CuCl+离子注入α-Al2O3晶体退火前后的光学分析

CuCl 离子注入不同晶向的α Al2O3 晶体,在还原气氛下退火,对退火前后的试样进行了光吸收谱及荧光谱测量。结果发现不同晶向的α Al2O3 晶体在不同注入条件下在高能区段均有强的吸收,经不同温度下的退火,其吸收强度有不同程度的下降。通过光吸收谱的高斯拟合以及荧光谱的分析确认, CuCl 离子注入α Al2O3 晶体产生的点缺陷主要为 F心、F 心、F 22 心、F2 心、F 2 心。     

不同粒径微米/亚微米颗粒布朗运动的实验研究

利用显微粒子追踪测速系统(Micro-PTV)对四种不同粒径(2μm、1μm、0.71μm、0.52μm)的颗粒在纯水中的布朗运动进行了实验研究.使用波长为532nm的连续激光器、电子倍增CCD(EMCCD)相机以及放大倍率为63倍的显微物镜得到颗粒图像.对原始图像进行处理,借助于Video Spot Tracker软件获得相邻两帧图像中示踪颗粒的单步位移,在此基础上计算颗粒在纯水中的实验扩散系数,分别为0.191μm2/s,0.391μm2/s,0.579μm2/s及0.746μm2/s.将计算结果与采用Stokes-Einstein公式计算的无限大空间单个颗粒理论扩散系数进行了比对,偏差在10%以内,实验值略小.实验结果能够正确反映微米(μm)/亚微米颗粒布朗运动的特征.     

α-Al2O3对PVDF超滤膜的结构与性能影响研究

研究了α-Al2O3纳米颗粒质量分数在0%～5%之间时,对聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的纯水通量、截留率、力学等性能带来的影响,及孔隙率和润湿角的变化,得出了α-Al2O3的最佳加入量,并利用FT-IR,SEM对α-Al2O3/PVDF杂化膜的结构进行了研究.     

亚微米级Al2O3颗粒增强LD2铝合金复合材料的拉伸性能与强化机制

为克服颗粒增强铝基复合材料的强度低、脆性大、机械加工难等问题, 选用平均直径为0.15Lm, 细小且接近圆形的Al₂O₃颗粒增强LD2铝合金, 对其铸态材料和挤压材料的室温及高温拉伸性能进行了考察和组织分析, 结果发现: 颗粒尺寸小到亚微米级之后, 材料的组织中极难观察到位错, 增强机制也有所变化。在30～ 40% 体积率的挤压材上得到了640～ 760M Pa 拉伸强度和8. 6～2% 的延伸率, 增强率达到了212% , 获得了高强度、高塑性、易加工性的复合材料。      

合成吡咯-苯胺共聚物亚微米颗粒及增强的超电容性

采用简单的化学氧化聚合直接合成吡咯-苯胺(Py-An)共聚物亚微米颗粒。所得共聚物的产率和电导率受聚合条件如共单体配比、聚合温度和氧单比的影响。当n(Py)/n(An)=7/3,氧单比为1,共聚温度为20℃时,共聚物具有相对较高的产率(57.5%)和电导率(2.61S/cm)。红外光谱(FT-IR)的分析结果表明,共聚物分子链由吡咯和苯胺链段构成,并随着共单体配比的不同而变化。扫描电镜(SEM)显示Py-An(7/3)共聚物呈现亚微米尺度的无规则颗粒状形貌,粒径约300~500nm。相对均聚物来说,Py-An(7/3)共聚物显示出更好的溶解性和赝电容特性。循环伏安(CV)的研究表明Py-An(7/3)共聚物的质量比电容为256F/g,且1 000次循环后仍能保持初始比电容的97.6%。     

10T强磁场下低温中和法制备亚微米Mn2O3的研究

利用XRD和TEM对无磁场和10T强磁场下低温中和法制备的试样进行了分析,结果表明:无磁场下,锰的沉淀物主要是锰的氢氧化物,而10T强磁场下,锰的沉淀物主要是30nm左右的锰的氧化物.此外,10T强磁场对锰的氧化物结晶度几乎没有影响.然后,对无磁场和10T强磁场下制备试样在无磁场中进行经不同温度(200、400和600℃)热处理2.0h后,利用XRD和SEM对热处理试样进行分析,检测结果表明,无磁场中对10T强磁场试样在600℃经热处理2.0h后,制备出了100nm左右的亚微米Mn2O3,并且其亚微米Mn2O3粒径分布很均匀.     

