薄型无铬有机复合涂层钢板耐蚀性的研究

在热镀锌钢板上分别制备了纳米硅溶胶/改性水溶性丙烯酸树脂复合涂层(AC-Si)、钼酸盐 胶态SiO2系钝化膜 AC-Si薄膜复合涂层(AB-2)、钼酸盐 钛(Ⅳ)盐 胶态SiO2系钝化膜 AC-Si薄膜复合涂层(AB-6)等3种无铬有机复合涂层,并通过中性盐雾试验和电化学测试技术对复合涂层钢板的腐蚀、电化学行为和防蚀机理进行了探讨.结果表明,与AC-Si和AB-2复合涂层相比,厚度为4～5μm的AB-6复合涂层表现出良好的防护效果,使镀锌板的耐蚀性能提高了10倍,其抗白锈能力达48 h.究其原因,主要是由于AB-6复合涂层高分子膜的屏障作用、SiO2沉淀膜的缓蚀作用及TiO2粒子的阻化作用和掺杂作用所致.     

紫杉醇在聚甲基丙烯酸树脂中的物化状态

研究了紫杉醇在聚甲基丙烯酸树脂中的化学稳定性、物理分布和物理状态,并分析了其影响因素.结果表明,紫杉醇在复合膜中没有与聚甲基丙烯酸树脂发生化学反应,释放后不改变化学结构;紫杉醇在复合膜中的物理分布受溶剂性质的影响,以四氢呋喃为溶剂,紫杉醇可均匀分布于复合膜中.紫杉醇在复合膜中的存在状态与紫杉醇含量及热处理制度有关.当紫杉醇的含量(质量分数)为10%时,在薄膜中不存在结晶态紫杉醇,当含量大于20%时,出现结晶态紫杉醇.在Tg点附近退火可使薄膜中结晶态紫杉醇的含量增加,从而提高紫杉醇的时效稳定性及其在复合膜中的扩散速度.     

MWNTs/PU复合微/纳米纤维的形态及力学性能

应用静电纺丝技术制备多壁碳纳米管/聚氨酯(MWNTs/PU)复合微/纳米纤维 , 将该复合纤维收集成无纺布薄膜 , 采用扫描电子显微镜 (SEM)和透射电子显微镜 (TEM)观察了纤维的微观形貌和结构 , 分别利用X射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)测试了复合纤维的结晶行为及玻璃态转变温度 , 并测试了纤维薄膜的拉伸力学性能随 MWNTs含量的变化关系。结果表明 , 一定含量的 MWNTs能有效地分散于 PU 溶液中 , 并能成功地纺出 MWNTs/PU 复合微/纳米纤维。随 MWNTs在 PU 纤维中含量的增加 , 纤维的直径变细 , 复合纤维的玻璃态转变温度提高。在所研究的含量范围内 , 无纺布的拉伸强度和断裂伸长率随 MWNTs 含量的增加而有所增大。      

电场增强金属诱导侧向晶化制备多晶硅薄膜和薄膜晶体管

采用电场增强金属诱导侧向晶化方法获得了结晶良好的多晶硅薄膜,拉曼光谱分析表明侧向扩散区域结晶效果最好,X射线衍射分析表明加电场于两电极之间有促进晶化的作用,可以得到结晶良好的多晶硅薄膜.采用该工艺制备了p沟道薄膜晶体管器件,其迁移率为65cm2/V·s,开关态电流比为5×106.     

N含量对Ta-Si-N扩散阻挡层阻挡性能的影响

采用磁控反应溅射技术在p型Si(111)衬底上制备了Ta-Si-N薄膜与Cu/Ta-Si-N复合结构,并对样品进行了快速热处理.用四探针电阻测试仪、原子力显微镜、X射线衍射和扫描电镜等对样品的电阻、形貌、结构与特性进行了分析表征.实验结果表明,随着N含量的增加,Ta-Si-N薄膜的方块电阻单调增加,表面粗糙度则先减小后增大;Ta-Si-N阻挡层的阻挡性能随N含量的增加而有所增强,但当N含量过大时,阻挡性能的提升并不明显;沉积态的Ta-Si薄膜为纳米晶结构,掺入N后,薄膜成为非晶态,但在高温热处理后Ta-Si-N薄膜重新结晶,铜原子主要通过晶界扩散并与Si反应,导致阻挡层失效.     

