超声波场中钛液水解和产物表征

研究了硫酸氧钛溶液在超声波场中自生晶种的水解过程,并结合XRD,SEM,EDS和TEM等现代测试技术对水解产物进行了表征。结果表明,水解产物为含水的锐钛矿型二氧化钛。与无超声波场的水解产物相比较,由于超声波的作用使水解产物粒子变得均匀而分散,产物的晶格常数c和平均晶粒度减小。同时,对超声辐照影响硫酸氧钛溶液水解和结晶过程的机理作了初步探讨。     

退火处理对ZnO薄膜结晶性能的影响

研究了退火处理对ZnO薄膜结晶性能的影响.ZnO薄膜由直流反应磁控溅射技术制得,并在O2气氛中不同温度(200～1000℃)下退火,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)对其结晶性能进行了研究,提出了一个较为完善的ZnO薄膜退火模型.研究表明:热处理可使c轴生长的薄膜取向性增强;随退火温度的升高,薄膜沿c轴的张应力减小,压应力增加;同时晶粒度增大,表面粗糙度也随之增加.在640℃的应力松弛温度(SRT)下,ZnO薄膜具有很好的c轴取向,沿c轴的应力处于松弛状态,晶粒度不大,表面粗糙度较小,此时ZnO薄膜的结晶性能最优.     

退火处理对ZnO薄膜结晶性能的影响

研究了退火处理对Zn O薄膜结晶性能的影响.Zn O薄膜由直流反应磁控溅射技术制得,并在O2 气氛中不同温度(2 0 0～10 0 0℃)下退火,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)对其结晶性能进行了研究,提出了一个较为完善的Zn O薄膜退火模型.研究表明:热处理可使c轴生长的薄膜取向性增强;随退火温度的升高,薄膜沿c轴的张应力减小,压应力增加;同时晶粒度增大,表面粗糙度也随之增加.在6 4 0℃的应力松弛温度(SRT)下,Zn O薄膜具有很好的c轴取向,沿c轴的应力处于松弛状态,晶粒度不大,表面粗糙度较小,此时Zn O薄膜的结晶性能最优.     

超声辐照合成超细NiO的研究

以氯化镍为镍源,碳酸氢铵为沉淀剂,采用液相沉淀–热分解法制备NiO。合成过程中引入超声场,并考察了不同加料方式对产物粒度和纯度的影响。采用SEM,XRD,激光粒度分布测定技术和离子色谱技术分别对产物进行表征。结果表明,在前驱体制备过程中引入功率超声可以减小产物NiO的粒径,且使形状更加规整;在有超声作用下采用并加加料方式制得了晶粒度为5~10nm,平均粒径为1.10μm,w(Cl–)为0.056%的立方晶系的NiO。     

固体源化学气相沉积生长c轴平行于衬底的ZnO薄膜

报道了利用固体源化学气相沉积(SS-CVD)技术制备出c轴平行于衬底的ZnO薄膜.固体Zn(CH3COO)2*2H2O为前驱体,在不同的生长条件沉积ZnO薄膜,并利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、光学透射谱对其性能进行研究.结果表明,在玻璃衬底上,当衬底温度较低(200℃)、源温较高(280℃)时,ZnO薄膜呈(100)与(110)的混合取向,即c轴平行于衬底.对此,文中给出了一个可能的定性解释.AFM测试表明薄膜表面平整度不够理想,该薄膜在可见光区域透射率为85%,光学带宽约为3.25eV.     

衬底温度对ZnO纳米结构的影响

利用超声喷雾热解(USP)技术,以普通玻璃为衬底,制备了不同衬底温度下的系列ZnO薄膜.用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了衬底温度对ZnO结构的影响.结果表明,薄膜的微观结构随衬底温度变化显著.在410℃获得了ZnO纳米棒,纳米棒直径在50 nm左右,沿c轴择优生长,结晶质量较好.     

固体源化学气相沉积生长c轴平行于衬底的ZnO薄膜

报道了利用固体源化学气相沉积 (SS- CVD)技术制备出 c轴平行于衬底的 Zn O薄膜 .固体 Zn(CH3COO) 2 ·2 H2 O为前驱体 ,在不同的生长条件沉积 Zn O薄膜 ,并利用 X射线衍射 (XRD)、原子力显微镜 (AFM)、光学透射谱对其性能进行研究 .结果表明 ,在玻璃衬底上 ,当衬底温度较低 (2 0 0℃ )、源温较高 (2 80℃ )时 ,Zn O薄膜呈 (10 0 )与(110 )的混合取向 ,即 c轴平行于衬底 .对此 ,文中给出了一个可能的定性解释 .AFM测试表明薄膜表面平整度不够理想 ,该薄膜在可见光区域透射率为 85 % ,光学带宽约为 3.2 5 e V.     

