与垂直方向进行分析,得到的电阻灵敏度最高为8.59 MΩ/mm.当激光在器件表面上的扫描线偏离X轴时,灵敏度会逐渐降低为7.72、3.98和1.50 MΩ/mm.研究表明,作为一种新型的位移传感器,Si-Si_(0.7)Ge_(0.3)-Si结构的电阻—位置关系曲线具有灵敏度高和线性关系好的特点.     

PbO对泡沫玻璃性能影响的研究(英文)

以废阴极射线管颈玻璃和氧化铅为主要原料,加入一定量的碳化硅、氟化铅、三氧化二铁、氧化铋,采用烧结法制备高密度泡沫玻璃,通过XRD、SEM等分析手段对泡沫玻璃的性能进行了研究．结果表明,发泡温度越高,制品密度越小;随PbO加入量的增加,发泡温度逐渐降低,密度和强度逐渐增大．试样在发泡温度810℃下保温30min,产生了PbFeO2F、Pb、PbO等3种针状晶体,试样力学性能提高．     

Zr_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(15)Co_(2.5)合金的比热和热力学函数

采用差示扫描量热仪和差热分析仪测定了Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｎｉ１０Ｃｕ１５Ｃｏ２．５非晶合金的结晶温度和结晶焓、晶态的熔化温度和熔化焓、非晶态和晶态及液态的比热等热力学数据。在此基础上通过设晶态２９８Ｋ的自由焓为零，得到了晶态、非晶态和液态的热力学函数，据此研究了玻璃转变和真实玻璃转变温度，分析了理想玻璃转变温度、真实玻璃转变温度和实际测量的玻璃转变温度的关系。     

钙钛矿锰氧化物La_(0.9)Sb_(0.1)MnO_3电子自旋共振谱的研究

制备了电子掺杂钙钛矿锰氧化物庞磁电阻材料La0.9Sb0.1MnO3,并在不同温度测量了La0.9Sb0.1MnO3的电子自旋共振谱.观察到La0.9Sb0.1MnO3体系存在相分离现象,实验证明,这种电子掺杂的锰氧化物具有复杂的磁结构,随温度升高样品逐渐由铁磁态向顺磁态转变,在220～260K的过渡温区,样品的磁状态最复杂,存在铁磁、顺磁多个磁相共存的现象.通过分解电子自旋共振的积分吸收谱,分析了La0.9Sb0.1MnO3样品磁性随温度的演变过程,并讨论了电子掺杂锰氧化物的磁不均匀性和相分离现象.     

Nd_(60)Al_(10)Ni_(10)Cu_(20)大块金属非晶的玻璃转变和晶化特性研究

用铜模吸铸法制得了一种直径为5 mm、成分为Nd60Al10Ni10Cu20的大块非晶合金.与富Fe类Nd基非晶不同的是,这种新型的Nd基大块非晶具有明显的玻璃转变过程和稳定的过冷液相区.磁性测试表明,在室温下表现为顺磁性.热分析实验发现,随着升温速率的增大,样品的过冷液相区变宽,并且玻璃转变温度和晶化温度有明显的向高温方向移动的趋势.研究了该大块非晶的玻璃转变动力学和晶化动力学,并给出了Kauzmann温度Tk,Vogel-Fulchers-Tamman温度T0g以及脆性系数m等重要参数.     

Si(100)上Ge_(1-x)C_x合金薄膜的CVD外延生长

用化学气相淀积生长方法,以乙烯为碳源、锗烷为锗源,在Si(100)衬底上外延生长出了C组分达3%的Ge1-xCx合金薄膜,研究表明随着生长温度和乙烯分压的提高均可导致Ge1-xCx薄膜中碳组分的增加;X射线衍射测量显示随着C组分的增加合金薄膜晶格常数不断减小,这表明外延薄膜中的C原子主要以替位式存在。红外吸收谱的测量结果显示Ge1-xCx合金的禁带宽度随着C组分的增加而线性增加,从0 67eV到0 87eV,与理论相符,说明碳的掺入有效地调节了禁带宽度。另外拉曼光谱显示Ge1-xCx合金在387cm-1出现一新峰,该峰是Ge1-xCx薄膜中的Ge在K点的双声子振动引起的。     