钙钛矿太阳能电池界面工程优化研究

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs)具有高能量转换效率、低能耗和低成本等优点,但PSCs界面缺陷引起的非辐射复合严重阻碍了其光电转换性能提升。本研究通过降低氧化镍空穴传输层的粒径尺寸,提高粒径均匀性,实现了光生空穴在电池界面的高效传输;并通过优化钙钛矿薄膜的反溶剂作用时间提升结晶质量,降低界面非辐射复合,改善空穴传输层和钙钛矿的界面问题,使钙钛矿太阳能电池的能量转换效率(PCE)从10.11%提高到18.37%。开尔文探针力显微镜(KPFM)研究表明,界面优化后的钙钛矿薄膜在亮态下的表面接触电位差相比于暗态下增加了120.39 mV。采用压电力原子力显微镜(PFM)分析钙钛矿薄膜明暗态铁电性能,发现界面优化后的钙钛矿铁电极化变化微弱,说明优化界面有效降低了电池界面缺陷和迟滞效应。该研究结果表明,优化氧化镍空穴传输层,提高钙钛矿薄膜质量,减少了界面缺陷,降低了非辐射复合和电池迟滞效应,提高了钙钛矿太阳能电池的能量转换效率。     

PBS/氧化石墨烯复合薄膜的制备与性能

目的利用氧化石墨烯(GO)为填料制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的增强复合薄膜材料。方法以生物可降解材料PBS为基体,以GO为纳米增强相,首先用双十二烷基二甲基溴化胺(DDAB)对GO进行修饰,进而通过溶液复合法制备PBS/GO复合薄膜,并对其力学性能、结晶熔融行为和热稳定性进行表征。结果力学性能测试表明,在GO质量分数为0.1%时,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率较纯PBS分别提高了37%和25%,但是随着GO含量的继续增加,其拉伸强度和断裂伸长率都呈现出下降趋势;热行为分析表明,GO的加入使PBS的熔融温度和结晶温度均有所提高,结晶度有所下降,但GO对PBS的热稳定性并无明显影响。结论适量GO的加入有利于改善PBS生物降解材料的力学性能和结晶熔融行为。     

热处理对V2O5-TiO2复合薄膜表面结构与光学性能的影响

以钛酸丁脂、V2O5粉末为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了V2O5-TiO2复合薄膜,并采用X射线光电子能谱(XPS)和Uv-vis-nir分光光度计等方法研究了热处理对薄膜性能的影响.结果表明,随热处理温度的升高,复合薄膜中钛离子的价态不变,仍为Ti4 ;而V4 离子逐渐被氧化为V5 离子;并采用氢氧基团、碳氧键与多种钒离子进行叠加拟合,拟合结果与实验曲线非常符合;V2O5-TiO2复合薄膜在紫外光波段的透射率减小,吸收带边出现红移.     

PbTiO3铁电薄膜晶化工艺研究

对sol-gel法制备的PbTiO3薄膜采用不同晶化工艺进行晶化,研究了晶化温度和基片对薄膜晶化的影响.研究表明,采用快速晶化工艺时,在550～750℃的较宽温度范围内,薄膜能够结晶形成稳定钙铁矿相结构,在LaAlO3基片上能获得结晶良好、具有(001)择优取向的PbTiO3薄膜.与常规晶化相比,快速晶化处理的薄膜结晶质量好,晶粒较小、分布均匀致密.     

