综述了近几年来长余辉发光材料研究的最新进展,包括三方面:新材料研制,新应用领域的开拓和发光机理研究的模型.材料方面,主要介绍了红光、蓝光研究的进展与获得长余辉发光的关键因素-结构缺陷形成的陷阱态,以及稀土掺杂的作用.为促进新材料的研究着重概述了对长余辉发光机理研究的新进展,除了载流子传输与隧穿效应外,还介绍了两种最新观点;双光子吸收与V_K中心模型,并对其存在的问题作了评述.应用方面,除了已有的弱光照明与显示领域外,还在向光电信息功能,特别是二维图像存储,高能粒子射线探测方面发展.

以化学沉淀法制备HfO₂纳米粉体,借助XRD、SEM、TEM、BET、激光粒度测试仪等测试方法研究了不同制备工艺对HfO₂纳米粉料团聚状态的影响.采用初始浓度0.5mol/L的溶液,稳定溶液pH为9、添加表面活性剂PEG、用无水乙醇处理水洗后的湿凝胶、在700℃下煅烧,能制备无团聚,平均粒径为25nm,呈正交晶型的HfO₂纳米粉体.200MPa冷等静压成型的素坯在氢气中1800℃保温2h得到96％理论密度的主相为正交相,有少量单斜相存在的HfO₂陶瓷烧结体.

研究了合成条件(原料种类、加料次序、NaOH浓度和合成温度)对液相法制备镁铝水滑石试样的相组成的影响.以MgCl₂为镁源、NaAlO₂为铝源、NaCO₃和NaOH为沉淀剂,在常压下采用液相法制备了长度约100nm、直径约10nm的Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃-4H₂O针状纳米晶体.并且发现:可溶性原料的选取、最后加入MgC_l2的加料次序、>45℃的合成温度和保证反应溶液的pH>12,是瞬间生成镁铝水滑石纳米晶的充分必要条件.提出镁铝水滑石纳米晶核形成的过程是:均匀分布于溶液中的Al₁₃(OH)₃₂⁷⁺迅速吸附于带羟基OH-的无定型态的Mg(OH)₂表面,并进行Al³⁺扩散,为平衡电价,CO₃^2-也扩散进入Mg(OH)₂,从而在瞬间完成镁铝水滑石晶核的形成.

研究了在碳纳米管表面负载硫化镉纳米颗粒的工艺及其影响因素.研究结果表明:使用经过酸氧化处理的碳纳米管在硫化镉溶液中与硫代乙酰胺进行反应可以在碳管表面沉积尺寸较小,分布较致密而且均匀的硫化镉纳米颗粒.

以明胶微球为模板, 采用层层自组装技术制备了明胶/SiO₂/PAH复合微球, 并用热水溶解模板得到了SiO₂/PAH复合空腔微球. 通过用ζ电位、TEM、IR、TG等测试手段对其样品进行表征分析. 结果表明, SiO₂/PAH有效地组装在明胶微球上, 形成了核壳式结构, 模板去除后得到空腔结构. 在溶解模板的过程中, 通过对明胶水解产物氨基酸含量的测定, 发现SiO₂/聚电解质的存在具有一定的缓释性.

设计组成为70TeO₂-(20-x)ZnO-xWO₃-5La₂O₃-2.5K₂O-2.5Na₂O-1Yb₂O₃(x=0,5,10,15和20mol%)的碲酸盐激光玻璃, 测试了物理性质、吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命, 计算了Yb³⁺离子的吸收截面、受激发射截面、荧光有效线宽等参数. 结果表明, 随着WO₃含量的增加, 玻璃的热稳定性下降; 当x=15mol%时, 具有体系中最好的光谱性质: 高的受激发射截面(1.32pm²)、长的荧光寿命(0.93ms)和宽的荧光有效线宽(74.5nm), 通过激光性能评价, 最小泵浦强度为0.92kW/cm², 表明掺Yb³⁺该组分碲酸盐玻璃是实现高能短脉冲可调谐激光器的理想增益介质.