Gd_(60-x)Ho_xCo_(20)Al_(20)非晶合金的磁热效应研究

本文利用单辊熔体快淬法成功制备了Gd_(60-x)Ho_xCo_(20)Al_(20)(x=0-40)非晶合金,并系统研究了其磁性和磁热效应。研究发现:通过Ho替代Gd可实现相变温度在44~112K宽温区内连续可调,并在各自相变温度附近发生铁磁(亚铁磁)—顺磁二级相变。在0~5T外磁场变化下,Gd_(60-x)Ho_xCo_(20)Al_(20)非晶合金磁熵变峰值分别为7.91(x=0),9.22(x=10),8.85(x=20),8.56(x=30),9.83(x=40)J·kg-1·K-1,Gd30Ho30Co20Al20和Gd20Ho40Co20Al20非晶合金的半高宽分别为~60K和~70K,磁制冷效率为~590和~599J·kg-1,有望应用于液氮温区制冷。     

Fe_(71-x)Nb_9B_(20)W_x磁性非晶合金玻璃形成能力及热稳定性研究

为了研究W元素部分替代Fe元素对Fe基非晶合金热稳定性和软磁性能的影响规律,文中采用单辊旋淬法制备了Fe_(71-x)Nb_9B_(20)W_x(x=1,3,5)非晶合金带材,利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)及振动样品磁强计(VSM)等手段测试Fe_(71-x)Nb_9B_(20)W_x非晶合金的热学性能和软磁性能。研究结果表明:Fe基非晶的晶化过程与W含量密切相关,随着W含量的增加,合金由两次晶化过程转变为一次晶化过程。添加W元素能够有效提高Fe基非晶合金的玻璃形成能力,改善合金的热稳定性。Fe_(66)Nb_9B_(20)W_5非晶合金具有优异的热稳定性和较高的非晶形成能力,过冷液相区宽度T_x和晶化起始温度T_(x1)分别高达58 K和928 K。合金的饱和磁感应强度M_s和矫顽力H_c分别为42～90 emu·g~(-1)和0.61～6.59 Oe,其中M_s随着W含量的增加而降低。     

复合微孔玻璃膜的研制(Ⅳ)──提高膜性能方法的研究

研究了防止膜性能恶化的方法．研究表明，用溶胶—凝胶法，以TEOS－H3BO3溶胶体系制备复合玻璃膜时，为提高膜性能可采用下列方法：在制备溶胶时加入合适的DCCA，并用乙二醇和H3BO3螯合产生H+作为醇盐水解催化剂以抑制膜面龟裂现象；用甲基硅油的四氢呋喃溶液对基体进行疏水处理，可减轻基体堵孔现象．     

镀膜玻璃屏蔽性能研究

文中采用等效传输线理论对镀膜玻璃的屏蔽性能进行了分析，重点研究了影响镀膜玻璃屏蔽性能的几个关键因素．建立了膜层表面电阻与等效电导率的关系，并将计算结果与试验数据进行对比，结果令人满意．     

玻璃静疲劳性能研究

对玻璃静疲劳性能进行分析和研究。试验选用同轴双环弯曲装置,方板试件用V氏压痕裂纹来模拟玻璃中的微裂纹。将疲劳试验数据进行分析,归类,利用自编的Fortran曲线拟合程序,求得裂纹扩展参数n。采用慢裂纹增长模型来解释整个试验结果和断面．讨论试验的各个阶段及分析试验中的某些异常现象。     

玻璃静疲劳性能研究

对玻璃静疲劳性能进行分析和研究，试验选用同轴双环弯曲装置，方板试件用Ｖ氏压痕裂纹来模拟玻璃中的微裂纹，将疲劳试验数据进行分析，归类，利用自编的Ｆｏｒｔｒａｎ曲线拟合程序，求得裂纹扩展参数ｎ。采用慢裂纹增长模型来解释整个试验和断面，讨论试验的各个阶段及分析试验中的某些异常现象。