磷锗锌(ZnGeP2)单晶体生长研究

以高纯(6N) Ge、Zn、P单质为原料,按化学计量比并富P 0.1%～0.3%配料,在特殊设计的密封安瓿中,采用改进的两温区气相输运法(MTVM)和机械振荡技术合成出单相致密的ZnGeP2多晶原料.以此为原料,采用改进的垂直布里奇曼法(VBM)生长出尺寸为Φ15 mm×25 mm的 ZnGeP2单晶体,呈黑灰色,外观完整、无裂纹.对晶体进行解理试验发现,其存在(112)和(101)两个易解理面;对10×10×2 mm3 ZnGeP2晶片,采用同成分粉末包裹,在550～600 ℃真空退火后,经红外透过率测试结果显示:在2～12 μm波段内红外透过率可达55%以上.     

α-HgI2多晶体合成工艺优化

针对传统的两温区气相合成高纯HgI2多晶体方法（工艺1）原料损失多、产量低等缺点,通过工艺优化,采用单温区安瓿旋转高温合成工艺（工艺2）合成了HgI2多晶粉体．对比了两种工艺条件下合成产物的物相和杂质含量,结果表明：相对于工艺1,工艺2中由于安瓿旋转和反应温度高,原料反应充分,HgI2多晶体的产量从占合成产物总量的309／6增大到90％．工艺2中杂质总量在10×10^-6以下,达到HgI2单晶体生长要求．     

沉积参数对ZnS体材料红外透过率的影响

采用低压化学气相沉积法系统研究了Ｈ２Ｓ／Ｚｎ流量比、沉积温度、沉积速率及衬底材料对ＺｎＳ体材料红外透过率的影响规律，在本实验研究的条件下认为采用低的Ｈ２Ｓ／Ｚｎ流量比及低的沉积速率，适宜的沉积温度可以提高ＺｎＳ的透过率。同时高沉积温度及高Ｈ２Ｓ／Ｚｎ流量比可减少ＺｎＳ对波长６．２μｍ光的吸收。在优化的工艺下获得了高红外透过率的ＺｎＳ体材料。     

AgGa0.6In0.4Se2晶体的制备与表征

以高纯单质为原料,按AgGa1-xInxSe2(x=0.4)化学计量配比配料(富1%Se),在双层石英安瓿中,用机械和温度振荡相结合的方法,合成出高纯单相多晶料.差热分析表明,其熔点和凝固点分别为804.3℃和775.6℃.采用带有籽晶袋、内壁镀碳的双层石英安瓿,用改进的垂直布里奇曼法生长出尺寸为Ф20 mm×60mm、结构完整.的AgGa0.6In0.4S2单晶体.经X射线衍射仪和红外分光光度计等分析表明,晶体为黄铜矿结构,晶格常数为a=0.602 32 nm,c=1.118 33 nm,其显露面和易解理面为(112)面;厚度约为2 mm的晶片在波长0.836-19.65μm 范围内透过率接近或超过60%,禁带宽度约为1.48 eV.结果表明,改进方法生长的AgGa1-xInxSe2晶体的结构完整,光学质量高,可用于中远红外非线性光学器件制备.     

氟化钙晶体生长及性能研究

采用液-固-溶液法（LSS法）制备了CaF2纳米粉体,通过X射线衍射分析（XRD）测试手段对纳米粉体进行了性能表征,研究了水热合成温度及水热压力对于粉体质量的影响;当水热合成温度为160℃,填充比为70%时,制得的CaF2纳米粉体的质量更佳。采用坩埚下降法,制备出了位错少,红外透过率大于90%,在紫外到中红外范围内折射率随波长的变化率小,光密度小于0.1,且上下波动范围较小的CaF2光学晶体。通过显微镜、XRD、红外和紫外分光光度计等测试手段对CaF2晶体的物相结构、光学性能及晶体表面性能进行了表征。     

红外偏振玻璃工艺参数的研究

通过拉伸还原法制备出了含银和铜R2O-B2O3-SiO2系统的红外偏振玻璃，通过正交实验研究工艺参数对偏振玻璃消光比的影响，确定了合理的工艺参数为：热处理温度650℃左右、热处理时间24h左右、拉伸温度570℃左右、拉伸速度100～120mm／min。并在该组参数下制备出消光比达到46dB以上，透过率80％以上的红外偏振玻璃。     

