石墨烯光电子器件的应用研究进展

自2004年被发现以来,石墨烯因其卓越的光学和电学性能及其与硅基半导体工艺的兼容性,备受学术界和工业界的广泛关注。作为一种独特的二维原子晶体薄膜材料,石墨烯有着优异的机械性能、超高的热导率和载流子迁移率、超宽带的光学响应谱及极强的非线性光学特性,使其在新型光学和光电器件领域具有得天独厚的优势。一系列基于石墨烯的新型光电器件先后被研制出,已显示出优异的性能和良好的应用前景。此外,近期石墨烯表面等离子体激元的发现及太赫兹器件的研究进一步促进了石墨烯基光电器件的蓬勃发展。综述重点总结近年来石墨烯在超快脉冲激光器、光调制器、光探测器以及表面等离子体领域的应用研究进展,并进一步分析目前所面临的主要问题、挑战及其发展趋势。     

二氧化钒的相变机理研究进展

VO2具有在68℃左右低温半导体态-高温金属态(SMT)可逆相变的特性,在光电开关、光调制和存储方面有广泛的应用前景。本文总结了目前VO2相变理论研究中有代表性的成果。结合一般固态相变分类理论,微观上从VO2的晶胞结构、价带杂化、主宰方式等方面,宏观上从热力学函数等方面,综述了目前对VO2相变类型与机理分析的主流观点,综述结果对今后的研究工作具有一定的指导意义。     

Fe_3O_4@MgO纳米复合材料的制备及其对Pb~(2+)的吸附性能

采用两步化学沉淀法制备了Fe_3O_4@MgO纳米复合材料,研究了纳米复合材料对Pb~(2+)的吸附性能。结果表明,所制备的复合材料具有较高的顺磁性和稳定性,其饱和磁化强度为58.07 emu/g,初始氧化增重温度为125℃,对Pb~(2+)有较好的吸附能力,在50 min内可以达到吸附平衡,最大吸附量为711.5 mg/g,其吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。     

马氏体时效钢的强韧化设计

马氏体时效钢是用途最为广泛的超高强度钢,其强韧化设计是研究的主要内容。在回顾超高强度钢至马氏体时效钢的强韧化发展历程和总结马氏体时效钢的强韧化元素的作用与强韧化机制的基础上,提出了一些马氏体时效钢的强韧化设计原理,并对马氏体时效钢未来的强韧化设计进行了展望。     

可切削加工陶瓷材料研究进展

从玻璃陶瓷、氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷三个方面比较全面地回顾了可加工陶瓷的研究进展,介绍了其制备工艺、可加工机制及强韧化机制,评述了国内外研究现状．并对可加工陶瓷研究的发展趋势提出了作者的观点．     

纳米RDX基PBX混合炸药的热分解特性和感度研究?

采用溶液-水悬浮法,通过控制料液质量比、包覆温度、搅拌速度等工艺参数制备了纳米RDX基PBX。使用TG/DSC同步热分析仪研究其热分解特性,并依据GJB 772A—1997分别对其撞击感度和摩擦感度进行了测试。结果表明:与微米RDX基PBX相比,纳米RDX基PBX的DTG峰温提前约0.6℃,活化能降低约2.5 k J/mol;纳米RDX基PBX撞击感度H_(50)为46.3 cm,微米RDX基PBX H_(50)为29.8 cm,相对降低55.4%;纳米RDX基PBX摩擦感度比微米RDX基PBX相对降低21.1%。     

钛基亚氧化钛电极电化学降解性能研究

采用SEM、EDS对钛基亚氧化钛电极进行形貌和成分表征,用线性极化曲线法和循环伏安法测试电化学性能,通过降解模拟污水测试降解性能以及用荧光光谱法检测自由基。结果表明,钛基亚氧化钛电极上不能发生直接氧化反应,但是电极析氧电位可达2.18 V(vs.SCE),并且检测到生成大量·OH,是一种类似于Ti/SnO_2的惰性电极,在Na Cl和Na2SO4电解质溶液中电流效率分别达40.95%和22.52%,降解效果优于Ti/SnO_2和Ti/Ru Ir电极。     

溶胶-凝胶法制备光学减反射膜的研究进展

减反射膜可以有效降低光在传播过程中的损耗,应用在太阳能电池中能有效提高能量利用效率。减反射膜是一层折射率介于空气和基板之间的光学薄膜,能减少或消除光学元件表面的反射光,从而增加透光量,因此在光学研究中占有重要地位。溶胶凝胶法是当前材料制备的重要手段之一,与其他方法相比具有产物均匀、反应温度低、可调控性强等显著优点,是制备减反射膜的理想方法。本文介绍了溶胶-凝胶法制备减反射膜的原理,综述了近年来溶胶-凝胶法制备减反射膜的研究进展,特别是对溶胶-凝胶法制备的三类典型减反射膜作了深入讨论,总结了各种不同结构的优缺点,展望了溶胶-凝胶制备减反射膜的前景和面临的挑战。     

梯度铝蜂窝夹芯板的力学行为

梯度分层铝合金蜂窝板是一种有效的吸能结构,本工作在梯度铝蜂窝结构的基础上根据梯度率的概念,通过改变蜂窝芯层的胞壁长度,设计了4种质量相同、梯度率不同的铝蜂窝夹芯结构。通过准静态压缩实验,并结合非线性有限元模拟准静态及冲击态下梯度铝蜂窝夹芯结构的变形情况及其力学性能,分析对比了相同质量下梯度铝蜂窝夹芯结构在准静态下的变形模式以及冲击载荷下分层均质蜂窝结构和不同梯度率的分层梯度蜂窝结构的动态响应和能量吸收特性。结果表明:在准静态压缩过程中,铝蜂窝梯度夹芯板的变形具有明显的局部化特征,蜂窝芯的变形为低密度优先变形直至密实,层级之间的密实化应变差随芯层密度的增大而逐渐减小;在高速冲击下,梯度蜂窝板并非严格按照准静态过程中逐级变形直至密实,而是在锤头冲击惯性及芯层密度的相互作用下整体发生的线弹性变形、弹性屈曲、塑性坍塌及密实化;另外,在本工作所设计的梯度率中,当梯度率为γ₁=0.0276时,梯度蜂窝夹芯板的吸能性达到最好,相较于同等质量下的均质蜂窝夹芯板,能量吸收提高了10.63%。     

石墨电极表面聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及性能

为了充分利用纳米纤维膜的多孔特性,同时克服其低机械强度的缺陷,以聚丙烯腈(PAN)为主要原料,采用静电纺丝法在石墨电极表面制备PAN纳米纤维膜,形成隔膜-电极一体化结构单元(SAA),并对SAA的孔道结构、力学性能、电解液性能、热尺寸稳定性及电池性能进行系统研究.结果表明:SAA中PAN隔膜与石墨电极的粗糙表面结合紧密,PAN隔膜呈现出发达的孔道结构,电解液亲和性良好;在150℃热处理0.5 h,SAA表面隔膜的热收缩率小于2％,显著优于市售聚烯烃隔膜.基于良好的理化特性,SAA装配的钴酸锂全电池表现出优异的循环容量和倍率容量保持性,如在0.2 C下,经历200次循环后电池的放电容量保持率为98％,在32 C下电池的放电容量为0.5 C下的44.3％.因此,电极表面直接制备纳米纤维膜可形成完整的隔膜-电极一体化单元,在充分发挥纳米纤维膜优势的同时,可优化电极与隔膜的界面相容性、改善电池的充放电性能,并能够提高电池的装配效率.