跨尺度、高深宽比惯性微开关制作工艺研究

采用基于光刻和微电铸的多层UV-LIGA工艺在金属基底上制作了惯性微开关。研究了电铸面积对胶层内应力的影响,解决了胶层从基底脱落的问题。通过实验分析了电流密度对铸层层间结合力的影响,解决了铸层分层问题。通过煮沸无机酸的方式去除高深宽比金属微结构内的光刻胶,解决了SU-8胶去胶难的问题。最终,成功制作出外形尺寸为14 mm×11 mm×0.6 mm的跨尺度、高深宽比惯性微开关,其最小线宽为29.8μm,最大深宽比为17∶1,从而克服了目前制作惯性微开关时基底易碎、需溅射导电种子层、整体尺寸小、深宽比低的局限性。     

氧化铝微球的制备

采用凝胶氢氧化铝作原料，以特制的造粒技术装置制备氧化铝微球新品种，具有工艺合理，设备简单和调控方便等特点。从公斤级到０．５ｔ／ｄ规模的放大试验，所得试样稳定，评价效果较好。该品种用途较广，市场容量大，颇有研制开发前景。     

微球构筑防污减阻涂层的制备

通过乳液聚合法制备表面具有聚乙二醇（PEG）支链的聚苯乙烯微球,将所得微球悬浮液与丙烯酸酯聚合物乳液共混,采用涂覆的方式制备仿生减阻涂层。考察微球的组成及其粒度、不同微球含量对涂层表面形貌及润湿性的影响,研究交联对涂层稳定性的影响。采用异硫氰酸荧光素标记的牛血清蛋白（BSA-FITC）考察不同微球含量对涂层抗蛋白吸附性的影响,运用扭矩测定法考察了涂层的减阻性能。结果表明：具有PEG支链的聚苯乙烯微球粒径具有单分散性,所得仿生涂层表面分布着大量的聚合物微球,且随着微球质量分数增大,涂层水接触角减小、亲水性增强;交联反应显著改善涂层的耐水稳定性;与未添加微球的涂层相比,当微球质量分数为15%时,涂层的抗蛋白吸附效率最大可达到97%,当微球质量分数为6%时,涂层的减阻率最大可达到21%。     

石墨-FeNi核-壳结构复合微球的制备

以硫酸亚铁、硫酸镍、碳酸钠和石墨微球为主要原料，利用非均相成核工艺制备出水合氧化铁和碱式碳酸镍均匀包覆石墨的前驱体微球：通过对前驱体进行热还原处理得到了晶粒约为50nm的γ-FeNi合金颗粒层包覆石墨的产物微球。利用SEM，EDS，XRD对前驱体和产物的形貌、成分、物相分别进行了表征，并利用TG／DSC对前驱体热分解过程进行了分析。通过研究，得出了制备这种核．壳结构复合微球的优化工艺参数。     

单质银空心微球的制备及其表征

以阳离子交换树脂为模板制备了单质银空心微球,采用扫描电镜(SEM)、X射线能量散射谱(EDS)、X射线衍射谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光谱(UV-Vis)等手段对其进行了表征.结果表明:所制备的单质银微球呈表面多孔的空心结构,直径在200～500μm之间,微球表面由30～80 nm的纳米银颗粒组成.由于此种单质银微球独特的结构,可望在催化化学、生物化学、材料等诸多领域得到很好的应用.     

纳米Au表面修饰ZnO的制备及其气敏性能

利用化学浴法制备了由六棱锥纳米分枝组成的多级分层花型结构的ZnO,并采用溶剂热法在所得ZnO材料表面均匀修饰Au纳米粒子。系统地研究了不同Au纳米粒子修饰量对ZnO气敏性能的影响。结果表明:Au纳米粒子的修饰能显著提高ZnO对丙酮气体的敏感性,当Au修饰量为10%(质量分数),工作温度为270℃时,ZnO表现出最佳灵敏度和选择性,是实际应用中良好的气体敏感候选材料。     

真空热处理下沥青基碳微球向石墨化球转变的研究

本文以脱油沥青的高附加值利用为研究目的，采用化学气相沉积和真空热处理相结合的方法，宏量制备得到粒度均一、高的石墨化程度和高的热稳定性石墨微球（GraphiticSpheres，GS5）。通过SEM、HRTEM、XRD和TGA等测试手段对比碳微球和石墨碳球，高温热处理得到的碳球石墨化程度高，热稳定性好。在热动力作用下，无序结构的碳微球结构逐步向有序的石墨碳结构过渡，形成了石墨球。     

有机溶剂对正硅酸乙酯水解制备二氧化硅微球的影响

以Stober法为基础，采用醇作溶剂，使正硅酸乙酯在氨水催化下水解缩聚，再经一定的后处理得到了一系列平均粒径在120～1140nm之间的二氧化硅微球，并对样品进行了扫描电镜表征。研究发现溶剂醇的种类对微球的粒径和分散性有非常显著的影响，并对其形成机理进行了探讨。     