亚微米级Al2O3P/6061Al 复合材料的断裂行为

本文通过对亚微米级Al₂O₃P/6061A l 复合材料的SEM 的动态拉伸观察, 研究了该材料的微观断裂行为及其与宏观力学性能的关系, 定量地描述了亚微米级Al₂O₃P/6061A l 复合材料的断裂过程, 并讨论了该种复合材料的断裂机制。      

亚微米级α-Al2O3坯体的恒速升温烧结行为

研究了平均粒径为300nm的α-Al2O3坯体的恒速烧结曲线,观察了升温速率对烧结密度的影响,得到了两种升温速率条件下,烧结体相对密度之差与温度的关系.通过对两种升温速率条件下样品致密化速率与相对密度关系曲线的比较可知,样品最大致密化速率均出现在相对密度73%左右,与升温速率无关.     

硅中高剂量锗离子注入的快速热退火研究

报道了利用高剂量Ge 注入制备SiGe/Si异质结的工作.100keV、5.3×1016/cm2/cm2 Ge 注入(001)SIMOX膜中,峰值Ge 浓度接近20%.样品在不同温度下进行不同时间的快速热退火,X射线衍射分析和背散射沟道谱研究表明:1000°C退火0.5h,退火效果较好;退火时间过短或过长,退火温度过高或过低,都将影响退火效果.     

亚微米级α-Al2O3陶瓷恒速无压主烧结曲线的建立

主烧结曲线对于预测陶瓷的烧结行为非常有用,以主烧结曲线理论为基础,对亚微米级a-Al5 O3(平均粒径为350nm)的恒速无压烧结行为进行了研究.根据Hansen提出的全期烧结模型,结合低升温速率条件下热膨胀仪记录的烧结数据建立了α-Al2O3的主烧结曲线,并由此得到其烧结过程中的表观激活能为1035kJ/mol.为验证所建立主烧结曲线的有效性,对同批次坯体样品进行不同路径的烧结,用Archimedes法实测烧结体密度,所测结果与主烧结曲线预测的结果相一致,从而证明了所建立主烧结曲线的有效性.因此亚微米级α-Al2O3主烧结曲线对烧结路径不敏感,可以对样品收缩率和最终相对密度进行预测,反之,根据目标相对密度可以制定相应的烧结制度.     

超重力熔铸Y2O3-Al2O3-SiO2玻璃的晶化行为研究

研究了以超重力熔铸方法制备的Y₂O₃-Al₂O₃-SiO₂玻璃的晶化行为, 并结合相图分析了热处理条件对晶化过程的影响规律。实验结果表明, Y₂O₃-Al₂O₃-SiO₂玻璃的晶化行为与热处理温度和SiO₂含量密切相关。当热处理温度为1050℃时, 晶化后样品的相组成沿超重力场方向呈现出梯度分布, 自上而下分别为Al₆Si₂O₁₃玻璃陶瓷、纯玻璃相、χ-Al₂O₃玻璃陶瓷。当退火温度为1100℃时, 析出晶相主要为Y₃Al₅O₁₂及Y₂Si₂O₇; 退火温度为1200℃时主要析出Y₃Al₅O₁₂。因此, 以超重力熔铸法制备YAS玻璃结合后续热处理的工艺, 提供了一种快速制备YAS基微晶玻璃的新方法。     

