表面活性剂对CoFe2O4纳米颗粒结构和磁性的影响

以1,2-十六烷二醇(HDD)作为表面活性剂,采用热分解方法制备CoFe_2O_4纳米颗粒。利用X射线衍射、透射电镜、振动样品磁强计对CoFe_2O_4纳米颗粒的结构、表面形貌和磁性进行分析,研究HDD对CoFe_2O_4纳米颗粒的结构和磁性的影响。结果表明,通过HDD的加入,可提高CoFe_2O_4纳米颗粒的分散性,调控CoFe_2O_4纳米颗粒的形状和尺寸。随着CoFe_2O_4纳米颗粒尺寸的减小,样品的矫顽力和饱和磁化强度降低。     

纳米颗粒形状、尺寸、含量及颗粒级配对炸药悬浮液粘度影响的DPD模拟

采用耗散粒子动力学(DPD)模拟技术研究了纳米颗粒形状、尺寸、含量以及颗粒级配等因素对悬浮液体系粘度的影响。模拟结果显示,在纳米颗粒低含量情况下,纳米颗粒形状的影响基本可以忽略。随着纳米颗粒含量增加,悬浮液粘度也会随之上升;对于相同含量的纳米颗粒而言,尺寸越小,悬浮液粘度越大;添加纳米颗粒的行为不会改变基液粘度与温度之间的依赖关系;含量相同情况下,两种不同尺寸的纳米颗粒进行颗粒级配可以有效调整体系粘度。通过引入纳米颗粒溶剂化效应修正了传统的爱因斯坦粘度公式,将颗粒尺寸与含量的影响归于一个模型之中。该模型的修正使爱因斯坦粘度公式可以有效预测从纳米尺度到微米尺度的悬浮液粘度。     

SEDS技术制备亚微米RDX的喷嘴结构设计

为了制备粒度分布窄的亚微米黑索今(RDX)球形颗粒,设计出一种适用于超临界流体增强溶液扩散(SEDS)技术的喷嘴。该喷嘴利用气流雾化原理,在结构上采用环缝、微孔湍流区等技术,使CO2流体在喷嘴内高速流动,解决了常规内部混合喷嘴易堵、制备粒度大等问题。经实验验证,在相同工艺条件(温度35℃、压力10MPa、CO2流量15kg·h-1、RDX溶液流量2mL·min-1)下,采用法国SFP2超临界萃取仪原装内混式喷嘴制备出分布区间3~15μm的微米级RDX球形颗粒,制备过程易堵;采用新结构喷嘴(中心孔内径及其壁厚值均为0.1mm、环缝宽度为0.1mm、湍流区长径比为10∶1、压力差为1MPa)制备出的RDX粒度分布区0.1~2μm、平均粒度660nm、粒度形貌好、无团聚的亚微米RDX球形颗粒,制备过程顺畅,解决了易堵问题。     

射流电沉积Ni-SiC纳米镀层的腐蚀行为研究

为提高Ni-SiC纳米镀层的耐腐蚀性能,采用射流电沉积方法,在Q235钢基体表面制备Ni-SiC纳米镀层。利用FLUENT软件仿真不同喷嘴直径对喷射镀液的速度和动能参数影响,采用扫描电子显微镜、透射电镜、X射线衍射仪和电化学工作站对不同喷嘴直径下喷射电沉积制备Ni-SiC纳米镀层的表面形貌、显微组织、腐蚀行为进行研究。当喷嘴直径为8 mm时,喷射电沉积过程镀液的射流速度和动能较其他喷嘴直径下的大,最大射流速度和动能分别为113 m/s和543 J。此参数下制备的Ni-SiC纳米镀层具有致密、均匀的表面结构,大量SiC纳米颗粒嵌入Ni-SiC纳米镀层,Ni和SiC的平均粒径分别为342 nm和73 nm。结果表明:喷嘴直径对Ni-SiC纳米镀层的腐蚀性能影响较大;当喷嘴直径为8 mm时,Ni-SiC纳米镀层具有最佳的耐腐蚀性能。适宜的喷嘴直径,可提高镀液喷射速率和动能,从而提高Ni-SiC纳米镀层的耐腐蚀性能,得到的Ni-SiC纳米镀层与其他镀层相比组织结构更致密、均匀。     

