用AFM力曲线技术测定聚合物微球的压缩杨氏模量

用无皂乳液聚合法制备了粒径为200-500nm的单分散聚苯乙烯(PS)微球。依靠正负电荷间作用力将样品分散在经过亲水处理的硅热氧化片刚性衬底上,借助原子力显微镜纳米压痕技术测定了PS颗粒样品的力学性质;依据样品的力-位移曲线,根据弹性力学接触模型,计算出PS微球样品的压缩杨氏模量为2-3 GPa(Hertz模型)和2-6 GPa(Sneddon模型)。结果表明,微球样品的杨氏模量计算值略低于PS块体材料,且随着粒径的增加而缓慢增大。Hertz模型更适于计算本文制备的亚微米级PS微球的压缩杨氏模量。     

基于AFM的不导电金属铟薄膜的表面微观特征分析

利用电子束蒸发镀膜方法在PAMM上制备了金属铟薄膜, 通过方块电阻测量和原子力显微镜 (AFM) 表面形貌的分析, 结果表明:铟薄膜的电阻值随着薄膜生长厚度增加而减小;薄膜生长初始阶段基体表面形成了岛状不连续膜, 表面粗糙度随膜厚增加而增加, 此时薄膜不导电;当膜层厚度生长到120 nm时, 薄膜形成了下层连续上层为小孔洞的结构, 表面粗糙度在此厚度附近降低较明显;随着薄膜继续生长, 薄膜表面无论是水平方向还是垂直方向, 岛与岛相连形成十分光滑的膜层, 此时薄膜电阻迅速降低到3Ω, 薄膜导通。     

基于表面形貌空间频率特征的AFM操作模式

恒力模式和恒高模式是原子力显微镜的两种主要操作模式．前一种模式通常用于成像在垂直方向变化大的表面,但仅对低空间频率表面有效．后一种模式仅对光滑表面在高分辨率高扫描速度下的成像有用．为克服这些缺点,提出了组合恒高和恒力的新操作模式．使用这个模式,表面形貌的低空间频率成分利用垂直压电扫描器及其控制信号跟踪并测量,高空间频率成分利用悬臂信号测量．然后,表面形貌图像利用组合低频和高频成分得到．仿真结果证明了这种新的操作模式具有高速和高分辨率的优点．     

气相和溶液多硫化物钝化InP表面的XPS和AFM研究

利用X射线光电子谱和原子力显微镜研究经气相和溶液钝化的InP表面的化学健合、表面残余氧含量、表面刻蚀效应和粗糙度。结果表明 ,采用气相多硫化物钝化可以获得均匀、光滑和可重复的表面质量 ,但其热稳定性不如溶液多硫化物钝化的InP表面好     

C60／花生酸混合LB膜Ⅱ.LB膜的表征和AFM形貌观察

用紫外可见吸收光谱（ＵＶ－ｖｉｓ）、Ｘ光电子能谱（ＸＰＳ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）对Ｃ６０／ＡＡ混合ＬＢ膜中Ｃ６０分子在ＬＢ膜中的排列作了观察,进一步证明了我产在第一报中确认在混合ＬＢ膜中Ｃ６０分子不是顶在花生酸疏水部分的端头,而是嵌埋在花生酸分子之间。     

纳米三氧化钨材料的制备及其结构分析

通过不同方法制备纳米WO3,材料,利用透穿电子显微镜和XRD,观察材料晶粒大小,形状,研究材料的结构特性.分别通过热分解法,溶胶-凝胶法,电弧气相法制备纳米WO3材料,研究上述制备方法对材料的影响.实验发现,通过热分解法,适量加入SiO2材料,可以大幅度减小WO3材料尺寸,改善分散特性.溶胶一凝胶法制备的WO3材料,在某一晶面方向生长明显,呈现片状结构;采用气相热分解法制备WO3材料,出现较为规则的几何形状.因此,通过选择制备方法,控制纳米WO3材料形状及大小,改变其性能.     