采用石墨碳源沉积金刚石薄膜

采用固相石墨为碳源，使用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法，在Si(111)上沉积高质量的金刚石薄膜。研究了在气相碳源浓度处于不饱和状态时，沉积气压和石墨温度对生长速率的影响。利用SEM，XRD，红外光谱分析薄膜表面形貌和质量。结果表明高质量的金刚石薄膜可在H2激发而生的封闭的等离子体气氛下合成，高的有沉积气压和石墨温度会导致高的气相碳源浓度，从而有利于提高薄膜的生长速率，而低的气相碳源浓度有利于沉积薄膜的质量的提高。     

Ge-Se硫系玻璃的光学性能与特征温度研究

为了确定金属熔体玻璃化转变温度与成分之间的关系,解决金属非晶形成能力和非晶材料成分准确设计的问题,对Ge-Se硫系玻璃的光学性能与特征温度进行了研究.通过熔融-淬冷的方法制备出致密性良好的GeSe4和GeSe8玻璃试样,利用傅里叶变换红外光谱测定了试样的红外透过率,通过近似关系式计算出这两种试样的折射率n,采用差示扫描热分析方法获得该材料的玻璃转变温度Tg,根据VFT方程拟合法来确定试样的动力学理想玻璃化转变温度T0g.研究结果表明:试样在2~15μm波长范围内的红外透过率在60%左右,红外透过性能良好.GeSe4试样和GeSe8试样在3μm和10μm处的折射率分别为2.558 5和2.463 0、2.594 4和2.481 8.测定该红外玻璃的实际玻璃转化温度Tg和动力学理想玻璃化转变温度T0g分别为161.33℃和98.99℃,147.85℃和75.76℃.     

核辐射探测器用溴化铊材料的真空蒸馏提纯及其单晶特性研究

报道了溴化铊多晶材料的真空蒸馏提纯工艺对溴化铊(TlBr)单晶性能的影响。先以硝酸铊(TlNO3)和氢溴酸(HBr)为原料,采用化学共沉淀法合成了TlBr多晶粉体,然后采用真空蒸馏法(VD)在不同的温度(520~640℃)下对TlBr多晶粉体进行提纯,用电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)研究不同的提纯温度对多晶粉体纯度及杂质含量的影响。接着选用纯度较高的TlBr多晶粉体采用垂直布里奇曼法生长了直径为8 mm的TlBr单晶。ICP-MS测试结果表明,真空蒸馏提纯后,TlBr多晶粉体杂质含量均减小一个数量级;单晶的X射线衍射(XRD)测试表明,生长出的TlBr单晶其主要生长方向为[110];晶体的电阻率提高1个数量级以上,达到109W.cm,光学特性也明显改善,适合于探测器的制备。     

红外光学材料的选择及加工技术的研究

目的 讨论红外光学材料的选择原则并对其加工技术进行研究。方法 将材料对透过波长的透过率作为首选条件并兼顾其可加工性，在加工技术研究中主要对辅料进行优选。结果 选择多晶硅作为（１￣１４）μｍ红外波段的透光材料，多晶ＺｎＳｅ作为１０．６μｍ波长的透光材料，冷加工磨料和镀膜辅料以及加工工艺都具有研究结果。结论 这种选材方法和工艺方法对红外光学系统具有普遍意义。     

低温燃烧法制备YAG透明陶瓷纳米粉体

透明YAG陶瓷具有较好的化学稳定性、光学性能和高温性能,是单晶激光材料的有力替代品,纳米YAG粉体的合成有利于制备性能优异的YAG透明陶瓷．采用低温燃烧法,以Y2O3、Al（NO3）3·9H2O、柠檬酸、乙二醇为原料,采用TG／DSC,XRD和SEM等测试手段对YAG前驱体进行表征,对YAG前驱体在不同温度下进行煅烧．结果发现,在900℃左右已完全转变成YAG相,最终获得单分散、无团聚、形状规则的YAG纳米粉体．     

硫镓银(AgGaS2)晶体(011)面标准极图的计算机实现

AgGaS2晶体是一种优异的红外波段非线性光学晶体材料,(011)面作为其重要的自然解理面,绘制出其标准极图对晶体加工具有指导意义.通过分析极图的绘制原理,构建数学模型,用M atlab语言编制程序,成功绘制出了标准的AgGaS2晶体(011)面的极图.     

Synthesis of spin-ladder Sr<Subscript>14</Subscript>Cu<Subscript>24</Subscript>O<Subscript>41</Subscript> material by citrates sol-gel method

A new process to synthesize polycrystalline samples of Sr14Cu24O41 was presented. Firstly, dry gel powder of Sr14Cu24O41 was synthesized by the citrates sol-gel method, using Sr（NO3）2, Cu（NO3）2, ethylene glycol and citrate acid as raw materials. Then, polycrystalline samples of Sr14Cu24O41 were prepared by solid-state reaction. Thermal Gravimetric and Differential Thermal Analysis（TG-DTA） showed that the temperature for solid-state reaction is at 942 ℃. The samples are identified to be single phase by X-ray Diffraction（XRD） and Scanning Electron Microscopy（SEM）. The SEM pictures showed that the first-step particles were at even size of about 100 nm by this technique. The electronic transport measurements showed that the doping compound were semiconductor with a crossover temperature T in the Arrhenius plot of the resistivity versus temprature.     

