热交换坩埚下降法制备大尺寸氟化铈晶体的热场设计与优化

随着CeF₃晶体在激光和磁光领域应用的持续发展,大尺寸、高光学质量的CeF₃单晶的需求日益急迫,而CeF₃熔体的高黏度和低热导率的特性给晶体生长工艺带来了较大挑战。为研究CeF₃熔体低导热性引发的生长问题,探究其生长过程中炉体结构和工艺参数对温度分布和结晶界面的影响机制,本工作对热交换坩埚下降法(Heat Exchanger-Bridgman method,HEB)生长大尺寸(?80mm)CeF₃晶体中炉体结构与晶体/熔体温度分布关系、不同生长阶段界面的变化规律以及热场结构对生长界面的作用机制开展了数值模拟研究。研究结果表明：当发热体长度与坩埚长度相适应时,更有利于构建合理的温度梯度场,而放肩和等径生长阶段的凹界面问题则可以通过改变隔板形状和加反射屏调节坩埚壁温度分布得到有效解决。本研究成果不仅可以加深对CeF₃晶体结晶习性的理解,炉体结构和生长界面的优化思路对坩埚下降法制备其他晶体同样有实际指导意义。     

铝/铝涂层复合材料液固复合法制备及其界面结合机理

研究了一种新的双金属复合工艺,采用电弧喷涂技术对型芯预喷涂一层纯铝涂层,对涂层进行喷砂处理后,将纯铝液浇注到铸型中实现基体与涂层的结合,以此来提高涂层的结合能力。实验结果表明,基体和涂层之间实现冶金结合,并在涂层中发现有铝液渗入的现象。研究表明,在液固复合铸造过程中,铝液在涂层表面发生润湿、渗透、熔合和扩散的作用,实现了基体和涂层之间的冶金结合。     

液-固-溶液法制备ZnSe:Fe纳米晶及其光学性能研究

采用液-固-溶液(LSS)法制备了ZnSe:Fe纳米晶,利用X射线粉末衍射(XRD)技术、透射电子显微镜(TEM)、光致发光(PL)谱、紫外-可见吸收(UV-vis)光谱以及傅里叶变换红外(FT-IR)光谱对所制备样品的结构和光学性质进行了表征,研究了掺杂Fe离子对ZnSe纳米晶光学性质的影响规律.实验结果表明所制备的...     

振动对金属枝晶凝固固-液界面形貌、组织和性能的影响

在 Bridgman 法金属枝晶凝固过程中,引入凝固系统不同共振阶次的纵向稳态正弦振动,研究振动对金属枝晶固-液界面形貌、组织和力学性能的影响。实验发现振动作用时间与振动频率对凝固过程的影响具有相同的重要性,同样的振动时间,一阶共振频率振动使固-液界面枝晶破断,而三阶共振则使其细化.实验也揭示了凝固全过程中施加一阶共振频率振动,组织中出现竹节状周期振动条纹,使力学性能下降,而引入其它阶的共振频率振动则使力学性能提高。     

室温固相法制备工艺对纳米ATO性能的影响

以氯化亚锡、草酸、三氯化锑、碳酸氢铵和氨水为原料,借助球磨过程中机械力的研磨、破碎和搅拌引发化学反应,制备出成分均匀的超细前驱体;将前驱体于高温下进行热分解制备纳米掺锑二氧化锡(ATO)粉体.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电阻测量仪等分析方法,研究了掺杂量、热分解温度、时间与pH值对ATO电阻率等性能的影响.结果表明:在以适当方式调节球磨反应终点pH为8.5的条件下制备的掺锑10%(质量分数)的前驱体,于600℃下热分解2h后再于900℃下恒温2h,得到了压片电阻率为1.2Ω·cm的浅蓝色纳米ATO粉体.     