草酸氧钛酸分解法制备纳米金红石型TiO_2粉体

用硫酸钛与草酸按比例配合 ,析出草酸氧钛酸晶体 ,将其洗涤后在 75 0～ 82 0℃焙烧 ,因草酸氧钛酸分解时 ,其分子中较大部分成分以气体 :CO2 、CO、水蒸气形式挥发到空气中 ,从而固态产物成为纳米级的金红石型二氧化钛粉体。用透射电子显微镜 (TEM)测定 ,其粒径范围为 10～ 35 nm;用 X射线衍射 (XRD)测定 ,其晶型为金红石型。     

退火对射频磁控溅射氧化锌薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射技术在SiO2/Si上淀积高c轴取向的ZnO薄膜,在氧气和氩气的混合气氛、不同温度(400~900℃)下进行快速热退火处理。利用X-射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对薄膜结构、形貌与界面状态性能进行了分析。研究结果表明,ZnO薄膜的晶粒尺寸随着退火温度的升高而增大,衍射峰强度增强,峰位随之偏移;SEM分析显示薄膜呈柱状生长,表现出较好的c轴取向性;TEM分析表明ZnO与下电极Pt是呈共格生长,晶格匹配很好。     

飞秒激光工艺参数对加工TiC陶瓷微孔的影响

用不同能量密度的飞秒激光在不同辅助气压下对TiC陶瓷进行微孔加工,采用扫描电子显微镜(SEM)、微米X射线三维成像仪(Micro-CT)和X射线光电子能谱(XPS)对微孔的形貌和化学键进行了研究。结果表明,在不同能量密度下,微孔入口圆度均不小于99%,微孔出口圆度随能量密度的增加而增大,随后趋于稳定,最大出口圆度为95%。微孔锥度随辅助气压增大而增大,当能量密度为0.51J/mm2、辅助气压为0.3MPa时,微孔锥度最佳,其长轴锥度为-0.13°,短轴锥度为0.77°。激光加工过程中,C-C键、Ti-C键断裂,在微孔附近形成包含金属Ti、Ti2O3和TiO2等物质的残渣。最后对激光与材料的作用机制进行了探讨。     

超声共沉淀法合成锂离子电池正极材料

采用超声共沉淀法,合成尖晶石型掺杂锰酸锂Li1.05Co0.10Ni0.10Mn1.80O4前驱体,并使用三段热处理方式,制备出尖晶石产物。用粒度分布、XRD、SEM、EDS及电化学性能测试等对其进行表征。结果表明:与未处理试样相比,超声共沉淀法制备的产物的粒度分布变窄,体积比表面积由7.0116m2/cm3缩小至6.9789m2/cm3,晶格常数从0.822nm缩小至0.821nm,晶粒尺寸从67.41nm减小至57.78nm,晶形更加完整,颗粒均匀性更好。经装配成电池测定电化学性能,其充放电平台增长,比容量加大,循环性能更优越。     

新型长波红外非线性晶体PbIn6Te10的生长

新型长波红外非线性晶体PbIn6Te10具有透光波段宽(1.3~31μm)、非线性系数大(d11=51 pm/V),双折射适宜(~0.05)等优点,在14~25μm乃至25μm以上波段具有较大应用潜力。文中通过相图分析结合具体实验,筛选出较合适的组分配比,并采用高温单温区法合成多晶,布里奇曼法生长出尺寸φ11 mm×55 mm的单晶棒。对生长的PbIn6Te10晶体进行X射线衍射、摇摆曲线、透过率等测试,结果表明,晶体为三方结构,晶格常格为a=b=1.496 1 nm,c=1.825 7 nm,生长出的单晶结晶性较好,半高宽(FHWM)约0.253°,2.5~25μm波段晶体的平均透过率在50%以上,对应收系数处于0.3~0.6 cm-1之间。     

