钨镍共掺杂V2O5薄膜的光电特性研究

利用溶胶-凝胶旋涂法和后退火工艺在FTO导电玻璃上制备了钨镍共掺杂V2O5 薄膜,研究了薄膜在不同温度和不同偏压下的光电特性和相变特性.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)测试了钨镍共掺杂V2O5 薄膜的晶体结构、表面形貌和组分,分析了不同钨镍共掺杂浓度对V2O5 薄膜相变光电特性的影响.结果表明,当钨和镍的掺杂质量分数分别为 3%和 1.5%时,钨镍共掺杂的V2O5 薄膜的相变温度为218.5℃,在可见光范围内有较高的透过率,在近红外 1310 nm波长处的光学透过率达48.83%,与未掺杂V2O5 薄膜的光学透过率相比提高了 10.29%,薄膜电阻降低了 30.53%,热致回线宽度收窄为 15℃,说明钨镍共掺杂的V2O5 薄膜具有良好的可逆相变光电特性,有望在新型光电器件领域得到较好的应用.     

化学镀Ni-P-MoS2/Al2O3复合镀层制备及其性能

通过化学沉积法在MoS2颗粒表面形成一层氧化铝,采用化学复合镀覆的方法制备Ni-P-MoS2/Al2O3复合镀层。研究复合镀液中MoS2颗粒含量和搅拌速度对复合镀层显微硬度及摩擦磨损特性的影响,比较由MoS2改性方式和添加分散剂方式获得镀层的性能,分析复合镀层的横截面及表面形貌。结果表明:随着MoS2颗粒含量和搅拌速度增加,镀层显微硬度、摩擦因数、耐磨性均先减小后增大。与添加分散剂制备的Ni-P-MoS2复合镀层相比,改性颗粒获得的Ni-P-MoS2复合镀层的自润滑性、显微硬度、耐磨性均有所提高。     

基于梯度结构的Al2O3/ZrO2陶瓷刀具材料的制备及其力学性能

采用真空热压烧结方式制备了Al₂O₃/ZrO₂梯度复合陶瓷刀具材料,并对ZrO₂含量及梯度结构层厚比进行了优化。层厚比为2.0的AZE20梯度复合陶瓷刀具材料维氏硬度为(18.7±0.33) GPa,抗弯强度为(937±28.5) MPa,断裂韧性为(8.2±0.32) MPa·m^1/2,相比最佳ZrO₂含量的均质复合陶瓷刀具材料AZ20,维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性分别增加了22%、37.8%和43.8%。梯度结构的设计使表层形成残余压应力,晶粒得到一定程度的细化,更多的ZrO₂晶粒因残余压应力尺寸稳定在t相ZrO₂晶粒尺寸。在复合材料断口形貌中发现,其断裂方式为表层穿晶断裂和中间层沿晶断裂的结合,这种混合断裂方式使刀具整体力学性能得到提高。     

(Sm0.875La0.125)2Zr2O7的制备及反射性能研究

Sm₂Zr₂O₇因具有极低的热导率、较大的热膨胀系数、较低的烧结速率和良好的热稳定性,有望应用于热障涂层领域。为了提高Sm₂Zr₂O₇的反射性能,向Sm₂Zr₂O₇中掺杂大尺寸La,采用固相反应烧结法制备具有焦绿石结构的（Sm_0.875La_0.125）₂Zr₂O₇,通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜和近红外反射光谱研究了烧结温度、显微组织和能带结构对其反射性能的影响。实验结果显示,La元素成功掺入Sm₂Zr₂O₇,并保持其焦绿石晶体结构不变;随着煅烧温度的升高,（Sm_0.875La_0.125）₂Zr₂O₇颗粒尺寸逐渐增大并趋于均匀,于1500℃煅烧时禁带宽度最窄,反射率达到最大值,在780～2500nm波段整体高于80%,局部波段达到90%以上。由此表明;（Sm_0.875La_0.125）₂Zr₂O₇材料具有良好反射性,对表面防护的发展具有一定的促进作用。

