“K2O-Na2O-CaO-BaO-SrO”复合熔剂熔融特性及对陶瓷岩板釉面性能的影响

以“BaO-Al₂O₃-SiO₂”三元系统相图为基础,选取烧氧化锌、碳酸钡、超细石英和S17^#高锶熔块为变量原料,采用正交试验方法系统研制出复合溶剂型亚光釉料并制备出相应的釉饰陶瓷岩板产品;借助灰熔点测定了复合溶剂釉的熔融温度范围,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和原子力显微镜等研究了釉面的组成,结构和表面平整度;研究结果表明：当釉料配方中烧氧化锌为5%、碳酸钡为6%、超细石英为3%和S17^#熔块为45%时,其所制备出对应的产品釉层可在1169～1185℃烧成温度范围内出现不同形状的(K,Na,Sr,Ba)Al_xSi_xO₈长石晶体,从而产生了漫反射,达到釉面的亚光效果;其釉层表面粗糙度Ra为0.91μm、Rz为8.12μm,轮廓显微形貌相对比较完整且平缓,有利于提升陶瓷岩板产品釉面的细腻平滑、易清洁性能。     

溅射功率对ZnO:Ga薄膜的结构和光电性能的影响

采用磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ZnO:Ga薄膜,并使用XRD、SEM、UV-VIS和霍尔测试仪等测试手段分析研究了不同功率对ZnO:Ga薄膜的结构以及光学和电学性能的影响。实验结果表明:制备的ZnO:Ga薄膜为六角纤锌矿结构,且具有明显的C轴择优取向;随着溅射功率逐渐从100W增加到175W,玻璃衬底上薄膜的结晶程度越来越高,当溅射功率超过175W时,结晶强度减弱;在可见光范围内,薄膜样品的透过率均达到84%以上,具有良好的透光性能;同时我们发现实验制得的薄膜导电率随着溅射功率的增加而加强。     

泡生法生长掺碳钛宝石激光晶体的研究

钛宝石激光晶体在现代高功率激光领域具有重要的应用价值, 但大尺寸、高品质的晶体生长仍是当前钛宝石应用面临的重大难题. 本文研究了泡生法技术生长大尺寸掺碳钛宝石激光晶体, 结果显示, 泡生法生长得到的直径180 mm、30 kg的钛宝石没有出现应力集中的开裂等宏观缺陷现象, 钛离子在晶体中分布均匀接近理论值, 晶体的FOM值达到200. 该研究对低红外残余吸收, 高品质因素、大尺寸钛宝石激光晶体的生长应用具有重要的现实意义.     

原位生长莫来石增强钙长石复合材料的制备

采用一步固相烧结法,以高岭土和氢氧化铝原位制备了莫来石晶相增强钙长石复合材料,利用XRD和SEM对材料的显微结构进行了分析.实验结果表明:原位生长莫来石/钙长石的配比组成对材料的显微结构有着极为重要的影响.当钙长石:莫来石=70:30时,该复合材料在1400～1420℃下烧成时,抗折强度高达107 ～ 123.9 MPa.该复合材料比纯的钙长石陶瓷材料的抗折强度提高了1.5 ～2倍.     

Al-Sn共掺杂浓度对ZnO薄膜的结构和光电性能的影响

在石英玻璃衬底上,通过溶胶-凝胶旋涂法制备Al-Sn共掺ZnO薄膜(ASZO)。研究表明,所有ASZO薄膜样品都沿c轴择优取向生长;适当的Al-Sn共掺浓度,可以促进ZnO薄膜结晶,提升薄膜的载流子迁移率,同时还可以观察到ASZO薄膜表面生长出六角柱状结构晶粒。随着Al-Sn元素掺杂浓度的改变,所获薄膜的最高平均光学透过率达到95%以上。由于Al-Sn元素间固溶比不同,适当的掺杂浓度可以提升Al-Sn元素的掺杂效率,提升薄膜内部的载流子浓度,降低薄膜电阻率,得到ASZO薄膜最低电阻率5.7×10~(-2)Ω·cm。     