图形化FeNi纳米颗粒薄膜制备与性能研究

采用电场辅助沉积技术和光刻剥离工艺,在5～40 kV沉积电场作用下,以Si(100)为衬底,制备一系列条纹宽度为40μm的Fe50Ni50纳米颗粒薄膜材料.采用XRD、SEM、AFM及VSM等测试方法,研究薄膜结构、形貌和磁性能;用单端口短路微带线法对其微波性能进行表征.结果表明:增加沉积电场大小,可方便、有效实现条纹结构Fe50Ni50纳米颗粒薄膜饱和磁化强度MS和面内单轴磁各向异性场Hk值同时提高,使薄膜铁磁共振频率向更高频段移动.     

高压超声破碎法制备微纳米TATB

为探索高压超声破碎法在微纳米三氨基三硝基苯(TATB)制备中的应用,采用纳米机对TATB炸药进行湿法破碎。阐述了高压超声破碎法制备微纳米炸药的工作原理。研究了破碎压力、料液浓度、表面活性剂及破碎次数对微纳米TATB颗粒粒径和比表面积的影响。对比了破碎前后TATB颗粒形貌、热性能的变化。结果表明,破碎压力增大,颗粒粒径变小、比表面积提高。料液浓度增大,颗粒先减小,后又变大。十二烷基苯磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚OP)均对TATB细颗粒有良好的防聚集效果,但OP的防聚集效果更好。破碎次数增多,颗粒粒径先减小,后又变大。在间隔破碎模式、料液浓度10%、压力100 MPa、表面活性剂OP、破碎10次的破碎条件下,破碎后的TATB颗粒形貌与原料相比没有显著改变,但平均粒度从18μm减小到530 nm、热分解温度从396.6℃降低到392.1℃。     

嵌入式Al/Ni纳米复合材料的制备与表征

利用硅基氧化铝模板制备出具有较大物理接触面积的嵌入式Al/Ni纳米复合材料.首先,在0.3M草酸、40V条件下通过阳极氧化技术制备硅基多孔氧化铝薄膜;其次,以多孔氧化铝薄膜为模板电沉积制备Ni纳米棒;最后,在Ni纳米棒表面溅射一层Al膜形成嵌入式结构.采用场发射扫描电镜(FESEM)清晰地描述了嵌入式Al/Ni纳米复合...     

纳米CuO/AP/HTPB含能复合颗粒的制备与表征

针对复合推进剂中超细AP (高氯酸铵)易吸湿、团聚以及纳米催化剂易团聚的问题,在不引入非推进剂配方成分的前提下,制备了纳米CuO/ AP/ HTPB (端羟基聚丁二烯) 复合颗粒。先采用新颖的陶瓷膜-反溶剂法制备纳米CuO/ AP 复合颗粒,然后采用溶剂蒸发法在其表面包覆HT- PB,制得纳米CuO/ AP/ HTPB 复合颗粒。采用SEM、HRTEM、FT-IR、ICP 和XRD 等手段对复合颗粒的粒径、形貌、结构和组成进行表征,并测定了复合颗粒的吸湿性能。结果表明,纳米CuO/ AP/ HT- PB 复合颗粒中纳米CuO 均匀分散,HTPB 在外层均匀膜包覆;复合颗粒呈现为粒径不大于6 滋m的规整六面体,防潮性能优越。纳米CuO/ AP/ HTPB 复合颗粒的制备,可实现纳米CuO 颗粒均分散、超细AP 制备、超细AP 防团聚及防潮,可望显著提升复合推进剂的综合性能。     