核壳型碳微球和碳纳米管的制备及其阻燃性能

为改善碳微球(CMSs)/碳纳米管(MWNTs)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基体相容性,采用原位聚合法对CMSs和MWNTs分别进行表面修饰,制成核壳型结构的PET@CMSs(PCMSs)和PET@MWNTs(PMWNTs),并通过熔融共混法制备了PCMSs/PMWNTs/PET复合材料,对其阻燃性能进行探讨。使用TEM、SEM、FTIR、TGA、CONE等测试手段,表征了PCMSs与PMWNTs的结构及与PET基体的相容性,并测试了PCMSs/PMWNTs/PET的力学性能、阻燃性能、热稳定性和燃烧行为等。结果表明,与修饰前的CMSs/MWNTs相比,PCMSs/PMWNTs与PET基体具有更好的分散相容性,在PCMSs\PMWNTs添加的质量分数为1%,PCMSs与PMWNTs的质量比为1∶2时,PCMSs/PMWNTs/PET比CMSs/MWNTs/PET的抗拉强度提高的最大,可达26.1%;与纯PET、CMSs/MWNTs/PET相比,PCMSs/PMWNTs作为阻燃材料添加到PET中,具有较好的热稳定性、且有效延长了PET的点燃时间、增大FPI指数,从而降低火灾危险性,阻燃效果较好,其LOI值为28.1%,熔滴数为3 d/min,UL-94阻燃级别可达到V-0级。     

用四氯化钛制备TiO2微球的研究

以阳离子交换树脂为模板，以四氯化钛为原料采用溶胶．凝胶法制备了TiO2微球，并通过X射线衍射（XRD），红外光谱（FTIR），扫描电子显微镜（SEM）等手段对样品进行了表征。结果表明：制备的多层结构的TiO2微球直径在300μm-700μm之间，微球主要组分为锐钛矿晶型的TiO2，晶粒粒度约为16．3nm。分别以300W高压汞灯和太阳光为光源进行光催化实验，研究了样品对10mg／L甲基橙溶液光催化氧化的效果，结果表明此种TiO2微球具有很好的光催化性能。     

Role of Substrate Roughness in ZnO Nanowire Arrays Growth by Hydrothermal Approach

The role of substrate roughness in ZnO nanowire(NW) arrays hydrothermal growth has been systematically studied.Six silicon substrates with different roughness by chemical etching have been selected to grow ZnO NW arrays hydrothermally after sputtering 5-nm-thick ZnO seed layer as catalyst.The as-grown samples reveal that average diameters and number densities of ZnO NW arrays are inversely proportional to the increasing substrate roughness observed by atomic-force microscopy and scanning electron microscopy.Furthermore,the theoretically derived equations based on nucleation with the Gibbs free energy to describe relations of substrate roughness versus average NW diameter and NW number density match well with experimental results.Research results in this paper can be used to control the number density and the average diameter of ZnO NW arrays by alternating substrate roughness.     

ZnSnO_3-SnO_2纳米片分级结构的自组装及气敏特性(英文)

通过一个简单的水热方法成功地合成出由SnO2纳米片作次级结构的新型花状ZnSnO3-SnO2分级纳米结构。ZnSnO3多面体在生长分级SnO2纳米片的过程中主要起模版作用,制备出的SnO2纳米片的厚度约为25nm。还讨论了ZnSnO3-SnO2样品的形貌随反应时间变化的规律,并且进一步讨论了形成这种分级结构的形成机制。此外,由这种新型ZnSnO3-SnO2纳米结构作敏感材料的气体传感器对乙醇气体具有高灵敏和快响应的特点。ZnSnO3-SnO2纳米片在最佳工作温度270°C时,对50×10-6乙醇气体的灵敏度约为27.8,其响应和恢复时间分别在1s和1.8s内。     

A Comparable Study on the Arrays of Aligned ZnO Nanowires and TiO2 Nanotubes for Applications of Dye- sensitized Solar Cells

首先通过水热法在透明导电基底上合成出垂直有序的ZnO纳米线阵列,再对这些ZnO纳米线进行表面处理以得到TiO2纳米管阵列。随后,这些纳米线(管)阵列被用作光阳极组装染料敏化太阳电池(DSSC),以探索它们的光电化学性能。通过研究发现,用TiO2纳米管阵列组装而成的DSSC具有0.81%的太阳能转换效率,高出ZnO纳米线阵列组装而成的DSSC 3倍以上。另外,还运用一个简单的二极管模型对这些DSSC的伏安特性(J-V)曲线进行分析。最终发现,造成DSSC性能大幅度提高的原因在于其内部并联电阻的增加以及泄漏电流的下降。     

Highly Sensitive SnO2 Nanorods Ethanol Sensors with the Adsorption of Au Nanoparticles

Flower-liked SnO₂ nanorods were prepared by a hydrothermal method.The sensors were fabricated using SnO₂ nanorods adsorption of Au nanoparticles through sputtering deposition.We found that the loading of a small amount of Au nanoparticles on the surface of SnO₂ nanorods can effectively enhance and functionalize the gas sensing performance of SnO₂ nanorods,which due to the Au adsorption make the surface-depletion effect more pronounced.Such enhanced surface depletion increases the sensitivity,lowers the operation temperature and decreases the response time.     