溶胶–凝胶法制备Au-BaTiO_3纳米复合薄膜及其介电性能

采用溶胶–凝胶法在Pt/Ti/Si O2/Si基板上制备了Au-Ba Ti O3纳米复合薄膜,并且对其晶体结构、微观组织和介电性能进行了研究。结果表明,Au在复合薄膜中以直径为5~22 nm的Au纳米粒子弥散地分布在Ba Ti O3基体中。Au的添加量对复合薄膜的介电性能和表面形貌有很大影响,其最佳添加量约为5mol%。复合薄膜经过550℃的低温退火已经完全结晶为钙钛矿相,其介电常数与700℃退火的纯Ba Ti O3薄膜的相当。在Au-Ba Ti O3复合薄膜的结晶过程中,一方面,Au纳米粒子可能促进了中间相的分解;另一方面,Au纳米粒子诱发了钙钛矿相的异质形核,促进了Ba Ti O3的结晶化。因此,Au纳米粒子大幅度地降低了复合薄膜的退火温度,并显著提高了复合薄膜的介电性能。     

二钛酸钾纳米薄膜的原位合成及其性能研究

以Ti(n-OC4H9)4和CH3COOK为前驱体,采用溶胶-凝胶法在较低温度下原位合成了高光催化活性的K2Ti2O5纳米薄膜;采用TG-DSC,XRD,Raman光谱和AFM研究了K2Ti2O5薄膜的晶体生长过程;采用电化学方法测量了薄膜的光电响应.结果表明:原料在约259℃发生反应,在低于414℃的固态反应阶段生成K2Ti2O5晶核,在414℃～600℃的结晶阶段制得K2Ti2O5纳米薄膜,薄膜的颗粒表面非常平整,薄膜的晶粒是沿着一个晶面取向生长;薄膜均匀、致密、透明;在空气中紫外光照时,K2Ti2O5薄膜能很有效的降解OTS(C18H37SiCl3)单分子膜(SAMs),光催化活性比溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜高,光激发和光电响应能力也比TiO2薄膜强.     

一种富钛NiTi薄膜的晶化动力学

本实验采用直流磁控溅射法制备了一种非晶的富TiNiTi薄膜，其成分为Ni46.34%（原子分数），Ti53.66％（原子分数）。采用变温方法研究了这种非晶薄膜的晶化动力学。测得非晶薄膜晶化的激活能为271kJ/mol，平均Avrami指数为1．17。采用以上获得的动力学参数计算了薄膜在773K的等温晶化动力学曲线。计算结果与实验结果吻合较好。在薄膜的晶化过程中伴随着Ti2Ni的析出。     

纳米掺钯WO3薄膜及气致变色性能研究

以钨粉和双氧水为原料，采用溶胶-凝胶技术结合提拉镀膜法，制备了纳米结构掺钯气致变色WO3薄膜；分析了薄膜的折射率、厚度、结晶度、红外特性和表面形貌随温度变化特性；研究了薄膜的气致变色性能。研究结果表明，纳米掺钯气致变色WO3薄膜有着良好的气致变色特性。重点讨论了薄膜结构、薄膜水含量以及薄膜钯含量对薄膜变色效率的影响。     

Crystallization Kinetics of NiTi Films with Different Ni Contents

Three kinds of NiTi films with different Ni contents were prepared by DC magnetron sputtering.The crystallization kinetics of amorphous films was determined by using non-isothermal singlescan techniques. The results show that the activation energy of crystallization of Ni-rich NiTi     

电沉积法可控制备纳米羟基磷灰石涂层的研究

采用电化学沉积法在医用金属钛表面制备钙磷盐涂层,通过XRD、FT-IR和SEM表征,侧重探索电化学沉积技术在温和条件下制备结晶结构优良的纯羟基磷灰石涂层的可控性.通过控制电流密度和反应时间,即研究在恒电量条件下羟基磷灰石涂层的电化学沉积规律性,并获得电化学沉积制备纳米有序结构羟基磷灰石涂层的最佳实验条件,同时对纳米有序结构羟基磷灰石涂层的电化学沉积机理进行讨论.     

Electrical resistivity of Ti-Zn mixed oxide thin films deposited by atomic layer deposition

Ti-Zn mixed oxide thin films, with thickness less than 50 nm, were grown with atomic layer deposition (ALD) technique at low temperature (90 °C) varying the composition. ALD is a powerful chemical technique to deposit thin films with thickness of few atomic layers. ALD oxide material growth is achieved by dosing sequentially the metal precursor and the oxidizing agent. Thanks to ALD nature of layer by layer growth it was possible to realize mixed metal, Ti and Zn, oxide thin films with controlled composition, simply by changing the number of cycles of each metal oxide layer. Structural and electrical properties of the prepared thin films were studied as a function of their composition. Synchrotron radiation X-ray diffraction technique was used to follow thin film crystallization during sample annealing, performed in situ. It was observed that the onset temperature of crystallization raises with Ti content, and sample structure was Zn₂TiO4 phase. Electrical resistivity measurements were performed on crystalline samples, annealed at 600 °C, revealing an increase in resistivity with Ti content.     

