Ag-Al2O3粉体复合材料形成过程分子动力学模拟

采用分子动力学的方法研究了Al-Ag合金粉末在氧化气氛进行热处理的物相转变与扩散行为,着重对物相扩散速率、转变温度、Ag-Al2O3物相转变过程进行了研究。结果表明：O原子与Al原子的相互作用为Ag原子的扩散提供动力,Ag的析出与Al2O3致密氧化膜的形成相互冲突,在600 K氧化气氛下合金粉末中Ag的析出速率大,内部...     

Al2O3:Cu3+晶体EPR参量及其晶格畸变研究

按照EPR参量的四阶微扰理论和叠加晶场模型,建立了EPR参量(D,g∥,g⊥)与Al2O3:Cu3+晶体结构之间的定量关系.在此基础上,计算了Al2O3:Cu3+晶体的EPR参量,理论与实验符合甚好.研究表明,Cu3+掺入Al2O3晶体后,沿[111]晶轴方向Cu3+离子上方三角配位的三个O2-配体偏向[111]轴1.336°,而下方的三个O2-配体偏向[111]轴0.618°,同时,六个O2-配体向Cu3+中心移动0.001nm.本文的方法为研究掺杂晶体晶格畸变、缺陷及离子占位提供了一条有效途径.     

烧结成型的UO2陶瓷燃料微观力学性能研究进展

作为反应堆的核心,UO2陶瓷燃料的力学性能与其安全可靠性、经济性紧密相关,一直是国内外的研究热点。当前学者已针对未辐照UO2燃料开展了大量研究,结果表明,UO2燃料的力学性能受晶粒尺寸、晶体取向、气孔率、O/U比、应变量、掺杂相类型及掺杂量等多种因素影响,并且还与测试温度密切相关,但这些影响因素对其力学性能的耦合作用尚不清楚。近年来国外研究者还通过先进的纳米力学测试技术,对辐照后的UO2陶瓷燃料进行了研究,为其设计制备和寿期内性能预测提供了关键数据支撑。首先介绍了UO2微观力学性能研究手段,并对未辐照以及辐照后UO2陶瓷燃料微观力学性能研究进展进行了综述,总结了现有的不足并提出了后续研究的建议:在服役温度以及事故温度下对不同燃耗的UO2燃料开展研究,获得实际工况和事故工况下UO2燃料微观力学性能随燃耗的演变规律及机制,为燃料元件持续优化改进提供支撑。     

Er2O3阻氚涂层的化学溶液法制备研究

由于具有高的绝缘性和热力学稳定性,近年来氧化铒( Er2O3)作为一种新型的阻氚渗透涂层材料受到极大的研究重视.本文采用化学溶液法在316L不锈钢基体上制备了Er2O3阻氚涂层,研究了前躯体液pH值、浓度和晶化处理气氛对涂层结构和性能的影响.结果表明,前躯体液在pH值为7.6～7.8、浓度为0.4 mol/L进行涂覆并在空气气氛中进行晶化处理,可获得表面连续、致密的Er2O3阻氚涂层,涂层与基体的结合力达到7.8 N,涂层绝缘电阻率为106 Ω·m～109Ω·m,绝缘性能、抗热冲击性能良好.     

(La1-xMgx)2Ce2O7-x的合成与热物理性能

Mg对La₂Ce₂O₇的掺杂可提高其热膨胀系数、降低其热导率, 从而改善其作为热障涂层材料的性能。采用溶胶-凝胶法制备了(La_1-xMg_x)₂Ce₂O_7-x系列组成样品。X射线测试表明: 当 0≤x≤0.4时, 所有(La_1-xMg_x)₂Ce₂O_7-x 样品均与La₂Ce₂O₇具有相同的缺陷萤石结构, 且晶胞参数随x的增大而递减; 当x?0.4时, 样品中出现MgO的峰。在组成相同的情况下, 样品(La_1-xMg_x)₂Ce₂O_7-x (0≤x≤0.4)的热膨胀系数随温度升高而增大, 而热导率随温度升高而降低。在相同温度下, 不同组成样品(La_1-xMg_x)₂Ce₂O_7-x (0≤x≤0.4)的热膨胀系数随x的增大而增大; 而样品的热导率则随Mg掺杂量的增加呈先增大后减小的趋势。在此基础上, 探讨了Mg掺杂对La₂Ce₂O₇的物相、晶胞参数、热膨胀系数以及热导率的影响机理。     

分子动力学方法模拟压强对Bi4Ti3O12铁电相变行为的影响

在壳模型的基础上, 通过分子动力学方法模拟了压强对Bi₄Ti₃O₁₂(BIT)铁电相变行为的影响. 为了提高模拟的准确性, 在原有势参数的基础上增加了Ti-Ti短程相互作用势. 计算得出了温度为300K时BIT单晶的铁电正交B2cb相在x方向和z方向的自发极化强度分别为39.4μC/cm²和0, 与实验结果较好的吻合. 然后模拟了压强对BIT相变行为的影响. 模拟结果表明: BIT单晶在压强从-2 GPa到24 GPa范围内, 经历了两次结构相变, 分别发生在 6 GPa和20 GPa处. 这种对称性的改变类似于在环境压力条件下温度导致BIT单晶对称性的改变. 因而模拟结果为研究压强引起BIT的相变行为提供了理论依据.     

