全反射型空芯光纤材料的选择及性能的评价

讨论了以红外折射率在CO2激光波长处小于1的玻璃为空芯光纤包皮材料的选择方法和原则,以及评价光纤性能的模型,为更进一步研究提供了有效的途径。     

空芯光纤中沉积多晶态GeO2薄膜的实验研究

通过缩短高温炉冷却器的距离,使化学反应与沉积区的温度梯度增加到约9℃／mm,进而使GeCl4与O2可在内径为1.0mm的空芯石英管内壁沉积上颗粒度约0.1um,厚度为3.0um的多晶态GeO2介质膜,使表面更加光滑,提高了光纤的传输性能,光纤的传输损耗小于0.8dB／m.     

红外空芯光纤辐射温度计的研制及应用

为了对冲击发电机的轴套温度进行监测,设计并研制了一种新型的红外光纤辐射温度计.温度计主要由红外空芯玻璃光纤、红外探测器、放大电路及80C552单片机组成.在分析各部分实现功能的基础上,重点研究了环境温度变化对探测器的影响,并实现了数学建模.温度计的工作波长是8~14μm,测量温度范围是60~400℃,测试环境温度范围是25~60℃.利用可精确控温的实物标定炉和环境模拟箱对温度计进行了标定,测量误差小于2%.经过几个月的在线监测,取得了较好的测量结果.     

多组分氟化物玻璃光纤材料的红外吸收损耗研究

本文从氟化物玻璃组成化合物的基本性质出发,分析了氟化物玻璃中常见的39种氟化物对其红外多声子吸收损耗的影响,并建立了一整套相应的参数(α_(0i),ω_(0i),A_i)。运用这些参数不仅可定量地估算已知组成玻璃的红外吸收损耗值而且还能指导设计具有更低吸收损耗值的玻璃组成。通过对一些氟化物玻璃的红外多声子吸收损耗的实验研究,部分地证实了所建立参数的正确性。     

空芯光纤硅太阳能电池制备及光捕获研究

本文提出一种空芯光纤结构硅基太阳能电池,并探讨其制备方法和光捕获性能.依据平面电池受光原理和空芯波导的限光机制提出了空芯光纤硅基太阳能电池结构,采用卷曲柔性平面非晶硅薄膜电池制备出圆筒形空芯光纤硅电池.通过对比研究入射光量一定的条件下平面电池和空芯光纤电池的光生电流和电压值,评估空芯光纤电池的光捕获效果.通过测量不同光入射角度和光照强度下空芯光纤电池的光生电流和电压值,揭示光入射角度和光照强度对空芯光纤电池光捕获性能的影响关系.研究表明,空芯光纤硅基电池能将入射光线限制在波导结构内反复吸收和反射,从而在光捕获性能方面较平面电池有所提升(~19.8%).光线入射角度对空芯光纤电池的光捕获性能有较大影响,在30°~50°入射时可以获得较大的光生电压和电流值.在0~100 000 lux的光照强度范围内,光生电压先随光照度增加而增大,而后逐渐趋于恒定值.通过卷曲柔性平面硅电池获得光捕获效率较高的空芯光纤硅电池是可行的,采用结构简单、光线单次入射吸收较低的单节薄膜电池制备空芯光纤电池有望获得更好的光捕获效率提升效果.     

重金属氧化物中红外玻璃与光纤损耗超低控制机理与制备技术获进展

近日,中国科学院西安光学精密机械研究所先进光电与生物材料研究室特种激光玻璃与光纤方向研究员王鹏飞团队在重金属氧化物中红外玻璃与光纤损耗超低控制机理与制备技术研究中取得进展。重金属氧化物中红外软玻璃低损耗制备技术和微结构光纤低损耗挤压成型关键技术的掌握,有利于推进材料学科围绕特种玻璃-光纤-应用一体化方向向前发展。     

化学气相沉积法制备硼掺杂玻璃炭材料(英文)

以甲烷和三氯化硼的混合气为反应气体,采用化学气相沉积法制备硼掺杂玻璃炭材料。利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描和透射电子显微电镜对沉积产物的微观结构进行表征。结果表明,沉积产物是一种玻璃炭材料,但在其基体中均匀分布着约20 nm的碳化硼颗粒。由于硼元素强烈的催化石墨化作用,硼掺杂玻璃炭表现出完全不同于传统玻璃炭材料的石墨化行为。硼掺杂玻璃炭经高温热处理后,其结构发生剧烈变化而转变为片层炭结构,其转变过程可能遵循"固溶-析出"机制。     

