纳米抗静电剂SnO2/TiO2的合成

通过Sol-Gel法合成SnO2/ TiO2复合纳米抗静电剂,TEM分析和研究表明抗静电剂粒子大小、分散性与SnCl2浓度、搅拌速度有关;抗静电剂的电阻率大小与SnO2与TiO2的配比有关;抗静电剂的颜色稳定性与原料配比有关.最佳工艺条件为SnCl2浓度0.85mol/L,SnO2与TiO2的摩尔比为1∶0.1,搅拌速度160r/min.抗静电剂为球形粒子,分散均匀,平均粒径为5nm;粉末为白色,电阻率为0～10Ω·cm.     

多层金属/介质膜系中Al层的作用分析

设计了一维金属/介质多层膜系,膜系由几个周期的高折射率(Al₂O₃)/低折射率(MgF₂)材料所组成.在低折射率材料中插入金属层(Al),对膜系进行了优化,利用电子束蒸发方法制备了该膜系.实验表明,不仅Al层的总厚度直接影响透射谱的形状,在同样Al层总厚度情况下,Al层厚度分布对膜系也有影响.寻找到了最佳Al层分布结果,并通过了实验验证,制备出了能很好抑止BaF2晶体发射光谱的长波成分的膜系.     

TiO2薄膜电极光电转换性能的影响因素

采用溶胶-凝胶法在玻璃基体表面制备了不同粒径的TiO2薄膜和纳米SnO2/TiO2复合薄膜,将它们与不同对电极进行了光电转换性能测试.结果表明:氧化物薄膜电极经染料敏化、薄膜颗粒细化及薄膜复合化都有利于提高电极的光电转换性能.用汞溴红敏化后,粒径为25 nm的TiO2薄膜的光电转换性能提高了847倍;粒径为25 nm的TiO2薄膜的光电转换性能是粒径为136 nm的TiO2薄膜的5倍;粒径为25 nm的TiO2薄膜经粒径为27 nm的SnO2薄膜复合后,其光电转换性能提高了7.7%.     

几种氟化物薄膜材料的光学特性

为了进一步明确氟化薄膜材料在紫外(UV)-真空紫外(VUV)波段的光学常数,研究了真空紫外领域常用的基底材料和6种大带隙的氟化物薄膜材料的光学特性.分别在熔石英(JGS1)基底和氟化镁单晶基底上用热舟蒸发法以不同的沉积速率和不同的基底温度镀制了3种高折射率材料薄膜LaF3、NdF3、GdF3和3种低折射率材料薄膜MgF2、AlF3、Na3AlF6;在国家同步辐射真空紫外实验站测定了它们120～300 nm的透射光谱曲线,用商用lambda900光谱仪测量了它们190～500 nm的透射光谱曲线,两者相结合标定了透射率的准确值.用包络法和模拟退火相结合研究了它们在120～500 nm的折射率和消光系数,给出了6种氟化物材料的光谱色散曲线.结果显示,3种高折射率薄膜的折射率在157 nm处约为1.77～1.89,而3种低折射率薄膜的折射率在157 nm处约为1.44～1.48;研究表明,选用折射率相差较大的高、低折射率氟化物薄膜,可在膜系设计中组成高低折射率材料对,用于设计各种实用的薄膜器件.     

均相沉积法制备金属基纳米TiO2膜的杀菌性能

采用均相沉积法在不锈钢表面制得均匀透明的多孔TiO2纳米膜材料。用TEM、XRD、TG-DTA、GB 15979—2002等方法对膜及杀菌性能进行了研究。结果表明：膜材料为均匀的多孔锐钛矿型TiO2膜;TiO2晶粒大小在10-30nm;该膜对大肠杆菌、白色念珠菌、金黄色葡萄球菌在30min内的杀菌率均达到90．00％以上。     

具有更低折射率比的全向高反膜的设计

对于λ/4膜系,如欲实现宽带全向反射,宜采用高折射率比的镀膜材料,讨论了在低折射率比条件下的全向高反膜。借助Filmstar膜系设计软件对所设计的几种初始膜系进行了优化,并分析了材料折射率和吸收以及膜厚误差对优化结果的影响。在此基础上,采用高斯分布的初始膜系,优化设计了高低折射率分别为2.16和1.44的全向高反膜。它在530nm处对任意入射角都具有98%以上的反射率,并在530nm～560nm波段内对从0°～60°入射的光具有99%以上的反射率。     

长周期光纤光栅的折射率梯度响应特性

通过模式耦合理论,建立了基于长周期光纤光栅(LPFG)的二层圆光波导模型;结合传输矩阵法,仿真得到了外部介质折射率呈线性分布情况下LPFG的透射谱。仿真结果表明：该结构下的LPFG透射谱特性强烈依赖于外部介质折射率梯度,当外部介质折射率梯度升高,透射谱的损耗峰深度逐渐降低,损耗峰3dB带宽逐渐增加,且增加量与折射率梯度的增加量呈较好的线性关系;当外部折射率梯度由1.111 1×10-7 riu/mm增加到1.111 1×10-5 riu/mm时,其梯度灵敏度可达到2.2×107 nm·mm/riu。这一结果使折射率梯度的高灵敏度测量成为可能,为设计和制作基于LPFG的折射率梯度传感器提供了一定的理论依据,并有望用于生化反应中微小尺度下折射率呈梯度分布的液相介质的测量。     