碳化硅颗粒增强石墨/铝复合材料的热物理性能

片层石墨/铝复合材料具有低密度、高热导率的优点,但力学性能较差,目前无法作为一种可商业化应用的电子封装材料。为了改善片层石墨/铝复合材料的热物理性能,采用真空热压法制备了碳化硅颗粒增强石墨/铝复合材料,研究了碳化硅的含量对复合材料热导率、热膨胀系数和抗弯强度的影响。结果表明,经过高频振荡工艺,碳化硅-石墨/铝复合材料中石墨的排列取向良好。添加碳化硅颗粒能明显降低复合材料的热膨胀系数,提高抗弯强度,略微降低热导率。随着碳化硅颗粒体积分数增加,碳化硅-石墨/铝复合材料内部会逐渐出现孔洞缺陷,相对密度下降。当碳化硅和石墨的体积分数分别为15vol%、50vol%时,碳化硅-石墨/铝复合材料具有最优热物理性能,此时x-y方向热导率为536 W/(m·K)、热膨胀系数为6.4×10^-6m/K,抗弯强度为102 MPa,是一种十分具有商业前景的电子封装材料。     

研究建立300—670K固体比热容国家基准——标准物质α—Al2O3的摩尔热容

本文报告300-670K比热容基准的建立和研制的高精度中温绝热热量计的结构、特点、性能及对标准物质α-Al2O3摩尔热容的测量结果，在300-670K温度范围内，空当量测定精度为0.02%，对α-Al2O3样品热容测定精度0.05%，总不确定度为0.15%。本基准测定的标准物质α-Al2O3摩尔热容舒平值与美国国家标准局发布的数据比较，在300-670K温度范围其一致性在0.1%以内。     

溶胶-凝胶法引入ZnO-2B2O3-7SiO2玻璃对BaO-Sm2O3-4TiO2陶瓷性能的影响

采用固相反应法合成BaO-Sm2O3-4TiO2 (BST)陶瓷粉体.系统研究了溶胶-凝胶法引入ZnO-2B2O3-7SiO2 (ZBS)玻璃对BST陶瓷烧结特性、物相组成、微观形貌及介电性能的影响.结果表明,添加ZBS玻璃的陶瓷试样主晶相仍为类钙铁矿钨青铜结构的BaSm2Ti4O12,次晶相为Sm2Ti2O7.通过溶胶-凝胶法添加6％(质量分数)的ZBS玻璃,可使BST陶瓷的烧结温度从1350℃降低到1050℃,在1050℃烧结3h所得BST陶瓷介电性能优良:εr=60.17,tanδ=0.004,τf=-7.9×10 6/℃.     

三元系ZrO2—Y2O3—Yb2O3材料的低温电性能

采用复阻抗技术对三元系ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３－Ｙｂ２Ｏ３材料在５７３－８７３Ｋ内的离子电导率随组成的变化关系进行了研究,发现该材料的低温电导率随Ｙｂ２Ｏ２含量的增加而降低。用Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ公式对实验数据进行的分析表明,电导率降低的原因在于Ｙｂ＾２＋与结构中氧空位之间的缔合比Ｙ＾３＋与氧空位之间的缔合更甚,阻碍了氧空位在低温下的定向迁移。     

添加La2O3的AlN陶瓷的高压低温烧结

利用国产六面顶压机在5.0GPa,1300～1800℃条件下实现了以La2O3为助剂的AlN陶瓷体的高压低温烧结.用XRD、SEM、微区拉曼光谱对AlN高压烧结体进行了表征.研究表明,高压制备陶瓷体材料能够有效降低烧结温度和缩短烧结时间,烧结温度最低温度达到1300℃,可比传统烧结方法降低300℃以上,AlN高压烧结体的晶格常数比粉体的减小0.09%左右,其内部存在残余压应力,但AlN六方相的对称性没有发生改变.     

