无机纳米杂化聚酰亚胺中电荷陷阱分布的测量

为了研究纳米颗粒在聚酰亚胺材料中的作用,利用热激退极化电流方法测量了无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜中电荷陷阱的分布.实验表明在495K左右,聚酰亚胺样品存在一个很宽的热激电流峰,估算了实验样品中电荷陷阱的能级分布在0.45～0.75eV.比较了经SiO2和Al2O3纳米杂化聚酰亚胺试样和原始聚酰亚胺试样的电荷陷阱分布情况,发现无机纳米掺杂物的加入明显使材料中的电荷陷阱密度增加.这可能是无机纳米复合聚酰亚胺薄膜耐电晕性能提高的原因之一.同时还发现,SiO2无机纳米复合聚酰亚胺的陷阱能级密度大于Al2O3无机纳米复合聚酰亚胺,说明在聚酰亚胺材料中,SiO2纳米颗粒比Al2O3更有效地引入电荷陷阱.     

两相纳米陶瓷复合粉体悬浮液分散性的研究

制备高性能纳米复合陶瓷材料需要先制备分散均匀的纳米粉体.本文主要以无水乙醇为分散介质,以PEG为分散剂,采用空间位阻稳定机制,分别研究了纳米TiC0.7N0.3粉体的单相分散性和Al2O3/TiC0.7N0.3及ZrO2/TiC0.7N0.3的两相分散性,并着重分析了它们的分散机理.通过优化两相粉体的组分和PEG添加量获得了良好的两相分散效果;利用PEG的空间位阻稳定机制可获得分散性好、高稳定的ZrO2/TiC0.7No0.3的无水乙醇悬浮液.     

聚酰亚胺/Al_2O_3纳米复合薄膜性能的研究

采用原位聚合法制备聚酰亚胺/Al2O3无机纳米复合薄膜,利用透射电镜(TEM)测试掺杂前Al2O3纳米颗粒的尺寸,采用X射线衍射(XRD)分析薄膜相结构,利用紫外光谱仪等测试方法研究组分对复合薄膜的紫外可见光吸收光谱、热稳定性和耐电晕老化时间的影响.研究表明:Al2O3纳米颗粒掺杂到PI复合薄膜后,颗粒尺寸无明显变化,Al2O3纳米颗粒掺杂良好,能够与聚酰亚胺高分子链形成有机/无机复合结构;复合薄膜的紫外光吸收率提高,出现吸收峰红移现象;随着Al2O3纳米颗粒含量的增加,薄膜的热分解温度和耐电晕老化时间先增大后减小,当Al2O3纳米颗粒的质量分数达到25%时,热分解温度最高,比纯PI薄膜提高20℃以上;耐电晕老化时间最长,达到纯PI薄膜的11倍.     

离子束溅射沉积Al2O3纳米薄膜AFM及XPS分析

在单晶Si基片用离子束溅射沉积法制备了1～100nm的Al2O3纳米薄膜.利用原子力显微镜分析和研究了不同厚度Al2O3纳米薄膜的表面形貌,并用X射线光电子能谱(XPS)仪和X射线衍射仪分别对100 nm的Al2O3纳米薄膜表面结构和成分进行了表征,结果表明:薄膜厚度在1～50 nm范围时,颗粒形态随着薄膜厚度的变化逐...     

Fe-TiC复合纳米粒子的生成机制

针对球磨法制备TiC弥散强化铁基合金粉末时间长、产量小、能耗大的问题，研究了用直流电弧等离子体在He+CH₄的混合气氛中熔化Fe-Ti系二元合金，使之蒸发、凝聚成Fe-TiC复合纳米粒子的方法和复合纳米粒子的生成机制.采用XRD、TEM、化学分析和氧含量分析等手段对粉体进行了分析，结果表明，粉体由Fe、TiC和少量Fe₃C组成，复合纳米粒子的形态主要有亚铃形和多面体形.复合纳米粒子的生成机制遵循VLS机制，同时对气相中可能发生的化学反应进行了热力学计算.     

无机杂化聚酰亚胺膜的制备及结构和介电性能

采用溶胶-凝胶工艺制备了含不同原子数比Al和Si的杂化聚酰亚胺薄膜．分别利用傅里叶变换红外光谱和原子力显微镜对薄膜的表面形貌和结构进行分析,并讨论了无机组分的组成对薄膜介电谱的影响．结果表明,在无机组分中Al的质量分数变化和掺杂前Al和Si溶胶中适当的Al和Si的连接结构,对无机相在聚酰亚胺基体中的分散性和其粒子尺寸的均化程度有一定的影响,而且无机组分的组成对薄膜的介电性能也有一定的影响．     

无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜的制备及耐局部放电特性

通过正硅酸乙酯及异丙醇铝在聚酰胺酸的N,N′-二甲基乙酰胺溶液中的溶胶凝胶反应,制备出了具有一定SiO2和Al2O3质量分数的聚酰亚胺复合薄膜,并且分别利用傅里叶变换红外光谱和原子力显微镜对薄膜进行测试和微观结构分析,研究表明,所制得的复合薄膜中有机相和无机相形成了很好的纳米复合体系,经电晕试验研究发现该复合薄膜具有优异的耐局部放电特性,该复合结构对开发新型工程电介质材料有着重要的推动作用。     

反应物浓度对液相合成Al2O3-SiO2-CaF2-P2O5系粉体特性的影响

选用AlCl3、Na2SiO3、CaCl2、NaF和Na5P3O10作为初始反应物,采用液相沉淀法合成了Al2O3-SiO2-CaF2-P2O5系玻璃粉体;通过XRD、EDAX和TEM等手段,分析了反应物浓度对液相合成Al2O3-SiO2-CaF2-P2O5系玻璃粉体特性的影响.结果表明,反应物浓度对粉体的化学组成、结晶状态均无明显影响,各粉体均是含有O、F、Al、Si、Ca、P元素的非晶态的近球形纳米颗粒.但反应物浓度对粉体的分散性能、颗粒大小有影响,随着反应物浓度的提高,粉体团聚现象加剧,分散性降低,粉体颗粒大小略微减小,粒子在20~60 nm.     

Al2O3／Al复合材料的制备及性能研究

采用非匀相沉淀法制备纳米Al2O3包裹Al复合粉体,通过热压烧结制备出Al2O3/Al复合材料,利用差热分析仪、SEM、教显维氏硬度计及万能试验机测试研究了复合材料的微观结构及热力学性能.结果表明,经1 050℃/30 min煅烧岳获得的复合粉体成分为α-Al2O3和Al;同单相Al2O3相比,纳米Al的添加降低了瓷体的烧结温度;添加Al的摩尔数分数为10%的Al2O3/Al复合陶瓷的抗弯强度提高10%,断裂韧性提高了86%,硬度值随Al的增加而下降.     

尖晶石型MAl_2O_4(M=Cu、Ni)粉体的制备及其光电性能

采用柠檬酸法制备了尖晶石型粉体MAl2O4(M=Cu、Ni),并采用XRD、UV-vis对粉体进行表征。将两种粉体分别复合到TiO2光阳极中,测试MAl2O4(M=Cu、Ni)/TiO2复合光阳极的光电性能。结果表明,MAl2O4(M=Cu、Ni)纳米粒子为窄禁带半导体材料;将MAl2O4(M=Cu、Ni)纳米粒子复合到TiO2中,电池的性能都有所提高;当MAl2O4(M=Cu、Ni)纳米粒子的质量分数为2%时,电池性能最好,且CuAl2O4/TiO2复合薄膜电池的性能优于NiAl2O4/TiO2复合薄膜电池,转化效率分别提高了61%和30%。