采用XRD、SEM、 TEM等分析手段对由液相包覆工艺制备的Ce-TZP陶瓷的微结构进行了研究, 并和共沉淀粉体制备的Ce-TZP陶瓷进行了对比分析. 力学性能表明, 同共沉淀粉体制备的Ce-TZP?陶瓷相比, 由液相包覆工艺制备的Ce-TZP陶瓷虽硬度下降, 但断裂韧性改善; 液相添加少量 Al₂O₃硬度随之增加、断裂韧性显著提高. 电镜分析表明, 液相包覆工艺制备的Ce-TZP陶瓷晶粒尺寸分布宽化, 一部分晶粒尺寸较大但CeO₂含量低、易发生马氏体相转变晶粒的存在是断裂韧性改善的主要原因. 陶瓷体中单斜相大晶粒与四方相之间的残余应力、添加少量 Al₂O₃在晶界上易形成薄的非晶包裹层, 是增加可相变四方相数量, 提高断裂韧性的其它机制.

将空心阴极效应运用于AlN陶瓷的烧结, 选用自蔓延高温合成的AlN粉体为原料, 用 Y₂O₃-CaO-Li₂O作为烧结助剂, 制备出了致密度高, 导热性能好的AlN陶瓷. 在添加5.5wt% 的Y₂O₃-CaO-Li₂O
(Y₂O₃:Li₂O:CaO=44:6:5wt%)作为烧结助剂, 在1700℃, 保温3h的烧结条件下, 获得相对密度为98.89%, 热导率为93.8 W/(m·K)AlN烧结体. 烧结体的断口SEM照片显示烧结试样的晶粒生长发育完善, 晶粒轮廓清晰呈尖锐的多面体形状, 晶粒大小均匀, 气孔和晶界相少, 断裂模式为穿晶断裂. TEM表明: 晶界相少, 且大部分都缩至三角晶界, AlN颗粒与颗粒接触紧密.

研究了氧化硼(B₂O₃)掺杂量及烧结温度对钛酸锶钡(Ba_1-xSr_xTiO₃, x=0～0.4)致密化行为及其微观组织的影响, 确定了不同成分钛酸锶钡中氧化硼掺杂量. 随后, 采用一系列Ba_1-xSr_xTiO₃掺杂粉体, 烧结制备了钛酸锶钡梯度陶瓷, 并测试了其介电性能. 结果表明, 钛酸锶钡掺杂适量氧化硼明显降低烧结温度, 在1300℃即可烧结致密化, 比未掺杂相同成分的钛酸锶钡陶瓷烧结温度至少降低100℃; 烧结后各成分单层陶瓷与梯度陶瓷介电性能随温度的变化表明, 梯度组成陶瓷的居里峰温度区间显著展宽, 大大降低了该温区的介温系数, 可望提高该系列陶瓷元器件精度及稳定性.

制备了经过氧化处理的碳纤维增强磷酸钙骨水泥(α-tricalcium phosphate cement/tetracalcium phosphate, α-TCP/TTCP), 初步探讨了碳纤维长径比、含量对硬化体抗压、抗折强度的影响. 实验结果表明长径比为375, 添加量为0.3wt%时, 增强效果最为理想, 抗压强度提高了55%(最大为63.46MPa), 抗折强度提高近100%(最大为11.95MPa), 而掺入量太大及长径比太高, 碳纤维因不能均匀分散将限制其性能的发挥. 生物学评价实验结果表明碳纤维增强的骨水泥具有良好的生物相容性.

钙磷陶瓷表面类骨磷灰石层的形成对瓷诱导新骨生成起非常重要的作用. 本文利用体外模拟装置首次研究了微孔致孔剂对新工艺制备的含CO₃^2-的双相HA/β-TCP多孔陶瓷表面类?骨磷灰石形成的影响. 结果表明, 该陶瓷因CO₃^2-的掺入, 导致类骨磷灰石晶体的形成时间大大缩短(从14天缩短至6天). 此外还有缺钙羟基磷灰石晶体?的生成. 并且微孔致孔剂以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)优于硬脂酸(SA)粉末, 它更有?利于类骨磷灰石的形成. 在同时加入PVB作微孔致孔剂时, 类骨磷灰石晶体的形成情况随PVB加入量的增大而越来越好. 综合其相关性能来看, PVB的加入量以m_钙磷粉:m _致孔剂=1:0.3为宜. 微孔致孔剂的优化有利于该陶瓷材料骨诱导性的提高.