多孔核壳结构Ni@C纳米棒的制备及其对高氯酸铵热分解催化性能的影响

为了提高纳米金属对高氯酸铵(AP)热分解的催化作用,采用溶剂热法与高温煅烧法,以镍基有机金属骨架(Ni-MOF)为前驱体制备了Ni@C纳米棒。利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、高倍透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、拉曼光谱仪、全自动物理吸附分析仪等表征了Ni@C纳米棒的形貌、结构及组成,并通过差示扫描量热仪研究了不同煅烧温度下Ni@C纳米棒对AP热分解的催化效果。结果表明,Ni@C纳米棒为以金属Ni为核、C层为壳的多孔核壳结构,且高度石墨化的C层有效防止了纳米Ni颗粒的氧化。Ni@C纳米棒对AP热分解的催化性能优于单独镍纳米颗粒和碳纳米棒。尤其是1000℃煅烧后的Ni@C纳米棒使AP的高温分解峰峰温从423.4℃降低至323.8℃,表观分解热从825.4 J·g~(-1)提高到1423.8 J·g~(-1),反应活化能从172.50 kJ·mol~(-1)降低至130.04 kJ·mol~(-1)。     

BST薄膜射频磁控溅射工艺与介电性能研究

用射频磁控溅射在单晶氧化铝基片上制备钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,BST)薄膜.研究溅射功率、基片温度、靶基距、溅射气压、气氛组成、溅射时间等溅射参数、热处理条件对薄膜表面形貌及生长过程的影响,测试薄膜的介电常数、介电损耗及介电常数随外加偏置电场的变化.结果表明:靶基距为100 mm,溅射功率为300～320 W,气氛压力为0.8 Pa,氩氧比为5:1时,沉积时间在2～4 h,沉积速率适中,薄膜致密性好,厚度约为0.8～1.0μm;600℃热处理30 min得到晶粒为纳米尺寸且结构致密的BST薄膜;BST薄膜介电常数随测试频率升高略有下降,介电损耗随测试频率升高明显增大,介电常数随外加偏置电场变化展现出较好的偏场可调特性.     

Al/Ni和Al/Ti纳米多层薄膜制备与表征

用磁控溅射法制备了Al/Ni、Al/Ti纳米多层薄膜。用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和X-射线衍射仪(XRD)对其进行了结构表征和成分分析。用差示扫描量热法(DSC)测定了纳米多层薄膜的反应放热量。结果表明: 工作压力为0.4 Pa,Al、Ni、Ti溅射功率分别为200,220,180 W条件下制备的Al/Ni、Al/Ti多层薄膜表面均匀致密,无尖锐峰,层状结构分明,组成成分分别为Al、Ni和Al、Ti单质状态; Al/Ni、Al/Ti多层薄膜放热量分别为1134.64,918.36 J·g-1,达到理论值的82.2%, 80.7%。     

掺杂及溅射功率对ZnO:Al薄膜结构与电性能的影响

采用直流磁控溅射工艺,室温下在载玻片上制备ZnO∶Al透明导电薄膜。研究Al掺杂和溅射功率对薄膜生长取向、微观结构和电阻率的影响。研究表明:不同溅射功率下Al掺杂ZnO薄膜均为高度c-轴择优取向生长;在1%~3%(质量分数)的掺杂范围内,薄膜的电阻率随掺杂量的增加而减小,掺杂的质量分数超过3%后,薄膜的电阻率又有所增大。溅射功率通过改变晶粒尺寸和晶界所产生的散射作用而影响薄膜的导电性能,溅射功率低于100 W时,薄膜的电阻率随功率增加而明显降低,但超过100 W后,薄膜的电阻率下降趋缓,并最终趋于平稳。在Al掺杂的质量分数为3%、溅射功率为100 W的条件下,可获得2.3×10-3Ω.cm的最低电阻率。     

超声速燃气射流流场特性的三维数值模拟

针对固体火箭发动机燃气射流特性,建立了高温高压燃气射流的三维计算模型,采用大涡模拟(LES)对不同尺寸喷管形成的欠膨胀超声速射流流场进行了数值模拟。计算结果表明,超声速燃气射流与周围大气剧烈掺混过程中形成了重复出现拟周期的膨胀压缩波结构。在射流中心轴线上,静压、速度等参数在出喷口后出现了较大的波动,随着离喷口距离的增加,波动幅度逐渐减小至平稳变化。射流速度沿径向开始在核心区基本不变,到剪切层后衰减梯度较大。随着喷管尺寸的增加,射流在轴向和径向的扰动区域都增大。     

基于粒子法的柔性气缸导弹弹射数值仿真

为进一步提高冷发射装备的可控性、隐蔽性、可重复性和轻量化等作战能力,对一种柔性气缸导弹弹射方式和弹射系统的工作机理进行研究.以粒子法为主要计算方法,对柔性气缸内部的气体射流进行数值计算,结合有限元方法,仿真计算柔性气缸流固耦合工作过程.通过柔性气缸导弹弹射系统实验结果与数值仿真结果的数据对比,验证数值计算方法的正确性与...     