Tio2—Ag—Cr红外高反射膜系光学特性研究

本文介绍红外反射膜系的设计、光学特性计算和实验研究。探索了一种新的膜系TiO_2Ag-Cr,即膜厚分别为72nm、14nm和10nm时,在波长大于900nm的红外区,透射率小于10％,而对可见光则平均透射年为50％,透射主峰在550nm。这种膜镀覆在窗玻璃表面上,室内有夏凉冬暖之感,镀覆于白炽灯泡玻壳表面上,有节能和提高光效的作用。     

近红外消偏振反射镜的设计与制备

设计并制备了一种在45°斜入射条件下使用的金属Ag消偏振反射镜,这种反射镜可以实现对目标波长810nm和850nm光线的反射,并保持线偏光的偏振方向和偏振消光比。为了消除s和p两偏振分量的分离,在金属Ag膜层上方添加了介质多层膜结构,并利用软件对膜系的结构进行了优化,设计结果的能量和相位特性满足目标需求。介质多层膜选用TiO2和SiO2分别作为高、低折射率材料,薄膜的制备采用了离子束辅助沉积工艺,并利用石英晶体振荡监控膜层厚度。得到了消光比达到10000∶1以上的样品,实现了光学薄膜器件对能量和相位的控制,满足了偏振编码空间光通信试验的需求。     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合膜抗静电性能研究

将表面进行分散处理粒径20nm的纳米SiO2与聚丙烯酸酯乳液经过球磨、流涎或涂刷制膜可得到抗静电复合膜,对纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合膜的制备与性能进行了研究.结果表明当纳米SiO2的质量分数为25%时,复合膜的表面电阻率可达到108Ω·cm,为半透明膜;复合膜表面具有一定的亲水性,烘干后置于20～30℃、湿度60%～80%的空气中2～4h后,复合膜表面电阻率降低到了107Ω·cm.     

Tb2TiO5-Dy2TiO5中子吸收材料的显微组织及性能

以Tb₄O₇粉、Dy₂O₃粉和TiO₂粉为原料,采用高能球磨、冷等静压和高温烧结工艺制备了Tb₂TiO₅-30%(质量分数)Dy₂TiO₅中子吸收材料,研究不同球磨时间(0~48 h)下混合粉体的微观结构,不同烧结温度(1 200~1 400℃)与时间(1~96 h)下烧结块体材料的微观结构、热物理性能和耐腐蚀性能。结果表明:混合粉体的晶粒尺寸随球磨时间的延长而减小,球磨12 h后即可获得均匀混合的纳米晶粉体,纳米晶混合粉体在1 300℃烧结96 h获得了具有高致密度正交晶体结构Tb₂TiO₅-Dy₂TiO₅块体材料;该块体材料在500℃的热导率和热膨胀系数分别为2.2 W·m^-1·K^-1和5.8×10^-6 K^-1,在360℃/18.6 MPa去离子水中的腐蚀速率变化很小,平均腐蚀速率为0.18 mg·dm^-2·h^-1,该块体材料具有较高的热导率、较低的热膨胀系数以及较好的耐高温水腐蚀性能,是控制棒用中子吸收材料较优的候选材料。     

纳米二氧化钛功能薄膜研究进展

综述了近年来纳米二氧化钛功能薄膜的研究及进展，并就其制备方法、机理以及应用进行了介绍，着重介绍了纳米二氧化钛薄膜的光催化活性、超亲水性的机理及其应用。     

阳极氧化法制备TiO_2薄膜的力学性能与摩擦磨损性能

在不同的电解液体系中,利用阳极氧化法在TC4钛合金基体上制备了不同形貌的TiO2薄膜,分析了电解液体系及电压对薄膜形貌的影响;测试了薄膜的显微硬度、弹性模量和摩擦磨损性能。结果表明:TiO2薄膜的形貌与电压、电解液密切相关,电压过小或过大时薄膜形貌呈非纳米管结构,在HF溶液及含F-的无机电解液中,电压在10~20V时,薄膜形貌呈有序的纳米管状;在含F-的有机电解液中,当电压为40V时,薄膜呈纳米弹簧结构;非纳米管结构薄膜的显微硬度大,弹性模量高,耐磨性不佳;纳米管的管径与壁厚的比值越小,薄膜的力学性能和耐磨性越好;纳米弹簧状薄膜的显微硬度和弹性模量皆较小,摩擦因数高,磨损量大。     