以Sm_0.2Ce_0.8O_1.90(SDC)为电解质, 用交流阻抗谱研究了烧结温度和原料粉体制备过程等因素对复合阴极[50wt%(La_0.85Sr_0.15)_0.9
MnO_3-δ(LSM)+50wt% SDC] 的界面电阻的影响. LSM⁺甘氨酸法制备的SDC和LSM⁺共沉淀法制备的SDC的复合阴极对应界面电阻最小时的烧结温度分别为1200和1250℃; 800℃时, 它们的最小界面电阻分别为0.78?和0.35Ω·². 用扫描电子显微镜观察两种不同复合阴极微结构, 发现其微结构与原料粉体的形貌有着密切的关系, 而微结构又同时决定了阴极?的界面电阻和电导率.

用液相法合成出掺锂、镍、钛的尖晶石锂锰氧化物.用FT-IR、XRD、XPS对合成的材料进行了表征,并研究了电化学性能.研究结果表明:掺锂、镍、钛样品在进行充放电时,在4V区域,其初始放电容量高达140.9mAh/g,循环性能明显好于纯尖晶石样品,主要原因可以归结于掺入的镍、钛离子替换了部分处于16d位置的锰离子,导致尖晶石晶胞出现收缩和锰的价态提高,从而抑制Jahn-Teller效应,提高了尖晶石结构的稳定性.

通过离子交换法在空气气氛中合成了具有O₂型结构特征的掺Co³⁺型层状正极材料Li_0.7Co_xMn_1-xO₂,用XRD、SEM、粒度分析和电性能测试等手段研究了煅烧温度和掺钴量对前驱体碱锰青铜及目标正极材料性能的影响.在900℃煅烧16h合成的前驱体Na_0.7Co_0.2Mn_0.8O₂具有P2型层状碱锰青铜结构特征,XRD特征峰尖锐.样品Li_0.7Co_0.2Mn_0.8O₂在2.25-4.20V首次放电容量为162mAh·g^-1,循环40次后,容量保持率在90％以上;充放电曲线光滑,仅存在2.70～2.90V唯一充放电平台,在循环过程中未发生可逆相变.

通过制备球形高密度前驱体MnCO₃,并对其预烧,得到球形高密度、高活性的尖晶石LiMn₂O₄,密度>1.8g·cm^-3,纯相初始容量达125mAh·g^-1.通过对前驱体MnCO₃的体相掺杂和对预烧产品Mn₂O₃的表面包覆,制备得到体相掺杂和表相掺杂的尖晶石锂锰氧,其循环及高温性能得到明显改善.与体相掺杂相比,表相掺杂能更有效地抑制容量衰减,常温100个循环仍有109mAh·g^-1,容量保持率为92.4％;高温55℃,50个循环仍有95mAh·g^-1,容量保持率为82.6％.

以醋酸镍为原料采用改进的溶胶-凝胶法制备了PEG6000/纳米Ni(OH)₂复合溶胶,粘度法确定了溶胶的稳定区域,稳定溶胶有两种流型:牛顿体和假塑体.以稳定溶胶牛顿体配方采用旋涂法制备了纳米NiO薄膜.研究表明,在旋转涂膜过程中旋转角速度(ω)、旋涂液表观粘度(η)、纳米Ni(OH)₂含量(M)是影响薄膜厚度(d)的主要因素,符合关系式:d=K((η^0.74M^2.1)/(ω^0.54)) .溶胶的流变型影响薄膜质量:以牛顿体制备的薄膜表面较平整,而以假塑体制备的薄膜表面起伏不平. Ni(OH)₂和PEG6000的相对含量主要影响薄膜表面孔隙度,Ni(OH)₂含量低而PEG6000含量高,则薄膜表面纳米NiO粒子排列较为稀疏,反之则排列较为紧密.多次涂膜可得均匀致密的薄膜.