     

磁控溅射MoS2薄膜的生长特性研究

利用非平衡磁控溅射技术制备出二硫化钼薄膜,并通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了工作气压和沉积时间对薄膜表面形貌和结构的影响及其演化规律.实验结果表明,在小于0.40 Pa的气压下,沉积MoS2薄膜的(002)面平行于基体表面,而在高于0.60Pa的高气压下,膜层的(002)面垂直于基体表面.在沉积初期,无论工作气压的高低,薄膜均按(002)基面的方式生长;在沉积后期,低气压下形成的薄膜仍按(002)基面方式生长,而在高气压下薄膜将转向以(002)基面与(100)或(110)棱面联合的方式生长.薄膜的表面形貌、微观结构,与薄膜的生长速率和沉积粒子的能量有关.     

利用废料直接烧结制备CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃及其性能

以废玻璃、粉煤灰和氧化钙为原料,采用直接烧结法制备了CaO-Al2O3-SiO2(CAS)微晶玻璃;研究了CaO加入量和烧结温度对微晶玻璃烧结性能、晶相组成、显微结构和抗弯强度的影响。结果表明:随着CaO加入量的增多以及烧结温度的升高,微晶玻璃的体积密度先增大后减小;高的CaO加入量和烧结温度促进了柱状硅灰石晶相的生成;CAS微晶玻璃抗弯强度与体积密度的变化趋势基本相同;加入CaO质量分数为18%、在1 100℃烧结2h制备的CAS微晶玻璃的体积密度最大,为2.26g.cm-3,其主晶相为单一β-硅灰石,结晶度为50.7%,抗弯强度最大,为81.5MPa。     

疏水SiO2宽频增透膜的制备与研究

采用溶胶-凝胶浸渍提拉工艺在玻璃表面制备了双层增透膜,该薄膜由折射率分别为1.12和1.33的两层膜构成。薄膜在380~1 100nm和1 100~2 500nm范围内平均透过率较空白玻璃分别提高了7.68%和4.39%。薄膜接触角大约141°,且表层膜在2个月内能保持较高的疏水效果。双层增透膜制备方法简单,在宽光谱耐环境减反射领域有一定的应用潜力。     

LOM技术制备Al2O3和BaTiO3陶瓷件

采用轧膜法制备了用于快速成形工艺中的分层实体造型(LOM)技术的Al2O3和BaTiO3陶瓷片坯件,厚度为0.76mm和0.2mm,然后采用LOM技术进行陶瓷零件的成形,脱脂烧结得到最终产物。对陶瓷坯件进行了TG-DTA热分析,对烧结产物进行了SEM微观组织分析,并测定了机械性能。     

CVD涂层α-Al2O3织构制备技术研究

采用化学气相沉积法在硬质合金基体上沉积具有不同织构择优的α-Al₂O₃涂层,通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）分别对其微观组织和机械性能进行分析。研究结果表明,通过改善过渡层的氧化气氛,氧化铝的过渡层结构为针状物,成功制备不同织构的氧化铝涂层,涂层结合力良好。     

GaAs纳米线阵列光阴极的制备及其特性研究

采用改进的Stber法合成直径为500nm的SiO_2纳米球,用旋涂法将所合成的SiO_2纳米球制作掩模版,采用纳米球刻蚀法制备GaAs纳米线阵列。利用扫描电子显微镜(SEM)、漫反射谱对其进行了表征分析,再对所制备出的GaAs纳米线阵列结构进行Cs-F交替激活实验,使其表面形成负电子亲和势光阴极,并对最终制备出的GaAs纳米线阵列光阴极样品进行量子效率测试,验证了GaAs纳米线阵列结构的量子效率比GaAs基片提高50%以上,从而证实了纳米线阵列结构的高光电转换效率。