卤化银多晶光纤传输CO2激光性能的研究

通过采用高真空熔炼,反应气氛下区域融熔和高真空石英安瓿内单晶生长等特殊工艺方法对卤化银原料进行提纯,并用热挤压成型方法制得卤化银光纤。本文研究了卤化银原料的提纯和光纤成型工艺对损耗的影响,研究结果表明,增加提 次数可降低卤化银光纤预测棒的吸收系数。     

自供能Ag/SnSe纳米管红外探测器的制备和性能研究

采用光沉积法在SnSe纳米管表面沉积Ag纳米粒子,在室温下制备了Ag修饰的SnSe纳米管(Ag/SnSe),通过SEM、EDS、TEM和XRD等手段表征其表面形貌、元素组成和晶体结构。随后,将Ag/SnSe纳米管旋涂在FTO导电面作为工作电极并以Pt电极为对电极组装了Ag/SnSe纳米管红外探测器,使用830 nm的光作为红外模拟光源研究了红外探测性能。结果表明,Ag/SnSe纳米管的平均直径约为100～200 nm,Ag纳米颗粒负载在SnSe纳米管表面。与SnSe纳米管红外探测器相比,Ag修饰的SnSe纳米管红外探测器的最大光电流密度提高到120 nA/cm²,上升时间和下降时间分别缩短到0.109和0.086 s。同时,Ag修饰的SnSe纳米管红外探测器的稳定性较高,可循环使用。     

空心玻璃微珠/硅橡胶基柔性浮力材料的制备与性能研究

以牌号为HGS8000X的空心玻璃微珠(HGM)为填料,以液体硅橡胶(SR)为基体,采用真空辅助浇铸法和模压法制备柔性浮力材料,并研究空心玻璃微珠体积分数对柔性浮力材料的密度、拉伸性能、硬度和吸水率的影响。结果表明,所制备的柔性浮力材料的密度为0.6~0.8 g/cm3,在40 MPa水静压下2 h吸水率最大不超过0.25%,是良好的深海用柔性浮力材料;随着空心玻璃微珠添加量的增加,柔性浮力材料的密度降低,吸水率增加,弹性降低,硬度提高。     

中空玻珠/超微铁核壳复合粒子的制备与微观结构的表征

用ATPU作表面活性剂制备出了超微铁包裹中空玻珠核壳复合粒子,详细地研究了中空玻珠的性质以及ATPU的用量对中空玻珠/超微铁核壳复合粒子的微观结构的影响。结果表明:粒径小、分布窄以及适当用量的空心玻璃微珠,有利于制备出小粒径的超微铁均匀致密包裹空心玻珠的核壳结构复合粒子;ATPU的用量也会对复合粒子的结构与形貌有较大的影响。     

空心玻璃微珠填充固体浮力材料的制备及性能研究

以双酚A环氧树脂E51为基质原料,甲基四氢苯酐为固化剂,K25空心玻璃微珠为轻质填充物,采用模压成形的方法制备了空心玻璃微珠填充固体浮力材料。研究了玻璃微珠的填充率对体系粘度、浮力材料的密度、抗压强度及耐静水压件能的影响。结果表明,低密度空心微珠的引入,有效降低了固体浮力材料的密度,并且随着玻璃微珠填充量的增大,材料的理论计算密度与实际密度的偏差逐渐变大;浮力材料的单轴压缩强度和耐静水压强度随着空心玻璃微珠填充量的增大而降低,当玻璃微珠填充量超过18％时,材料性能下降幅度增大。     

空心玻璃微珠-氧化石墨烯协同增强聚氨酯泡沫的制备与压缩性能

为提高粒子增强体对聚氨酯泡沫的增强效率,将空心玻璃微珠及氧化石墨烯分别进行表面改性,并反应制备成协同增强体。该增强体可以借助空心玻璃微珠良好的分散性,带动表面接枝氧化石墨烯在机械搅拌下实现有效分散。实验表明,协同增强体中空心玻璃微珠与氧化石墨烯的比例满足阈值要求时,其对聚氨酯泡沫的压缩性能明显提升。其中,空心玻璃微珠与氧化石墨烯质量比为30∶1的协同增强体添加量为9.3份时,压缩性能提升最佳,压缩强度较未增强泡沫提高了30.5%,压缩模量提高了23.77%,优于单一增强体的增强效果。     