利用中频交流反应磁控溅射技术制备TiO₂薄膜,利用AES、XRD和SEM分析了制得的TiO₂薄膜的成分、结构和表面形貌,并利用多种降解对象研究了TiO₂薄膜的光催化降解性能.结果发现:利用Ar/O₂混合气体反应溅射纯Ti靶制备的TiO₂薄膜符合化学计量比,呈现柱状生长.TiO₂薄膜均为锐钛矿相,晶粒随薄膜厚度增加逐渐长大.制得的TiO₂薄膜对亚甲基蓝、甲基橙和敌敌畏都具有确实的光催化降解效果,同时具有很好的光催化性能稳定性.

介绍一种新型磁束缚电感耦合等离子体增强的物理化学气相沉积复合系统,并用该系统通过反应磁控溅射TiSi合金靶,在氩气和氮气等离子体作用下,在单晶硅衬底上制备了nc-TiN/a-Si₃N₄纳米复合薄膜.扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子谱仪和高分辨率透射电子显微镜的分析和观察结果清晰地表明该薄膜是具有纳米结构的复合薄膜,主要由镶嵌在非晶态Si₃N₄基体中的TiN纳米晶粒组成,TiN晶粒的尺寸约为3nm.

混合价态的锰氧化物Pr_1-xCa_xMnO₃薄膜是近年来国际上超导体以及巨磁电阻领域的研究热点之一.本文采用化学溶液沉积方法在Pt/Ti/SiO₂/Si基底上制备出Pr_1-xCa_xMnO₃薄膜,降低了材料成本;前驱体中不使用鳌和剂,简化了工艺.采用XRD、FT-IR、SEM、AFM、EPMA以及俄歇探针仪等方法对所制备的薄膜进行了表征.结果表明,实验中以较低的温度实现了PCMO钙钛矿结构的晶化;薄膜平整光滑致密,各组分分布均匀,C杂质含量处于很低的水平.

采用Sol-Gel工艺,在快速退火的工艺条件下制备了Bi₄Ti₃O₁₂铁电薄膜,研究了退火温度及时间、薄膜厚度对Bi₄Ti₃O₁₂薄膜的取向生长行为及其铁电性能、漏电流的影响,探讨了Bi₄Ti₃O₁₂薄膜取向生长的微观机制.结果表明:退火温度显著影响薄膜的c轴取向生长,其(00l)晶面的取向度F=(P-P₀)/(1-P₀)由550℃的0.081增加到850℃的0.827,退火时间对其(00l)晶面的取向度也有较大影响;经750℃以上温度退火处理的Bi₄Ti₃O₁₂薄膜呈高度c轴取向,对铁电性能有较明显的削弱作用;薄膜的漏电流密度随退火温度升高而增大,但薄膜的c轴取向生长有利于减缓漏电流密度的增长.

利用溶胶-凝胶法合成了两种不同居里温度的Ba_0.80Sr_0.20TiO₃(BST-80)和Pb_0.82La_0.12TiO₃(PLT-12)铁电陶瓷微粉.以陶瓷微粉,低熔点玻璃粉末PbO-B₂O₃等混合配制浆料,应用丝网印刷法在ITO石英玻璃基板上制备厚膜,并在550-750℃温度下于密封的石英套管中烧结致密化,成功的在750℃低温下制备出BST-80和PLT-82晶相稳定共存的复合厚膜.厚膜的相关性能通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、阻抗仪(LCR)等手段进行测试.结果表明,厚膜的形成主要通过750℃下PbO-B₂O₂玻璃相的浸润及均匀包裹到颗粒表面并经颗粒在玻璃相中一定的液相传质过程而致密化;通过控制玻璃相的包裹及控制颗粒的扩散实现颗粒相的稳定共存.厚膜中PLT-82晶相的晶格受Pb²⁺离子扩散进入玻璃相而略有缩小.这种复合厚膜的介电常数在较宽的温度范围0-300℃间的变化率<18％,具有较高的温度稳定性.