Experimental investigation on operating instability of a dual compensation chamber loop heat pipe

The operating instability of a dual compensation chamber loop heat pipe (DCC-LHP) including temperature hysteresis, reverse flow and temperature oscillation is described and explained in this paper. Test results indicate that the steady state operating temperature under the variable conductance mode is not the same during the power cycle tests with the same heat load, and it is lower during the power reduction cycle than that during the power increase cycle. Orientation has an effect on the heat load range when temperature hysteresis occurs, and the effect of power variation amplitude can be ignored. Reverse flow tends to occur in some of the startups at low heat loads, even if vapor existed in the vapor grooves initially, which is caused by a higher pressure inside the wick due to evaporation in the evaporator core or vapor penetration into it. Temperature oscillation tends to occur in some of the startups at low head loads or some steady-state operations at high heat loads. Especially when the compensation chamber with the bayonet through is above the evaporator, the incidence rate of temperature oscillation is high. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50676006)     

Mass-Spring-Damper Model with Steady State Parameters for Predicting the Movement of Liquid Column and Temperature Oscillation in Loop Heat Pipe

In order to investigate the mechanism of the temperature oscillation in loop heat pipes, this paper investigated the movement of the phase interface as the changed input power by a mass-spring-damper model. The model was solved with MATLAB and was used to explain the high-frequency and low-amplitude temperature oscillation. Temperature variation with the input power from 20 W to 75 W was investigated based on a LHP prototype in a literature. The model agreed well with the experimental data in the literature. The simulation results suggested that the movement of the liquid column was caused by the fluctuation of pressure difference applied on the liquid column and the stiffness coefficients of the vapor springs increasing with the input power. According to parameter analyses, the temperature oscillation at the outlet of the condenser can be weakened by increasing the mass of the liquid column and keeping the temperature at the outlet of the condenser steady.     

亚微米硼酸锌(Firebrake415)的制备及表征

Firebrake415(也叫耐热硼酸锌)失水温度在415℃以上,可用于加工温度极高的工程塑料,是目前提倡使用的一种新型硼酸锌产品。以氧化锌、硼酸为原料,通过传统加热和微波辅助加热两种方法合成出产品Firebrake415,采用化学分析、XRD、SEM、TEM、TG-DTA对实验样品进行了分析表征,结果表明:传统加热5 h得到直径为0.2~0.5μm,长度为2~6μm棒状晶体;微波加热20 min可得到产品粒径小于0.2μm的亚微米级硼酸锌粉体。     

退火温度对MgB2超导薄膜的影响

本实验是研究退火温度对MgB2超导薄膜的影响。在多晶Al2O3衬底上,以B2H6作为硼源,化学气相沉积先驱硼薄膜,采用Mg扩散方法,在不同退火温度条件下制备了MgB2超导薄膜;还采用了测量电阻-温度曲线、X射线衍射分析和扫描电子显微镜形貌观测方法。结果表明,退火温度对MgB2薄膜的超导特性、晶体结构和相纯、表面形貌有影响。退火温度高,生成的MgB2晶粒较大,晶形好,正常态电阻也增大,杂相越少。     

钒酸钇晶体多晶原料的合成研究

本文选择了合适的初始原料提纯法，分别采用液相法和固相法合成了钒酸钇晶体的多晶原料，同时对合成条件进行了优化，并设计了合理的烧结温度。利用XRD分析对不同方法合成的YVO4多晶原料进行了分析，结果发现液相法合成的原料纯度及均匀性要高于固相法合成的样品。     

利用理论与实验结合确定WB2的晶体结构

过渡金属硼化物一直作为多功能硬质材料被广泛应用于工业生产中,但目前尚有一些材料的晶体结构受到争议。这些材料利用常规的测试方法（XRD、EDS等） 不能对其进行区分,需要利用复杂且昂贵的测试手段来确定。合成纯相的材料也是一个难题,这对样品晶体结构的确定带来了更大的麻烦。利用高温高压法合成了曾经具有争议晶体结构的WB₂。利用理论和实验相结合的方法确定了其晶体结构为WB₂而不是W₂B₅。 此种方法对确定具有争议晶体结构材料的晶体结构具有重要的指导意义。