金刚石薄膜的表面成分和形貌对表面能的影响

采用微波等离子体化学气相沉积法制备了(111)面和(100)面金刚石薄膜。测量了金刚石薄膜与液体的接触角、金刚石薄膜表面粗糙度和电阻率。通过扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱研究了金刚石薄膜的表面纯度和形貌等对表面能的影响。结果表明:金刚石纯度越高、表面粗糙度越大、晶粒尺寸越小,其表面能越大。经过空气等离子体后处理的金刚石薄膜的纯度和亲水性明显提高。随着在空气中放置时间的增加,亲水性逐渐减弱。在空气中放置相同时间,O2等离子体后处理的金刚石薄膜比H2等离子体后处理的金刚石薄膜亲水性好。     

金刚石薄膜取向性和后处理对其辐X射响应性能的影响

采用微波等离子体化学气相沉积合成金刚石薄膜,通过优化工艺参数和原位等离子后处理等方法来提高金刚石薄膜的质量和辐射响应灵敏度.制作出三明治结构的辐射剂量计.研究了金刚石薄膜取向性和后处理对X射线辐射响应灵敏度的影响.结果表明:薄膜取向性和后处理对X辐射响应性能有很大影响.提高金刚石薄膜的纯度和取向性是提高X射线响应灵敏度的有效途径.制作的金刚石薄膜辐射剂量计的X射线响应电流与辐射剂量率间有良好的线性关系.在电阻率相近的情况下,[100]取向金刚石薄膜制成的器件X射线响应灵敏度比[111]取向的高,取向度越高,其辐射响应灵敏度也越高.原位氧等离子后处理金刚石薄膜剂量计的X射线响应灵敏度比原位氮、氢等离子后处理的高,薄膜表面金刚石的含量由69.9%提高到93.5%,辐射响应灵敏度较未处理的膜提高1倍以上.     

以钙云母为主相的可切削微晶玻璃的显微结构和性能

研究根据提高云母层结合强度的构想,研制以钙云母为主相可切削微晶玻璃,以钙云母和氧化锆为主相的微晶玻璃,具有棒状,长径比大,相互交错的晶粒,强度184MPa,断裂韧性2.17MPa.m^1/2,比目前临床用VITA提高了一倍,切削性能优良,材料的断裂和加工断口主要是云母层间的解理断裂和准解理断裂,故切削面光滑,易于保证加工的精度。同时说明提高云母层间结合强度是此类材料增强的本质所在。     

微波等离子体烧结多孔HA/β-TCP双相生物陶瓷的研究

针对常规马弗炉烧结钙磷生物陶瓷温度高、烧结时间长,制品晶粒粗、强度和生物学活性难于同时提高的问题,采用微波等离子体新技术烧结了多孔HA/β-TCP双相生物陶瓷。实验结果显示,和常规马弗炉烧结法相比,微波等离子体烧结可在极短的加热时间内,制得线收缩率较大,晶粒尺寸小,抗压强度更大的多孔HA/β-TCP双相生物陶瓷。通过模拟体液的浸泡实验发现,其类骨磷灰石形成量也明显多于常规马弗炉烧结。这预示微波等离子体烧结是一种既能提高钙磷材料的力学强度,同时又可能增加其生物学活性的新烧结方法。     

反应条件对均相沉淀法制备Nd:YAG粉体及透明陶瓷的影响

以A1(NO3).9H2O、Y2O3、Nd2O3、(NH)4SO4和尿素为原料,正硅酸乙酯为烧结助剂,采用均相沉淀法制备YAG纳米粉体,研究了反应温度、pH值和尿素的浓度对粉体的纯度及陶瓷透过率的影响。结果发现,在92℃,溶液的最终pH值为6左右,尿素的浓度为2M制备了分散均匀,团聚程度轻,晶粒尺寸为28nm的纯相粉体,经1785℃烧结后,制备的透明陶瓷在1064nm处的透过率为65.2%。     

双相成核剂制备牙用烤瓷粉的研究

在SiO2-Al2O3-K2O-Na2O体系的基质玻璃中引入双相成核剂CaF2和TiO2来制备牙用烤瓷粉。当原料在1350℃熔融2h自然冷却后，再从室温以8℃／min的加热速度升温至750℃保温1h，然后再以4℃／min的升温速度升至960℃，保温2h后冷淬、粉碎、过筛得到牙用烤瓷粉。经XRD分析瓷粉中出现的晶体主要为白榴石晶体，且SEM观察到晶体分布均匀且尺寸较小(10μm^2左右)。结果表明：双相成核剂的引入，能有效的降低白榴石晶体在该体系的析晶温度和减小其晶体尺寸，这对于牙用烤瓷粉的制备和临床应用都具有一定的意义。在此基础上，初步探讨了此双相成核剂的作用原理。     

空气等离子体刻蚀对金刚石薄膜性能的影响

为了提高金刚石薄膜电学和辐射响应性能,在石英钟罩式MPCVD装置中,采用微波空气等离子体刻蚀处理来提高金刚石薄膜的纯度、电阻率和辐射剂量计响应性能,研究了不同的微波功率、气体流量、处理时间对金刚石薄膜电阻率、X光响应的影响,结果表明,空气等离子体中高能、高活性的氧和氮能有效刻蚀薄膜表面的石墨等非金刚石相,提高膜的纯度,使金刚石薄膜的电阻率从1.11×109Ω.cm提高到1.83×1014Ω.cm,提高了5~6个数量级,且处理后的金刚石薄膜X射线响应灵敏度提高了15倍,并获得了最佳的空气等离子体刻蚀条件。空气等离子体刻蚀处理是一种易于掌控的刻蚀方法,可有效提高金刚石薄膜表面质量,且资源丰富,价格便宜。     

等离子体改善塑料磁体相容性的研究

本研究采用不同含氧气体的射频电容耦合辉光放电冷等离子体，处理弱极性的聚烯烃塑料，在聚烯烃大分子结构上引入极性含氧基团，以增加塑料对磁粉的亲合力。实验证明：等离子体处理聚聚淆烯表面是改善聚烯烃表面极性的有效方法，这对拓宽塑磁粘结剂的选择范围，应用价兼量大的聚烯烃塑料更有特殊的现实意义；用不同等离子体处理聚丙烯的结果表明，以乙醇低气压等离子体效果较好；等离子体处理不仅能改善塑料的混炼性，也可增进塑料磁体的成型加工性能，从而提高塑磁整体材料的全面性能。     

大孔孔径对含CO2-3的双相HA/β-TCP多孔陶瓷表面类骨磷灰石形成的影响

钙磷陶瓷植入生物体内后其表面首先形成一层含CO2-3的类骨磷灰石层.它对钙磷陶瓷诱导新骨的生成起非常重要的作用.本文以模拟体液SBF9#为介质,利用体外模拟装置首次研究了以新工艺制备的含CO2-3的双相HA/β-TCP多孔陶瓷其大孔孔径对表面类骨磷灰石形成的影响.结果表明该陶瓷因CO2-3的掺入导致类骨磷灰石晶体的形成时间大大缩短(从14d缩短至6d),且以300～400μm的大孔孔径最有利于类骨磷灰石晶体的形成.此外还有缺钙羟基磷灰石晶体的生成.而最不利于类骨磷灰石晶体形成的大孔孔径为400～500μm.大孔孔径的优化有利于该陶瓷材料骨诱导性的提高,进而有利于骨缺损的快速修复.