混合微电子技术在氧化锆基氧传感器上的应用

用厚膜、薄膜和叠片工艺制作的氧传感器,降低了总阻抗,从而降低了工作温度和缩短了响应时间。通过测量电离或催化反应得到的氧,极限电流型气体传感器的测量范延伸到H2O、CO2、H2、CO和HCs。采用离子．电子混合导体膜作为扩散控制层改善了电流测量型传感器的性能。与掺杂Y2O3稳定的ZrO2相比,采用掺杂In2O3、Y2O3稳定的ZrO2可抑制老化时电导率的降低。用高能球磨技术可以制备3价阳离子稳定的氧化锆。     

基于Au/Ni-W多层薄膜修饰铜基微纳分级结构固相瞬态焊接方法

目的 以特殊形貌的铜基微纳结构为基板,在其上依次镀覆Ni-W合金层和Au纳米层,在超声能量和室温条件下,实现瞬时与锡基焊料的焊接,解决无铅焊料由于高熔点对薄芯片和热敏器件造成的热冲击和热损伤问题,保证器件安全性和性能可靠性。方法 采用电化学方法沉积出特殊形貌铜基微纳分级结构,在其上化学镀覆层厚为180 nm的Ni-W合金层和50 nm的Au层。将获得的Au/Ni-W多层薄膜修饰的铜基结构与商用焊料(SAC305)在焊接压力98 N(20 MPa)、焊接时间3 s、超声振动3 s条件下实现固相瞬态焊接。将不同表面修饰层的铜基微纳分级结构与焊球进行破坏剪切测试。将焊接后的样品在180 ℃下分别进行10、30、60 min的时效处理。结果 铜基微米级突起结构高度为2~4 μm,底端尺寸为800~1 200 nm,具有优良的凸起结构密度和长径比。Au/Ni-W修饰后的铜基微纳分级结构与SAC305焊球所形成的焊接界面嵌入效果好,没有任何孔洞存在,焊接界面平均剪切强度为43.06 MPa。结论 铜基微纳分级结构插入焊球内部形成镶嵌,产生机械互锁,而Au/Ni-W合金修饰层能有效提高铜基微纳分级结构表面硬度,与锡焊料形成较大的硬度差,在插入式焊接中减少了孔洞的形成,焊接效果优良。Ni-W合金层的存在延缓了Cu-Sn之间的互扩散,阻挡了Cu-Sn金属间化合物的生长,减少了因界面失效而产生的可靠性问题。     

植物法制备Au/Fe3O4催化剂及其在肉桂醛选择加氢中的应用

负载型纳米Au催化剂在许多还原反应中表现出良好的催化活性和选择性,是一类很有发展前景的选择性加氢催化剂。以侧柏叶提取液为还原Au(III)溶液的生物质,采用原位还原法制备了Au/Fe3O4催化剂,利用TEM、XRD、XPS等方法对催化剂进行了表征,以肉桂醛选择性加氢为模型反应,考察了催化剂的催化性能,并对肉桂醛选择性加氢的工艺条件进行优化,得到最佳制备条件为:Au负载量为1.0%,焙烧温度为200℃。最佳反应工艺条件为:反应温度60℃,反应压力5.0 MPa,催化剂用量为0.30 g,乙醇为溶剂。在此条件下反应3 h,肉桂醛的转化率为86.4%,肉桂醇的选择性为69.3%。     

Effect of Annealing Temperature on the Morphology and Sensitivity of the Zinc Oxide Nanorods-Based Methane Senor

ZnO nanorods in the form of thin films were synthesized by a facile chemical route and the effect of annealing temperature on the structure and sensitivity of such ZnO-based sensors was studied in detail towards methane sensing.Morphological analyses of such films were carried out by scanning electron microscopy,whereas,the crystalline structure and phase purity of the films were analysed by X-ray diffraction technique.The films were observed to display a gradual change in their morphology from granular to dense nanorods and each of them was used to fabricate methane sensor prototype.They were also tested for temperature-dependent methane-sensing capability with varying methane concentrations.The optimized sensor exhibited highest gas response of *80% at 250 °C with significantly low response and recovery time.     

聚甲基丙烯酸甲酯微球表面镀银的研究

用分散聚合法制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,依次用葡萄糖和硼氢化钠还原银氨溶液,在微球表面化学镀银,得到表面覆银的PMMA-Ag微球,对其进行了表征和分析。结果表明,微球分散性好,银层光滑致密,粒径较均匀,直径约2μm;XRD图谱显示无银以外的其它物相存在;红外光谱显示银与PMMA微球的表面可能存在相互作用,是银还原沉积的影响因素;热重分析表明,PMMA-Ag耐热性有所提高(26℃);制备使用的硝酸银占PMMA微球质量分数为55%时,样品的导电率最大(330 S/cm)。