AFM针尖在嵌段共聚物薄膜表面锻造纳米图案

介绍了在原子力显微镜(AFM)轻敲模式下使用普通硅针尖在球形结构的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)薄膜表面锻造凹痕和凸痕纳米图案的工艺方法;从嵌段共聚物薄膜的微观结构出发,研究了SEBS薄膜表面的不同相分离形态对锻造压痕的影响,结果证实,只有六角状球形结构的薄膜才能用于制备压痕,其原因是由于该结构样品具有较低的硬度和模量;通过与均聚物PS薄膜比较得出,球形相分离形态的SEBS薄膜具有容易发生变形、压痕精度高、无边界堆积等优点。     

AFM研究TiO_2纳米颗粒的聚集行为

采用原子力显微镜(AFM)研究了TiO_2颗粒在不同介质条件下的聚集行为.结果表明,TiO_2的聚集存在两重行为即大颗粒间的弱聚集和晶粒间的强聚集.超声条件下,水中可以打开大颗粒间的弱聚集而不能打开强聚集,但是在同样条件下通过选择含有单供电子的分子如丁酮或三乙胺为介质,可以打开强聚集得到单个晶粒.结合介质的分子结构,提出了TiO_2的聚集源于表面不饱和配位原子的氢键及配位的作用机理.对理解底端向上策略组装纳米晶粒和避免纳米颗粒在应用中存在的聚集问题有重要意义.     

不同极化态下有机铁电膜微观振动特性的AFM研究

借助原子力显微镜优异的空间分辨能力和锁相放大技术,实验研究了有机铁电薄膜在不同极化状态下的微观振动特性.负极化态时,薄膜表面振动与驱动电压呈线性且同相;而正极化态时,表面振动与驱动电压依然呈线性,但两者间存在180°相差.实验中清楚地观测到局域振动畴、非振动畴以及振动振幅相对较小的振动畴三者间的共存.本工作探讨了非活性铁电畴存在的可能性,并认为是陷阱电荷的箝制作用限制了铁电畴的活性.     

关于多孔材料的新模型

指出了多孔材料的经典性模型-Gibson-Ashby模型的不足,如孔隙单元非密积、棱柱状态不等价等,提出了一个能弥补Gibson-Ashby模型这些不足的新模型．应用这个新模型,可获得与实验结果符合良好的三维网状泡沫材料电阻率关系和力学关系的表征．实验结果证明,应用于多孔材料时,由新模型所得的有关数理关系明显优于Gibson-Ashby模型。     

制备WO3电致变色薄膜的低压反应离子镀工艺研究

在电子束蒸发镀膜的基础上,引入低压反应离子镀工艺制备WO3电致变色薄膜,研究不同氧分压对WO3薄膜电致变色特性的影响,实验结果表明制备时选择工作气体氩气分压为2×10-2 Pa,氧分压为4×10-2 Pa时,薄膜具有最好的电致变色特性和最大的变色范围.进而采用低压反应离子镀工艺成功地实现在塑料基板上制备WO3薄膜,并对其电致变色特性进行了研究.同时对比了采用普通电子束蒸发镀膜制备的WO3薄膜的电致变色特性.     

磁控溅射WO3电致变色薄膜的太阳吸收率

采用直流磁控反应溅射工艺制备了WO3薄膜.WO3薄膜在原始状态和注入Li离子后的平均透射率分别为83%和6%,变化接近77%,表明该WO3薄膜具有很好的电致变色性能.根据薄膜的透射率和反射率计算了WO3薄膜的太阳吸收率:WO3薄膜在着色态和褪色态的太阳吸收率分别为0.780和0.123.     

碳及内嵌金属原子富勒稀分子的压缩力学特性

采用分子动力学(MD)与量子力学(QM)相结合的方法,模拟了Cn(n=20、60、80、180)富勒稀分子,以及M@C60(M=Na、Fe、Al)内嵌金属原子富勒稀分子的对径压缩过程,获得了各种富勒稀分子的系统能量-变形曲线、载荷-变形曲线、最大承受载荷、失效应变以及压缩刚度等压缩力学性能数据.根据模拟的结果,分析了具有不同幻数n、不同内嵌金属原子的富勒稀分子压缩力学特性的差异.研究表明,碳富勒稀分子具有出色的压缩力学性能;幻数n较大的富勒稀分子的最大承受载荷和压缩刚度较大,但失效应变较小;与未填充碳富勒稀分子相比,内嵌金属原子富勒稀分子具有更好的承载能力.     