溶液法制备AgBi2I7薄膜及其光电探测性能研究

AgBi₂I₇薄膜具有良好的光电特性和环境稳定性,是构筑异质结紫外光电探测器的有力候选材料之一。本研究采用溶液法制备AgBi₂I₇薄膜,通过优化前驱体溶液的浓度和溶剂类型(正丁胺和二甲基亚砜)等工艺参数,研究了其光电探测性能。采用最优方案在宽带隙的GaN上制备AgBi₂I₇薄膜,构建AgBi₂I₇/GaN异质结。该异质结对UVA射线具有良好的选择性探测(探测半峰宽约30nm)。在3V偏压和350nm紫外光照射下,器件开关比超过5个数量级,达到27.51 A/W的高响应度和1.53×10¹⁴ Jones的高探测率。研究表明溶液法制备的AgBi₂I₇薄膜有望应用于构建高性能的异质结紫外光电探测器。     

底液对石灰水法制备氢氧化镁沉降性能的影响

以氯化镁为镁源,石灰水为沉淀剂,分别采用正向、反向、双向和双向底液4种滴定方式制备氢氧化镁,其中双向底液合成方式最佳.研究了氯化钙底液浓度、体积对氢氧化镁沉降性能的影响.研究表明,氯化钙溶液质量分数为15 ％、溶液体积为50mL时,氢氧化镁沉降性能最佳.研究了不同反应体系活度积对氢氧化镁沉降性能的影响,结果表明,氯化钙溶液质量分数和体积的增加都有利于反应体系过饱和度的降低.     

球磨法制备磁流变液过程中转速对其性能的影响

以羰基铁粉为分散相,以硅油为连续相,采用高速球磨分散的方法制备磁流变液,考察了磁流变液制备过程中转速对其粘度、沉降稳定性、流变性能的影响。研究发现,球磨机的转速对磁流变液的粘度和沉降稳定性影响很大。随着球磨机转速的不断提高,其粘度呈现出先减小后增大的趋势,当转速为300r/min时,所获的零场粘度最低。其沉降稳定性与粘度有很好的对应关系,即粘度大的沉降速率慢,粘度小的则沉降速率快,在转速为400r/min,所获得的沉降稳定性最好,同时获得的剪切应力也最高。因此,在磁流变液组成成分不变的情况下,制备磁流变液的过程中可以通过改变球磨机的转速来改变磁流变液的零场粘度、沉降稳定性和流变性能。     

溶剂对溶液法制备的SPEEK质子交换膜性能的影响

本文在聚醚醚酮(PEEK)磺化反应制备相同磺化度的磺化聚醚醚酮(SPEEK)基础上,采用不同的溶剂通过溶液法制备一系列SPEEK质子交换膜,采取交流阻抗法、扩散池法和溶胀法分别评价其导质子能力、阻醇性能和溶液稳定性,探讨溶剂种类对SPEEK质子交换膜性能的影响规律.试验结果表明溶剂对所制备膜的导质子能力和阻醇性能影响依赖于溶剂分子与SPEEK中磺酸基团的相互作用,若存在越强作用,膜的导质子能力越弱,而阻醇性能越高.此外,溶剂种类对膜的吸水溶胀性能存在较小的影响,对膜表面的微孔形态存在明显的影响,并与膜的导质子能力及阻醇性能存在对应关系.综合比较不同溶剂制备膜的导质子能力、阻醇性能和吸水溶胀性能,DMAc是优于DMF和DMSo的制膜溶剂.     

碳纳米管/三嵌段聚合物(PPP)无溶剂流体的制备及对聚丙烯性能的影响

采用三嵌段聚合物(PPP)对酸化碳纳米管(MWNTs-COOH)进行改性,制备MWNTs-COOH/PPP无溶剂流体。采用流变仪研究其流变性能,采用差热扫描(DSC)研究不同制备方法对MWNTs-COOH/PPP/聚丙烯复合材料性能的影响。结果表明,无溶剂存在时,MWNTs-COOH/PPP复合物具有液体的特征,碳纳米管含量为27.37%。以MWNTs-COOH/PPP复合物作为增强材料,采用溶液法和机械法制备聚丙烯纳米复合材料,碳纳米管可以使聚丙烯的结晶度有一定程度提高。     

Mg2(Si,Sn)合金大尺寸试样低温固相反应法制备及其热电性能

Mg2(Si,Sn)合金是一种受到广泛关注的中温区热电材料,具有成本低廉、环境友好等优点.Mg2(Si,Sn)材料研究中非常重要的一环在于如何实现对Mg元素的精准控制,采用低温固相反应法可能是一种切实有效的方法.本研究通过低温固相反应法成功制备了高质量Mg2(Si,Sn)合金试样,并将此方法应用至百克级Mg2 Si0....     