电刷镀纳米Ni-P-SiC复合镀层性能的研究

纳米微粒加入镀液可提高镀层的性能,用电刷镀方法制备了纳米SiC/ Ni-P复合镀层,测试了纳米SiC微粒添加量对复合镀层的硬度、耐磨性的影响,探讨了纳米SiC微粒复合镀层的强化机制及Ni-P晶化过程中的强化作用.结果表明,采用电刷镀制备工艺,能在一定程度上改善纳米微粒在镀液中的分散均匀性并能提高复合镀层性能.在Ni-P合金镀液中适量添加纳米SiC微粒(7～10 g/L),纳米SiC微粒在形成复合镀层时能起到硬质点的强化作用,同时在Ni-P晶化过程中还能在细化晶粒中起到再强化作用.不仅能使镀层硬度提高1.5～1.8倍,还能提高其耐磨性.     

AISI 316L不锈钢表面沉积Ti掺杂金刚石薄膜及其性能

为了进一步评价医用材料AISI 316L不锈钢表面沉积掺杂Ti类金刚石薄膜的应用性能,采用离子束辅助沉积技术在AISI 316L不锈钢表面沉积了掺杂Ti类金刚石(DLC-Ti)薄膜.分别利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、摩擦磨损试验机、电化学工作站及纳米压痕仪对DLC-Ti薄膜的晶体结构,表面与截面形貌,摩擦磨损性能,电化学性能,硬度和弹性模量进行了表征.结果表明:DLC-Ti薄膜的摩擦系数超低(0.017～0.029)且未出现磨损,自腐蚀电位和点蚀电位相对于基体向正电位方向移动.DLC-Ti薄膜综合性能较好,在整形外科及刀具等应用方面具有很好的前景.     

Synthesis of carbon nanotubes using Ni95Ti5 nanocrystalline film as a catalyst

Carbon nanotubes (CNTs) were synthesized by low-pressure chemical vapour deposition (LPCVD) using N2:C2H2:H2 gas mixtures on nanocrystalline Ni95Ti5 film. This nanocrystalline film was deposited on silicon substrate using vapour condensation method. The growth temperature and growth time was kept at 800 degrees C and 30 mins, respectively and the pressure was maintained at 10 Torr. The growth mechanism of CNTs was investigated using FESEM, TEM, HRTEM, and Raman Spectroscopy. From FESEM image of Ni95Ti5 nanocrystalline film, it is clear that the particle size varies from 5-10 nm. EDX analysis suggests that Ni95Ti5 alloy contains Ni and Ti both. It is clear from TEM images that CNTs are multiwalled with the diameter varying from 10-30 nm and length of several micrometers. HRTEM image shows that the structure of these multi-walled nanotube (MWNTs) is bamboo-shaped and the catalyst exists at the tip of MWNTs. Fourier Transform Raman Spectroscopy confirmed that graphitic structure of as-prepared CNTs. Field emission measurements reveal that the carbon nanotubes grown for 30 mins showed a turn-on field of 7.2 V/microm, when the current density achieves 10 microA/cm2. The field enhancement factor was calculated to be 708.50 for carbon nanotubes grown for 30 mins.     

用SPM纳米刻蚀方法在Ti表面制备纳米结构的研究

本文用导电原子力显微镜 (AFM)针尖诱导局域氧化反应的方法 ,在Ti膜表面制备了TiO2 纳米结构。实验结果表明 ,Ti膜的氧化阈值为 - 7伏 ,制备的TiO2 纳米线的最小线宽达到 10nm ,TiO2 纳米线的高度和宽度随针尖偏压的增大而增大。在优化的氧化刻蚀条件下 ,通过控制针尖偏压和扫描方式制备出了图形化的TiO2 结构 ,本研究表明基于导电AFM的纳米刻蚀技术将成为构筑纳米电子器件的重要工具