单片晶圆气液混合流清洗技术研究

研究了气液混合流清洗方法对单片晶圆表面颗粒的去除效果,引入无量纲参数移径比（H/D）讨论其对单片晶圆表面颗粒去除效率的影响。此外,还讨论了冲洗时间、冲洗压力对颗粒去除效率的影响。结果表明:晶圆表面颗粒去除效率随着冲洗时间、冲洗压力的增大而提高。移径比为1时晶圆表面颗粒去除效率最高;当移径比小于1时,晶圆表面颗粒去除效率随移径比增大而提高;当移径比大于1时,晶圆表面开始出现未被冲洗的区域,颗粒去除效率随移径比增大而迅速降低。采用气液混合流清洗技术,可以实现颗粒直径为0.2~0.3 μm范围的颗粒去除效率达99%以上,颗粒直径为0.1~0.5 μm范围的颗粒去除效率达96%以上。     

单分散TiO_2空心微球的制备及表征

本文介绍一种简单可行的模板法用于制备单分散二氧化钛空心微球(HTS),采用聚苯乙烯(PSA)为模板球,在乙醇溶剂中钛酸四丁酯(TBOT)经水蒸汽催化水解形成二氧化钛/PSA复合微球,然后经高温煅烧得到HTS。经SEM分析,HTS具有优异的单分散性和表面形貌;经XRD分析,在500℃煅烧而成的HTS呈锐钛矿型;同时深入分析了TBOT掺量和反应时间关键因素的影响;HTS粒径大小可以通过调节PSA模板球粒径大小实现。此方法还可用于制备二氧化锆空心微球及其它无机空心微球。     

Photocatalytic activity of hydrogen production from water over TiO2 with different crystal structures

In this work, the anatase and rutile TiO₂ of single crystal structure are prepared by a facile hydrolysis method. The obtained samples are studied via various characterizations, and compared with different commercial TiO₂ (P25, ST-21, ST-31), which have mixed structures, to investigate the photocatalytic performance from water splitting. The experimental results show that the photocatalytic activity of samples depends on the surface properties and particle sizes. Moreover, compared with the TiO₂ of single crystal structure, P25 and ST-21 mixed crystal structures show superior photocatalytic hydrogen production from water splitting. According to experimental results, the possible photocatalytic mechanism of TiO₂ with mixed crystal structure is proposed.     

铁磁性微晶玻璃的制备

采用熔融法制备了SiO_2-Na_2O-CaO-P_2O_5-Fe_2O_3系微晶玻璃。制备过程中磁铁矿晶相在玻璃自然冷却时自然析出,故不需要对玻璃进行核化和晶化等热处理。利用XRD确定了样品晶相组成并计算了样品中晶体的晶格常数和晶粒度,采用振动样品磁强计(VSM)测试了样品的磁性能。结果表明:所制微晶玻璃只含有磁铁矿晶相并具有生物活性;Fe_2O_3质量分数为45%的样品性能最佳,其比饱和磁矩为20.24A·m~2/kg,内禀矫顽力H_(cj)为7kA/m。     

KOH对锆钛酸铅铁电微晶性质的影响

用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等实验测试手段,研究了KOH浓度c(KOH)从1 mol/L变化到7 mol/L时,对锆钛酸铅(Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3,PZT)微晶体的晶粒度、晶体结构、晶粒形态、多晶颗粒形态的影响,同时对水热反应的机理进行了讨论.实验结果表明,当c(KOH)从3 mol/L增加到7 mol/L,均有效合成了四方晶相的钙钛矿结构的PZT微晶体;随着水热反应体系c(KOH)的增大,PZT微晶体的晶粒和颗粒尺寸增大、四方度(c/a)减小,晶粒和多晶颗粒均由立方体状变为球状;在浓强KOH水热反应液中,水合Zr(OH)_4和Ti(OH)_4在活化阳离子(K~+)结构重构的作用下,吸附水合Pb(OH)_2,经集结、脱水、结晶生成PZT微晶体.     

离子掺杂对提高锐钛型TiO_2高热稳定性的影响

归纳分析了离子掺杂对二氧化钛由锐钛矿型向金红石型转化的抑制作用,得出不同掺杂离子对TiO2相转化温度和粒径具有较大影响的结论。以TiCl4为原料,通过添加少量磷酸二氢钠(NaH2PO4),采用强迫水解法制备纯锐钛相纳米TiO2,相变温度提高到了1000℃,有效抑制了TiO2粒径的长大,与其他文献结果一致。指出掺杂TiO2的相变机理尚处于探索阶段,如何选择适当添加剂、实现高热稳定性锐钛矿型纳米TiO2产业化是今后研究的重点。