导模法生长蓝宝石晶体的退火工艺

采用导模法生长了片状蓝宝石单晶。由于石墨发热体的高温挥发,使晶体尾部产生黑色絮状包裹体,晶体内部生成色心。为了消除片状蓝宝石晶体内的包裹体和色心,在不同气氛下对生长的晶体样品进行了退火处理。退火实验表明,含有包裹体的尾部样品在1500℃空气中退火20h并以50℃／h的速率降温,可消除晶体内的碳包裹体,晶体变为无色、透明。在氢气中1600℃退火37h后,F色心引起的205mm的吸收峰和Fe^3＋所引起的200～230的吸收峰均被消除。表明高温氢气中退火是消除导模法生长蓝宝石晶体内部F色心和Fe^3＋吸收的最佳退火方法。     

用铬铁矿制备低成本Cr-Fe-Ni-Cu系无钴黑色色料的研究

主要研究Cr-Fe-Ni-Cu系低成本无钴黑色色料,考察铬铁矿加入量对色料呈色性能及平均晶胞参数的影响,并且研究L*值与平均晶胞参数、平均晶胞体积的关系.用全自动白度计和紫外可见光分光度计对色料分别进行色度和光谱反射率分析;用X-射线衍射仪对包料进行物相和晶形分析.实验结果表明:铬铁矿取代氧化铬用量10～30wt%能得到一种呈色性能良好,对可见光波段各单色光吸收均匀的低成本无钴黑色色料,其色度指数:L*为26.93～29.84、a*为0～2.91、b*为0.06～1.63.L*值跟平均晶胞参数有关系,随平均晶胞参数的增大而增大,减小而减小.     

金属富磷化物储能研究进展与展望

磷基负极材料具有较高的理论容量和中等的氧化还原电位,且原料在储量和成本方面有极大的优势,因此其在钠、锂离子电池负极材料方面具有重要的应用前景。但红磷由于极低的电子电导率和过大的体积膨胀导致电化学活性衰减速度快,循环性能差,而黑磷导电性可达105 S/m,结构致密导致其本征倍率性能较差,两者的缺点限制了单质磷作为负极材料的实际应用。通过向单质磷中引入少量金属元素可以形成性质独特的金属富磷化物MP_x (x≥2),一方面可以通过金属元素电子注入实现金属富磷化物电子导电性的跨越式提升,另一方面还可以形成较为空旷的晶体结构提供更快的反应动力学并有效地抑制体积膨胀,因此兼具高容量和优异电子/离子输运特性的金属富磷化物MPx是极具潜力的钠、锂离子电池负极材料。主要综述了金属富磷化物材料的组成结构特点,重点阐述金属富磷化物在储能机理和改性策略方面的最新进展。     

外加莫来石晶须增强80氧化铝瓷工艺研究

对莫来石晶须增强80氧化铝陶瓷的工艺制备和对力学性能改善进行了实验和分析,通过固相烧结法制备出一定长径比的晶须,研究了球磨工艺对晶须分散性能的影响,通过改变成型压力和烧结温度的单因素实验发现,随着成型压力和烧成温度的提高试样的烧结性能和力学性能均能提高,但当温度超过1450℃以后,烧成温度的提高会损害试样的力学性能。     

溅射气压对ZnO∶Ga薄膜结构和光电性能的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃基底上沉积生长Ga掺杂Zn O薄膜(GZO)。研究了第二阶段不同溅射气压对薄膜晶体结构,光电性能的影响,且分别在气压为1 Pa/0.4 Pa、1 Pa/0.7 Pa、1 Pa/1 Pa、1 Pa/1.3 Pa条件下制备薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见-近红外光谱仪(UV-VIS),偏振稳态荧光光谱仪和四探针测试仪等表征手段对样品进行表征。结果表明:第二阶段不同溅射气压下GZO薄膜都具有(002)方向的择优取向,且均呈Zn O的六角纤锌矿晶体结构;在透过率方面,分析波长在300~800 nm可见光范围时,GZO薄膜样品的平均透过率均可达到90%以上,而样品的最小电阻率为1.752×10~(-4)Ω·cm;光致发光光谱中,1#出现了深蓝色发光峰,其余样品则出现近带边紫外发光峰。