氨化Si基Ga2O3/In2O3制备GaN薄膜

研究了Ga2O3/In2O3 膜反应自组装制备GaN薄膜,再将Ga2O3/In2O3膜在高纯氨气气氛中氨化反应得到GaN薄膜,用X射线衍射 (XRD),傅里叶红外吸收(FTIR),扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对样品进行结构、形貌的分析.测试结果表明,用此方法得到了六方纤锌矿结构的GaN多晶膜,且900℃时成膜的质量最好.     

ZrO2、SiO2改性对Al2O3薄膜的影响

Al2O3薄膜的应用近年受到很大的关注，它在过滤和分离等领域内具有极大的应用前景，但就其本身而言，仍存在一些不足之处。本文用Sol-Gel法制备了掺杂ZrO2、SiO2的改性Al2O3薄膜，并通过SEM、XRD等方法进行了表征。实验表明，掺杂后能提高Al2O3薄膜的化学稳定性和延缓烧结过程中的相变，使薄膜的性能得到提高。     

TiO2和O-Al2O3晶体的生长习性

通过水热法制备粉体的实验观察到金红石、锐钛矿和α-Al2O3晶体的生长习性．采用配位多面体生长习性法则合理地解释了Ti O2和α-Al2O3的生长习性．其主要结果为α-Al2O3晶体的生长习性为平板{0001}，其各晶面的生长速度为：V｛0001 }＜V｛1123}；锐钛矿的生长习性为四面体，其各晶面的生长速度为V<010>=V<001>>V<010>>V<111>．而PBC理论很难合理地解释α-Al2 O3晶体的生长习性．     

液相包裹法制备Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-CoFe2O4磁电耦合材料

以无机盐Nb2O5、Mg(NO3)2、Pb(NO3)4、Co(NO3)2、Fe2(NO3)3为原料,柠檬酸和EDTA为络合剂,分别制备了Nb5+、Mg2+、Pb2+、Co2+、Fe3+等离子的络合溶液。采用络合法制备了铌酸镁-铁酸钴先驱体(MgNb2O6-CoFe2O4,简称MN-CFO)。此先驱体在1000℃煅烧1h后,得到纯净的MgNb2O6-CoFe2O4固溶体。采用液相包裹法制备了铌镁酸铅-铁酸钴(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-CoFe2O4)先驱体,在1000℃煅烧1h,Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-CoFe2O4先驱体分解为具有铁电相Pb(Mg1/3Nb2/3)O3和铁磁相CoFe2O4的复相组织。研究了10%过量的PbO对煅烧过程中烧绿石相向铁电相的转变作用,并在700℃煅烧5h条件下制备了不含烧绿石相的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-CoFe2O4固溶体。     

MoS2基板上外延生长C60薄膜的分子动力学模拟

外延生长异质薄膜通常要求材料之间晶格匹配 ,然而利用范德瓦尔斯作用外延生长时 ,晶格匹配要求显著降低。实验上已经得出了在MoS2 基板上外延生长C60 薄膜的结果 ,本文用分子动力学计算机模拟方法对MoS2 基板上外延生长C60 薄膜进行了研究 ,证实范德瓦尔斯外延可以克服较大的晶格失配问题。     

硫锌双修饰磁性Fe3 O 4的制备及对铀酰离子的吸附

纳米Fe3 O4作为典型的磁性吸附材料可应用于放射性废水处理,为进一步提高其吸附性能,本文通过Zn和S双修饰Fe3 O4制备出纳米磁性S-ZnFe2 O4,并通过SEM、XRD、EDS、FT-IR、Raman等手段对比表征了Fe3 O4及S-ZnFe2 O4的结构及形貌,研究了pH对其吸附铀酰离子(UO2+2)效果的影...     

La2O3、Y2O3掺杂对(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3无铅压电陶瓷性能的影响

以(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3为基体,研究了单、双组分掺杂La2O3、Y2O3对BNBT6陶瓷的压电和介电性能及微观结构的影响。XRD分析表明:掺杂La2O3、Y2O3均得到钙钛矿结构。SEM分析表明,分别掺杂0.2%La2O3和0.2%Y2O3使得陶瓷晶粒增大,压电常数提高,双组分掺杂La2O3、Y2O3在掺杂量0.12%La2O3+0.08%Y2O3时,压电常数d33增大到最大值144.6×10-12C/N,介质损耗降低到最小值0.039。     

Cr2O3-Al2O3复合薄膜对304不锈钢抗高温氧化性能的影响

电沉积-热解法沉积氧化物薄膜是提高材料抗高温氧化性能的重要途径.采用电沉积-热解法在304不锈钢表面制备了Cr2O3-Al2O3单一薄膜和复合薄膜,研究了单一薄膜和不同沉积液浓度制备的复合薄膜在900℃下的高温循环氧化行为.氧化动力学曲线、SEN形貌及XRD分析结果表明:电沉积-热解沉积薄膜明显提高了304不锈钢的抗高...