矿渣微晶玻璃专家系统的开发

矿渣徽晶玻璃由于其优良的使用性能及其大量消耗工业废渣的特点而在国家资源综合治理和环境保护中具有重要的战略意义。然而其材料设计方法至今仍停留在人工或半人工阶段,为了早日实现这一领域的自动化和智能化,开发了矿渣微晶玻璃材料设计专家系统,并从系统功能、总体结构及应用前景等方面进行了阐述。     

阳极氧化法制备有序纳米多孔氧化铝膜的研究

利用电化学阳极氧化的方法,在草酸溶液中,精确控制反应条件,在高纯铝片表面有序生长了纳米多孔氧化铝膜。试验中,分别采用一次阳极氧化和二次阳极氧化方法制备氧化铝膜。利用H3PO4溶液浸泡法对氧化铝膜进行扩孔处理。通过扫描电子显微镜对样品进行表征分析。结果发现,二次阳极氧化制备的氧化铝膜的孔洞分布较一次氧化的更为规则有序,并且孔径大小均匀一致。扫描电镜观察显示,氧化铝膜的扩孔过程可以去掉阻碍层,并调节孔径大小,溶去二次氧化后黏附在氧化层表面的一些杂质,从而使氧化铝模板更为规则有序,孔径均一。这种经过二次阳极氧化和扩孔处理得到多孔阳极氧化铝模板的方法简单,成本较低,可以为后续的纳米材料合成提供高质量的合成模板。     

基于磁光克尔效应的磁畴观测与处理系统

磁铁物质的基本特征是自发磁化和磁畴,磁畴的观测在磁学和磁性材料研究中具有重要作用。基于磁光克尔效应,采用自制的磁光克尔系统观测磁畴。采用先进的电荷耦合(CCD)数码成像技术,结合计算机图像处理技术(灰度处理、边缘检测等)获得磁畴图像。以铁氧体薄膜为研究对象,观测了不同外磁场作用下材料磁畴的变化情况。表明使用本系统观测磁畴方便、直观和先进。     

光纤耦合LD端面抽运Nd:GdVO4晶体材料热效应分析

为了研究半导体激光器端面抽运激光晶体产生的热效应问题,采用解析分析的方法研究端面抽运激光晶体的温升以及热形变量的大小.通过激光晶体工作特点分析,考虑到Nd:GdVO_4晶体热传导各向异性的特点,采用各向异性传热的Poisson方程,得出了超高斯光束端面抽运Nd:GdVO_4晶体温度场以及热形变场的一般解析表达式.并定量分析了超高斯光束不同阶次、不同光斑尺寸抽运时对于Nd:GdVO_4晶体温度场以及热形变场的影响.结果表明,若半导体激光器的输出功率为30W,光学聚焦耦合器传输效率为85%,5阶超高斯光束沿中心端面抽运掺钕离子原子数分数为0.012的Nd:GdVO_4晶体,抽运面可获得419.3℃的最大温升,并产生0.711μm的热形变.该结果对估算Nd:GdVO_4晶体热焦距变化范围以及进行热不敏谐振腔设计具有理论指导作用.     

FeCo基薄带气流中应力退火感生的磁结构

采用单辊快淬法制备Fe_(36)Co_(36)Nb_4Si_(4.8)B_(19.2)(FeCo基)合金非晶薄带,流动气体中外加张应力电流退火的方法制备不同磁结构的样品.采用阻抗仪测量各样品的纵向驱动巨磁阻抗(LDGMI)效应曲线.通过比对分析不同应力退火样品的LDGMI曲线特征参量(半高宽、最大巨磁阻抗比值)与驱动频率之间关系曲线的差异,以及比对不同腐蚀深度样品的差异,依据趋肤效应原理及LDGMI曲线与材料磁各向异性关系的理论,揭示了FeCo基非晶薄带应力退火感生磁结构的特性及机理.     

内层致密膜的制备过程对溶胶-凝胶复合TiO2薄膜的影响

采用溶胶-凝胶法在导电玻璃上制备了致密-多孔复合TiO2薄膜,采用场发射扫描电镜(FE-SEM)和紫外-可见分光光度计,分析了光阳极薄膜的表面形貌和吸光度;用天然染料组装了DSSC,研究了致密膜成膜方式和陈化时间对DSSC电学性能的影响。结果表明:致密膜自然晾干的光阳极具有最好的表面形貌,DSSC具有较大的短路电流,当溶胶陈化时间为48h时,复合TiO2薄膜具有最大的吸光度,制备的DSSC电性能具有最大的开路电压和短路电流。     

端面抽运固体激光器中晶体的热形变

提出了一种易于实现、高空间精度、实时测量激光端面抽运固体激光器端面热形变的干涉测量方法。在一块热效应非常小的光学玻璃与晶体的抽运面之间形成空气劈尖,利用参考光扫描晶体端面准确地测出了激光二极管(LD)端面抽运固体激光器中晶体的端面热形变。抽运功率为12 W,抽运半径为0.5μm,抽运光束位于晶体端面中心时,晶体的伸长形变为0.645μm,鼓出形变量为0.259μm,总形变量为0.904μm。鼓出形变小于伸长形变,且表面凸起形变总是叠加在轴向伸长形变之上。研究表明表面凸起形变部分较为平坦且占据端面中心大部分区域,并发现热沉的侧面导热情况决定了晶体的伸长形变量。     

Fe基纳米晶粘结软磁材料的研究

采用快淬法制备了Fe74Cu1Nb3Si13B9非晶薄带，然后将薄带晶化，粉碎成不同粒度的磁性粉末。选择固态环氧树脂作为粘结剂，按一定比例将粘结剂与磁粉混合，在不同的压力下将其压制成Fe基纳米晶环形粘结磁体。分析了不同的磁粉粒度和模压压力对粘结磁体磁性能的影响，结果表明，随着磁粉粒度的减小，μ，μm，BB，BT，HC也随之减小；当压力增加到180kN时，再增加压力，磁性能变化不大。     

轴向均匀磁化圆柱形磁介质的退磁场和退磁因子

退磁因子是描述磁介质磁化特性的重要参量.本文采用磁荷观点,推导出了轴向均匀磁化圆柱体内任意一点的退磁场和退磁因子表达式,分析了圆柱体形状等因素对退磁因子的影响,通过数值计算,研究了圆柱体轴线上轴向退磁因子与圆柱体形状的关系.结果表明:圆柱体轴线上各点的横向退磁因子等于零,圆柱体轴线中部的轴向退磁因子较小,两端附近的轴向退磁因子较大,随着圆柱体长度的增大,圆柱体内各点的轴向退磁因子整体减小.     

新型表面磁光克尔效应实验测量系统

用自制的表面磁光克尔效应实验系统, 研究了软铁薄膜的克尔旋转角和克尔椭偏率,并观察到它的磁畴结构变化.该系统采用先进的CCD成像数码技术,计算机图像处理技术以及可视化嵌入式编程技术,使操作和维护画面更加方便,直观.