纳米TiO2/ATP复合体的光催化活性

以凹凸棒石粘土（Attapulgite,缩写为ATP）为载体,通过酸性溶胶法制备纳米TiO2/ATP前驱体,再经过不同温度煅烧得到其复合体;采用甲醛为降解对象,研究表明,850℃以下煅烧得到的复合体,2h后甲醛的浓度已不足5mg/L,光催化降解率达到了98%以上,对甲醛的催化效果显著提高;在用量相同的情况下,复合催化剂与纯TiO2相比具有更高的光催化活性。     

Enhancing the Tribological Behavior of Lubricating Oil by Adding TiO2, Graphene,and TiO2/Graphene Nanoparticles

This article investigates the tribological behavior of nanoparticles (NPs) of titanium dioxide anatase TiO₂ (A), graphene, and TiO₂ (A) + graphene added to the pure base oil group ΙΙ (PBO-GΙΙ). The morphology of these two nanostructures of TiO₂ (A) and graphene was characterized by transmission electron microscopy (TEM). Oleic acid (OA) was blended as a surfactant into the formulation to help stabilize the NPs in the lubricant oil. A four-ball test rig was used to determine the tribological performance of six different samples, and an image acquisition system was used to examine and measure the wear scar diameter of the stationary balls. Field emission–scanning electron microscopy (FE-SEM) was used to examine the wear morphology. Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), element mapping, and Raman spectroscopy were employed to confirm the presence of (TiO₂ (A) + graphene) and the formation of a tribolayer/film on the mating surfaces. Moreover, a 3D optical surface texture analyzer was utilized to investigate the scar topography and tribological performance. The experiments proved that adding (0.4?wt% TiO₂ (A) + 0.2?wt% graphene) to the PBO-GΙΙ optimized its tribological behavior. These excellent results can be attributed to the dual additive effect and the formation of a tribofilm of NPs during sliding motion. Furthermore, the average reductions in the coefficient of friction (COF), wear scar diameter (WSD), and specific wear rate (SWR) were 38.83, 36.78, and 15.78%, respectively, for (0.4?wt% TiO₂ (A) + 0.2?wt% graphene) nanolubricant compared to plain PBO-GΙΙ lubricant.     

不同载荷下Ekonol/G/MoS2/PEEK复合材料的摩擦学性能

用模压方法制备了Ekonol／G／MoS2／PEEK复合材料,对其在不同载荷下的摩擦学性能进行了研究,并用SEM对磨损表面进行了观察和分析,在此基础上探讨了复合材料的磨损机理。结果表明：复合材料的摩擦因数与载荷的大小无关;随着载荷的增大,复合材料的磨损量增加,耐磨性降低,且磨损机理由粘着磨损向磨粒磨损发生转变。     

Dispersion Stability and Tribological Characteristics of TiO2/SiO2 Nanocomposite-Enriched Biobased Lubricant

The stable dispersion of nano-additives is highly desirable for the effective lubrication performance of nanolubricants. The compatibility of base oil with selected nano-additives is required for uniform and stable dispersion. This research evaluated the dispersion stability and tribological characteristics of nano-TiO₂/SiO₂ (average particle size 50 nm) as an additive in a biobased lubricant. The wear protection and friction reducing characteristics of the formulations were evaluated by four-ball extreme pressure tests and piston ring–cylinder liner sliding tests. Surface analysis tools, including scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and atomic force microscopy, were used to characterize the worn surfaces. Results showed that the nanolubricants demonstrated appreciable dispersion capability in the absence of a surfactant and an improvement in load-carrying capacity, antiwear behavior, and friction reduction capability.     

复合晶核剂TiO2/ZrO2对玻璃陶瓷晶化行为的影响

通过差热分析、X射线衍射分析和扫描电镜等测试方法，研究了复合晶核剂TiO2／ZrO2对玻璃陶瓷晶化行为的影响。研究表明，复合晶核剂TiO2／ZrO2能有效促进MgO—Al2O3-SiO2系玻璃陶瓷在较低温度下开始晶化，并且随着TiO2／ZrO2含量增加，析晶强度增大，晶体含量增加，但是若TiO2／ZrO2量过大就会提高MgO—Al2O3-SiO2系玻璃陶瓷的熔制温度。     

纳米TiO2光催化剂的最新发展——多孔TiO2

介绍了多孔TiO2的溶胶-凝胶制备法和模板制备法，评述了其光催化活性，并从孔径大小、比表面积、煅烧温度和煅烧时间4个方面探讨了多孔TiO2光催化活性的影响因素。孔径在介孔范围内的多孔TiO2,可以对待降解物进行吸附，反应物和生成物的扩散速度加快，光催化活性和催化速率得到提高；TiO2中适量孔的引入，增加了催化剂的比表面积，有利于催化剂与反应物的充分接触，提高光催化活性；煅烧温度过高，容易导致多孔TiO2光催化剂孔结构的坍塌，影响其光催化活性；煅烧时间太短，催化剂未形成或未完全形成锐钛矿型，催化作用减弱；煅烧时间太长，晶粒则会太大，光催化活性降低。因此以合适的制备工艺条件将TiO2制成多孔结构是提高其光催化活性的有效途径之一，具有重要的研究价值和很好的应用前景。