温梯法蓝宝石(Al2O3)晶体的脱碳去色退火研究

温度梯度法(TGT)生长的Al₂O₃晶体因石墨发热体在高温时的挥发和原料中过渡性金属离子的存在,晶体在不同部位呈现不同颜色,一般上部为浅红色,尾部为浅黄绿色.将TGT法生长的Al₂O₃晶体(φ110×80mm³)依次经过高温氧化气氛、高温还原气氛脱碳、去色退火实验,即“两步法”退火实验,晶体变成无色、透明.经测试,Al₂O₃晶体的完整性、光学透过率和光学均匀性均有显著提高.     

α-Al2O3烧结激活能变化趋势的研究

烧结激活能是研究物质烧结机理的重要参量。从实验得到的0．35μm、μm以及2．5μm3种粒径的旷Al2O3的恒速升温烧结曲线出发,通过Arrhenius关系拟合计算,发现激活能是一个变化的值。当选取整个温度区间进行拟合计算时,烧结激活能值大致可以分为前后两个阶段,前一阶段的激活能值要高于后一阶段的值;当拟合选取的温度区间较窄时,发现烧结过程中随着温度的升高,烧结激活能值先减小后增加。同时观察到坯体起始粒径越大,样品烧结激活能平均值越高。     

亚微米Al2O3P/Al-Mg-Si复合材料时效行为

为了研究亚微米级Al₂O₃颗粒对基体合金时效过程的影响规律,在 6061 铝合金基础上调整Mg、Si含量,采用压力浸渗法,制备了Al₂O₃体积分数为30%的亚微米级Al₂O_3P/Al-2.26Mg-0.63Si复合材料。通过硬度试验、SEM和TEM等手段,研究了复合材料及其基体合金的时效行为。结果表明,Al-2. 26Mg-0.63Si 合金的时效过程比较明显,随时效温度的提高峰时效时间提前,190℃时出现时效软化现象。亚微米Al₂O₃颗粒的加入强烈抑制复合材料的时效过程,时效曲线未出现明显时效峰。分析认为,由于大部分Mg 元素被消耗在界面形成MgAl₂O_4,且基体中位错稀少,不利于溶质原子扩散,因此复合材料中沉淀相在过时效阶段仍停留在GP区状态,没有充分长大,时效析出受到抑制。     

亚微米Al2O3对重结晶碳化硅的作用机制

使用不同粒径的SiC和亚微米Al₂O₃添加剂制备重结晶烧结碳化硅并表征其物相组成、微观形貌、孔径分布和耐压性能,研究了亚微米Al₂O₃对重结晶碳化硅的作用机制。结果表明,在亚微米Al₂O₃作用下,重结晶碳化硅的烧结过程可分为液相烧结和重结晶烧结两个阶段。在液相烧结过程中高活性的亚微米Al₂O₃促进了液相的形成,使SiC的传质方式由扩散传质演变为粘性流动传质。在重结晶烧结温度SiC的传质以蒸发-凝聚为主,形成含铝气相并与SiC固溶促进了6H-SiC向4H-SiC晶型的转变。引入亚微米Al₂O₃后,重结晶碳化硅材料的孔径分布由单峰分布转变为多峰分布,其中孔径较小的特征峰对应重结晶烧结形成,而较大孔径的特征峰则来源于液相烧结的形成;同时,随着保温时间的延长SiC晶粒生长发育更为完全,由不规则颗粒状转变为较规则六方结构。但是,体积密度的下降、SiC晶粒尺寸不均一以及材料孔径的多...     