蓝宝石衬底上制备氮化硅薄膜的研究

采用射频磁控反应溅射法在蓝宝石和硅衬底上制备出Si3N4薄膜。利用XPS和FTIR分析了所制备薄膜的成分和结构,讨论了工艺参数对沉积速率的影响。结果表明,Si3N4薄膜的沉积速率随溅射气压的增大出现先增后减的趋势,衬底温度对沉积速率没有明显的影响。溅射气压的降低、衬底温度的提高将有利于获得高质量的Si3N4薄膜。     

ITO防电磁辐射玻璃制备方法及性能研究

采用直流磁控溅射技术在玻璃基板上沉积ITO薄膜,通过调整基板温度、薄膜厚度得到了最低方阻1.4Ω/□,薄膜透光率超过76%。对样品在150 kHz到18 GHz频段内电磁屏蔽效能采用屏蔽室法进行测试,1 G频率点得到的屏蔽效能最好,达到了54 dB,在屏蔽困难的低频段,150 kHz频率点的屏蔽效能达到24 dB。     

Effect of Substrate Surface Roughness on Properties of Ni-Cr Alloy Thin Film

The effect of surface roughness of aluminum oxide (95%) substrate on the properties of Ni-Cr alloy thin film is studied.The thin films are prepared on the substrates with different roughness by using magnetron sputtering.The micro-structure,adhesive and electrical properties of the thin films were investigated by using scanning electron microscopy,scratch method and four-probe method.The burst voltage and current of the thin film transducers with different substrates were measured according to D-optimization method.The results show that the particle size,structural defect,resistivity and adhesion strength of the thin film increase with the increase of the substrate roughness.The difference among the burst time of the samples with difference substrate roughness gradually decreases with the increase of stimulation amount.The burst time is approximate to 20 μs in the charging voltage of 37 V.     

镀Al膜空芯玻璃微球人工介质材料的制备及其介电性能

采用直流磁控溅射法在空芯玻璃微球表面镀Al膜,将空芯玻璃微球、镀Al膜玻璃微球和高分子粘合剂按一定比例混合制成人工介质材料。用波导法测量人工介质材料的介电常数,并采用有效媒质理论对测试结果进行分析。结果表明,在8~12 GHz频率范围内,人工介质材料的介电常数随镀Al膜玻璃微球含量的增加而增加,其介电常数在2~5范围内可调。再经热处理工艺优化,人工介质材料的介电损耗正切值可降至0.015以下。     

沉积条件对MoS2薄膜生长特性的影响

利用非平衡磁控溅射技术、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和质谱仪等仪器研究了不同靶材、基体电流密度、靶电源特性和基体偏压等条件下二硫化钼薄膜的表面形貌、结构和生长特性。试验结果表明,在低密度冷压靶材、低电流密度、直流双脉冲电源和负偏压下,MoS2薄膜倾向按(002)平行于基体表面的层状方式生长;而在高密度热压靶材、高电流密度、单一直流脉冲电源和正偏压条件下,薄膜将以(002)基面与(100)、(110)棱面联合或以棱面为主的方式进行生长。沉积条件对MoS2薄膜生长特性的影响,是通过改变沉积速率和沉积粒子的能量而实现的。     

CuO-Zr复合膜的制备及其反应光声光谱研究

以CuO和Zr为靶材,利用磁控溅射技术,采用最佳工艺条件,在载玻片衬底上沉积了Zr/CuO和CuO/Zr复合膜.利用X射线衍射、扫描电镜和反应性光声光谱技术分别对薄膜样品的晶体结构、表面形貌和反应特性进行了分析和表征.结果表明:复合膜中的Zr和CuO均以晶相形式存在,复合膜由近似球状的纳米粒子构成,在激光能量的刺激下CuO-Zr复合薄膜发生了氧化-还原反应.