纳米Ni和Ni/SiCp纳米复合材料的超塑性

研究了用电沉积方法制备的纳米Ni和Ni/SiCp纳米复合材料的超塑特性,在试验温度410℃和450℃,应变速率为8.3×10-4s-1～5×10-2s-1的条件下,纳米Ni和Ni/SiCp纳米复合材料均表现出超塑性.当温度为450℃、应变速率为1.67×10-2s-1时,在Ni/SiCp中获得最大延伸率为836%;在同样的温度下应变速率为1.67×10-3s-1时纳米Ni获得最大延伸率为550%.对超塑性变形后组织的分析表明,晶界滑移是主要变形机制,晶粒长大至亚微米/微米量级后,变形机制是位错协调晶界滑移和位错滑移塑性.     

背散射电子衍射在高应变率变形结构研究中的应用

本文是作者对背散射电子衍射技术在高应变率态载荷下诱发的几种晶体(包括Fe—Cr—Ni单晶、304不锈钢和纳米铜)变形结构演化的最新研究结果,以及对相关研究进展的简要评述.具体内容包括:(1)进一步辨认剪切带中再结晶现象,澄清长期来学者们对该问题看法上的分歧;(2)采用Meyers等提出的结构演化模型对再结晶予以合理的解释;(3)在实验基础上,根据位错动力学理论,对局部化过程中再结晶的晶粒生长予以定量描述,其结果与实验事实吻合.     

基于ZrOCl2-NaCl的协同作用设计合成乙烷桥键介孔材料

以嵌段共聚物P123(EO_(20)PO_(70)EO_(20))作为模板剂,在无酸介质中利用无机盐ZrOCl_2-NaCl的协同作用合成了二维六方结构的乙烷桥联PMOs(periodic mesoporous organosilicas)杂化介孔材料,并借助高分辨透射电镜(HRTEM),小角X-射线散射(SAXS),等温N_2-吸附-脱附以及固体~(13)C CP MAS NMR和~(29)Si CP MAS NMR核磁共振技术等手段对其物性特征进行了表征。结果表明:目标产物具有高度有序的六方孔道排列和有机-无机杂化网络骨架,体现了无机盐组合在目标产物组装过程中的协同作用。     

硬状态钢喷丸影响层组织强化的表征

经过淬火和低温回火处理的弹簧钢60Mn的喷丸影响层的显微硬度和X射线衍射线的半高宽显著减小，而屈服强度却大幅度提高了．这一结果说明用显微硬度和X射线衍射线半高宽表征硬状态钢喷丸影响层的组织强化可能给出错误的信息．     

C60,C180,C60@C180富勒烯分子的压缩力学特性与电子结构

采用分子动力学方法模拟了C60,C180,C60@C180富勒烯分子的压缩过程,用PM3半经验量子力学方法计算了压缩C60,C180,C60@C180分子的电子结构,讨论了C60,C180,C60@C180分子压缩力学特性的差异,以及电子结构在压缩过程中的变化．结果表明,由于分子几何构形上的差异,C60分子的承载与吸收能量能力显著高于C180和C60@C180分子,而CC60@C180分子略高于C180分子;C60分子具有最高的化学稳定性,而C60@C180分子的稳定性最低;C60和C60@C180分子的压缩变形越大,越容易失去电子,稳定性越低;C180分子在加载点处发生压缩“塌陷”时,化学活性明显增加．     

有序度对Ni3Fe合金环境氢脆的影响

研究了室温下不同有序度的Ni3Fe在真空和氢气气氛中的力学性能及断口形貌特征．结果表明：具有不同有序度的Ni3Fe在真空中拉伸时，均不发生环境氢脆；但在氢气中氢对其有强烈的脆化作用，且其敏感性随着有序度的增加而加剧．扫描电镜观察表明：在真空中或H2中拉伸时，无序Ni3Fe的断口都为韧性穿晶断口，而在氢气中拉伸时，1000h有序化Ni3Fe为100％沿晶脆性断口，但是有序化60h和200h的Ni3Fe的断口为穿晶和沿晶混合断口．