一种新型隔热涂料的制备及性能研究

以苯丙乳液为成膜剂,硅烷偶联剂处理后的中空玻璃微珠为功能隔热填料合成新型的隔热涂料。结果表明,用硅烷偶联剂预处理中空玻璃微珠后涂料附着力能提高1个级别;涂层导热系数随中空玻璃微珠粒径的增加呈现先减小后增大的趋势,当中空玻璃微珠的粒径为58μm左右时导热系数比其它粒径制得涂料的导热系数降低6%～28%;随涂膜厚度的增加,隔热效果增强,但当涂膜厚度增大到0.3mm时,继续增加涂膜厚度,隔热效果几乎不再增强;当中空玻璃微珠含量小于10%时,热反射率随中空玻璃微珠在隔热涂料中含量的增加显著增加,超过10%后,热反射率增加速率减缓,当达到12%时,涂料的热反射率值最高,继续增加玻璃微珠含量,热反射率几乎不增加。     

高性能空心玻璃微球的力学特性研究

高性能空心玻璃微球具有许多优异的性能。作为复合材料的关键原料之一,其力学性质对复合材料的性能起决定性的作用。系统介绍了高性能空心玻璃微球抗压强度影响因素如粒径分布、壁厚和密度等基本物理力学性质的表征方法和手段。从统计研究和个体研究两个方面分别论述了空心玻璃微球统计与个体强度的研究方法。综述了壁厚、密度和表面修饰等对微球统计强度的影响,形状因子和抗拉强度对单个球体等静压强度的影响以及壁厚和直径对单个球体单轴压缩强度的影响。     

空心玻璃微珠用量对涂料反射和隔热性能的影响(英文)

本文通过空心玻璃微珠涂料反射实验、隔热实验和SEM分析研究空心玻璃微珠用量对涂料反射和隔热性能影响,结果表明:空心玻璃微珠的适宜添加量为25%,反射率能达45%-65%,能降温9℃;涂料反射隔热性能主要是由空心玻璃微珠对太阳光具有反射和阻隔作用引起,其次还与空心玻璃微珠在涂层表面的排布有关。在空心玻璃微珠用量为25%时,空心玻璃微珠在涂层中形成由无数空腔形成的致密的阻隔层来反射太阳光和阻止热传导。     

中空玻璃微球/TPU复合泡沫的制备及微孔结构的研究

目的 探讨GB含量变化对中空玻璃微球/TPU复合材料相变行为、流变性能及热力学性能的影响,并研究微米尺寸填料GB对泡沫微孔形态、尺寸分布的影响。方法 以中空玻璃微球和热塑性聚氨酯为原料,采用微孔注塑成型(MIM)发泡方式,制备GB/TPU复合泡沫材料。结果 通过向TPU中引入微米玻璃球相改善发泡材料的微孔结构,在TPU中加入有机改性的GB,GB作为成核剂能显著提高TPU发泡材料的微孔结构。当GB质量分数为0.5%时,TPU熔体黏度得到提高,发泡性能得到改善,成功制备出具有复孔结构的GB/TPU复合泡沫。GB/TPU复合泡沫的密度被降低至0.51 g/cm³。由于微米尺寸填料GB的平均直径为18 μm,与TPU熔体形成较大的相界面,因此引起泡孔尺寸较大且泡孔开孔率较高的现象。结论 差示扫描量热仪(DSC)测试结果表明,在冷却阶段及第二次加热熔融阶段,GB对TPU软段相和硬段相的相变行为没有明显的影响。但是在DSC第一次加热熔融阶段,GB引起了TPU熔融峰向低温区移动。旋转流变仪测试分析结果表明,在高剪切频率下,GB/TPU复合材料的复合黏度和储能模量明显高于TPU纯料的,且TPUGB0.5(含质量分数为0.5%的GB)的复合黏度和储能模量最大。TGA结果显示,热稳定性提高,利用扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料泡沫材料泡孔结构可知,泡孔分布和尺寸均匀性显著提高。     

废胶粉/空心玻璃微珠改性环氧树脂的结构与性能

研究了微波辐射改性废胶粉(WRP)、偶联剂改性空心玻璃微珠(HGM)对环氧树脂复合材料的结构和性能的影响.采用差示扫描量热、热重分析等方法进行测试和表征,用扫描电镜观察了复合材料的断面形态.结果表明,少量合适粒径的改性WRP可以提高环氧树脂复合材料的冲击强度,适量的改性HGM可以提高复合材料的T<,g>和弯曲强度,并改...     

高性能轻质填料——空心玻璃微球的制备与功能化

评述了一种高性能轻质填料——空心玻璃微球的制备和性能,并对几种制备方法进行了对比分析,概述了通过物理或化学的方法对空心玻璃微球进行的功能化研究,综述了以空心玻璃微球作为核芯材料,通过功能微纳米壳层的定向组装制备核壳型复合功能微球的研究进展,并指出了今后的研究方向。