界面聚合法制备聚酰胺纳滤膜及工艺条件对纳滤膜性能的影响

以间苯二胺（MPDA）和均苯三甲酰氯（TMC）为反应单体,通过界面聚合方法成功在聚醚砜大孔基膜上形成复合层制备出纳滤膜。研究了单体浓度、界面聚合时间对复合膜性能的影响。通过红外光谱测试（ATR-FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）对复合纳滤膜结构与形貌进行表征,证实了功能层的存在。制得的纳滤膜在压力2 MPa下复合层...     

凝固速度对奥氏体不锈钢定向凝固组织及其固液界面稳定性的影响

本文研究了凝固速率对1Cr18Ni9Ti不锈钢定向凝固组织及其固液界面稳定性转变规律的影响.结果表明,在某特一定的温度梯度下,随着凝固速度的增加,定向凝固的固液界面由平面转变为胞状晶,再转变为树枝晶.研究发现,随着凝固速率的增大,定向凝固组织枝晶形貌逐渐细化,枝晶间距减小.     

纳米NiO制备方法及其对钨系延期药性能的影响研究

为了探究纳米氧化镍(NiO)在烟火药剂中作为催化剂的应用前景,以NiSO_4·6H_2O和NaOH为原料,通过固相合成法制备出分散性良好的纳米NiO,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的粒径、形貌进行了表征,用差示扫描量热仪(DSC)研究了它的热性能。结果表明,纳米NiO与标准绿镍矿非常吻合,形状为球状颗粒,大小均一,形貌规整,平均粒径在30～40 nm。在钨系延期药中加入粒径为30～40 nm的NiO后,延期药的平均燃速提高了6. 1%,燃速标准偏差为0. 035 mm/s,DSC法对钨系延期药的分析结果表明,吸热峰和两个放热峰的起始温度分别前移了56. 2、84. 1、134. 4℃,表明纳米NiO对钨系延期药的分解具有重要的影响。     

生长温度对热蒸发法制备ZnO纳米线的结构与发光性能影响

采用无金属催化剂的简单热蒸发法,在Si(100)衬底上不同生长温度下成功地制备了高密度和大长径比的单晶ZnO纳米线。分别利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM-EDS)、透射电子显微镜(TEM)及荧光光谱仪表征样品的结构和发光性质。XRD和TEM研究表明,所制备的样品为沿c轴择优取向生长的单晶ZnO纳米线,具有六方纤锌矿结构。SEM和TEM研究表明,生长温度对ZnO纳米线的形貌及长径比的影响较大。当生长温度为700℃时,制备得到长径比为300(长度约为15μm,直径约为50nm)的ZnO纳米线;低于600℃时,形成花状ZnO纳米锥或纳米棒;高于700℃时,形成小长径比的ZnO纳米棒。此外,室温光致发光(PL)谱上出现一个强而尖锐的紫外发射峰以及一个弱而宽泛的蓝光发射峰。采用的热蒸发法制备ZnO纳米线基于气-固(VS)生长机理且该生长方法可用于大规模、低成本制备高纯度的单晶ZnO纳米材料。     