微米级α-Al2O3恒速无压烧结显微结构演变的预测

通过高温热膨胀仪对微米级α—Al2O3坯体进行两种升温速率（2℃／min和5℃／min）的恒速无压烧结,利用阿基米德法测量烧结体的相对密度,利用扫描电镜观察样品经不同烧结路径烧结后的显微结构;以Hansen全期烧结模型为基础,根据两种升温速率下得到的烧结曲线,建立了微米级α-Al2O3（平均粒径为2．5μm）主烧结曲线;利用主烧结曲线得到的相对密度和阿基米德法测得的烧结体（经过不同烧结制度）相对密度一致,说明主烧结曲线对烧结路径不敏感,烧结体的相对密度仅是时间和温度的函数,从而证明了所建主烧结曲线的有效性。烧结体的显微结构与烧结体密度密切相关,因此主烧结曲线可以用来预测和控制烧结体的显微结构,进而实现对氧化铝陶瓷性能的预测和控制。     

真空退火对原位Al2O3/Fe-Cr-Ni增强复合材料性能的影响

铁铬镍合金具有良好的高温强韧性和抗蠕变性,被广泛应用于制造航空发动机、工业燃气轮机等设备。利用原位合成和热压烧结工艺制备Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料。为减少脆性相对复合材料性能的影响,将热压烧结试样在1000℃下真空保温2h后退火。采用XRD和SEM等测试方法,研究热处理后Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料的微观结构和常温力学性能。结果表明:Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料主要由Fe-Cr-Ni合金相、Fe-Cr相和Al2O3陶瓷增强相组成。热压烧结试样的维氏硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为4.16GPa、298.31MPa和8.04MPa·m1/2。经1000℃高温热处理后,复合材料中Fe-Cr相发生奥氏体转变和合金基体晶粒长大,导致硬度下降至2.98GPa。Fe-Cr-Ni合金基体中韧性相含量和基体连续性增加,使该复合材料的抗弯强度和断裂韧度明显上升,其值分别为459.33MPa和12.81MPa·m1/2。     

常压烧结制备亚微米晶Al2O3陶瓷及其力学性能研究

以高纯α-Al2O3粉体为原料,MgO-Y2O3为烧结助剂,采用常压烧结法制备亚微米晶Al2O3陶瓷。研究了烧结温度、烧结助剂对Al2O3陶瓷的致密化过程、显微结构及力学性能的影响。结果表明:添加一定量的复合助剂MgO-Y2O3可起到促进Al2O3陶瓷致密化,细化显微结构,并改善其力学性能的作用。经1450℃常压烧结1h可获得相对密度达99.6%、平均晶粒尺寸约0.71μm的亚微米晶Al2O3陶瓷,其维氏硬度和断裂韧性分别为18.5GPa和4.6 MPa·m1/2。     

常压烧结制备亚微米晶Al2O3陶瓷及其力学性能研究

以高纯α-Al2O3粉体为原料,MgO-Y2O3为烧结助剂,采用常压烧结法制备亚微米晶Al2O3陶瓷。研究了烧结温度、烧结助剂对Al2O3陶瓷的致密化过程、显微结构及力学性能的影响。结果表明:添加一定量的复合助剂MgO-Y2O3可起到促进Al2O3陶瓷致密化,细化显微结构,并改善其力学性能的作用。经1450℃常压烧结1h可获得相对密度达99.6%、平均晶粒尺寸约0.71μm的亚微米晶Al2O3陶瓷,其维氏硬度和断裂韧性分别为18.5GPa和4.6 MPa·m1/2。     

制备条件和退火处理对Fex/(In2O3)1-x颗粒膜结构、磁性及巨磁电阻的影响

用射频溅射法成功制备了金属／半导体型颗粒膜Fex／(In2O3)1-x实验结果表明样品的微结构、磁性和巨磁电阻效应受制备条件(如本底真空度、衬底温度、溅射电压等)以及热退火处理的强烈影响。较高的衬底温度有利于基体In2O3的晶化和Fe颗粒的成长。适当的热退火能促使Fe颗粒生长，使晶格畸变减小，从而改善膜的微结构。室温下，磁性测量表明样品具有超顺磁性，符合朗之万方程。高温退火后，颗粒的大小已超过单畴粒子的临界尺寸，引起矫顽力下降。