固含量对浆料浸渍法制备氧化铝陶瓷基复合材料结构与性能的影响

氧化铝纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料具有耐高温、高强度、抗氧化等特点,在航空航天热结构材料方向具有广阔的应用前景。使用Nextel^TM 610纤维布作为增强体,以浆料浸渍-模压成型工艺制备复合材料粗坯,经马弗炉一次高温烧结获得氧化铝陶瓷基复合材料。通过对纤维和基体的晶体结构、力学强度等性能随热处理温度变化的影响确定适合复合材料制备的温度范围。研究不同固含量浆料对复合材料力学性能和微观结构的影响。结果表明：Nextel^TM 610/Al₂O₃陶瓷基复合材料的弯曲强度随着固含量的增大呈先增大后减小的变化趋势,当浆料固含量为60%(质量分数,下同)时,其弯曲强度最大,达到370.68 MPa。当固含量小于60%时,复合材料弯曲强度较低的原因是纤维束内的基体填充不足;当固含量增大至65%时,复合材料弯曲强度衰减原因是过多基体缺陷的产生和纤维-基体界面间结合增强,阻碍了纤维脱粘、拔出等增韧机制。     

固含量对浆料浸渍法制备氧化铝陶瓷基复合材料结构与性能的影响EI

氧化铝纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料具有耐高温、高强度、抗氧化等特点,在航空航天热结构材料方向具有广阔的应用前景。使用Nextel^(TM)610纤维布作为增强体,以浆料浸渍-模压成型工艺制备复合材料粗坯,经马弗炉一次高温烧结获得氧化铝陶瓷基复合材料。通过对纤维和基体的晶体结构、力学强度等性能随热处理温度变化的影响确定适合复合材料制备的温度范围。研究不同固含量浆料对复合材料力学性能和微观结构的影响。结果表明:Nextel^(TM)610/Al 2O 3陶瓷基复合材料的弯曲强度随着固含量的增大呈先增大后减小的变化趋势,当浆料固含量为60%(质量分数,下同)时,其弯曲强度最大,达到370.68 MPa。当固含量小于60%时,复合材料弯曲强度较低的原因是纤维束内的基体填充不足;当固含量增大至65%时,复合材料弯曲强度衰减原因是过多基体缺陷的产生和纤维-基体界面间结合增强,阻碍了纤维脱粘、拔出等增韧机制。     

Nb对PREP法制备内燃机用IN718粉末合金组织和温拉伸性能的影响

采用等离子旋转电极法制备了包含γ'相的镍基粉末高温合金,并对合金中含有不同Nb比例时显微组织结构的改变进行分析,同时对其处于650℃下力学性能进行了测试。研究结果表明:经过热处理后,在γ相内形成了γ'相,当Nb比例从0%提高至3.0%时,γ'相的微观形貌始终保持方形的结构,添加Nb之后形成了更加粗大的γ'相。相对于未加Nb,当在合金内添加Nb之后,试样拉伸强度增大了120MPa以上。试样拉伸强度随Nb含量增加而逐渐增加。Nb能够显著提升合金高温强度,存在一个最优Nb含量使试样获得最佳高温塑性。含3.0%Nb的合金组织发生了塑性断裂,合金中形成了明显延伸的断口,存在众多小尺寸等轴韧窝。当Nb含量增大后,合金发生了塑性降低。含3.0%Nb的合金在拉伸过程中形成了孪晶并降低了滑移带的数量,增加Nb含量后有助于生成层错组织。     

热力学及动力学因素对L-S相转化法制备非对称膜结构与性能的影响

采用L-S相转化法制备非对称型分离膜的结构与性能取决于其制膜过程的热力学及动力学因素,讨论了聚合物分子量及浓度、溶剂及溶剂化作用、添加剂、铸膜液温度等热力学因素对铸膜液结构的影响,以及溶荆蒸发速度、凝胶速度等动力学因素对于脱溶剂速度的影响,综述了相关的热力学及动力学影响因素的表征方法.     

Al18B4O33W/Mg复合材料制备方法及其对材料性能及界面的影响

综述了硼酸铝晶须增强镁基复合材料的研究概况,着重介绍了该复合材料的制备方法、性能、界面行为以及制备工艺对其影响,并对硼酸铝晶须增强镁基复合材料当前研究当中存在的一些问题以及某些需要深入研究的方向进行了探讨.