采用短时间一次阳极氧化法制备了纳米级孔氧化铝(AAO)模板,有效地缩短了模板的制备时间,获得的AAO模板孔洞排列有序程度虽有所下降,但分布依然均匀.该模板有效地增加了表面积,为金属沉积提供了均匀的纳米孔洞.采用电沉积法在AAO模板上沉积了颗粒尺寸一致且分布均匀的钴催化剂层后,用CVD法在该模板上生长纳米碳管.经SEM和TEM观察,所制得的纳米碳管密度高直径分布均匀,具有单一的竹节状结构,而且直径远小于孔径.试用了生长动力学来解释这种竹节状纳米碳管的形成原因.

天然石墨(NG)分别掺入碳纳米管(CNT)和纳米炭粉(CNP),得到两种纳米炭与石墨碳的混合材料.通过比较NG、CWI、CNP及其混合材料分别作为锂离子电池负极时的电化学性能,发现碳纳米管的首次不可逆容量损失很大,它的混合材料也不适合作锂离子电池的负极材料;纳米炭粉与石墨有很好的协同效应,该混合材料具有良好的电化学性能,相同条件下与天然石墨相比,其充放电比容量分别提高9.8％和9.4％.

采用TEM表征结构、喇曼光谱表征石墨化度,研究了C/C复合材料中典型粗糙层(RL)和光滑层(SL)结构热解炭生长特征及其与可石墨化性之间的对应关系.结果表明,RL为层状结构,片层呈平直形状,有明显的锥状生长特征,同一锥面中石墨微晶c轴的取向基本相同,相邻锥面中的相差一个小角度,SL没有明显的生长特征;RL比SL结构热解炭容易石墨化,经2400℃石墨化处理后,两者(002)衍射弧宽度分别为39°和66°,对应的石墨化度分别为87.6％和25.6％.提出了一种RL结构热解炭锥状生长结构模型.

通过缝合的方法改善织物增强复合材料层合板的层间断裂韧性.采用双悬臂梁(DCB)试验测试和研究了缝合层合板的层间断裂韧性与断裂行为.为了评价缝合工艺参数(缝合密度)对层间断裂韧性的影响,用改进的插入型夹具在实测不同缝合工艺层合板的Ⅰ型层间断裂韧性值(G_IC)的基础上,分析和阐明了缝合工艺参数(缝合密度)与G_IC间的关系;以提高层合板的平均层间断裂韧性值为目标,以拉伸和弯曲强度为约束条件优化了缝合工艺;采用摄影显微镜对分层断裂面进行了观察,分析和考察了缝合对其它性能的影响.结果表明:改进的插入型夹具可方便地完成缝合层合板的Ⅰ型层间断裂韧性测试;缝合后裂纹不连续扩展,缝合密度对裂纹扩展行为有较大影响;随着缝合密度的增大,层间断裂韧性值增大,但拉伸和弯曲强度降低,缝合密度存在最佳值.

采用拟抛物面规则评估了O’-Sialon、X相的吉布斯生成自由能,并从热力学上分析了O’-Sialon、β-Sialon、X相的合成过程.研究了以中国山西煤矸石为原料,还原氮化合成O’-Sialon的影响因素,包括还原剂(C或者Si)的用量、氮化温度等;结果表明,以金属Si为主要还原剂时O’-Sialon的合成效果较佳,其相对含量最高可以达到80％左右,提高氮化温度有利于O’-Sialon的合成.

采用MA法和低温高压固结工艺制备了Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉软磁合金粉末和块体合金,借助XRD、DSC、SEM、TEM手段分析了它们的相组成、平均晶粒尺寸以及粉末的热稳定性、块体合金的相对密度.结果表明:(1)经过70h MA后,可获得平均晶粒尺寸约9.5nm、bcc结构的单相α-Fe纳米晶过饱和固溶体粉末;(2)在DSC的升温曲线中,分别出现四个强弱不一的放热峰,依次对应着发生了畸变的纳米晶过饱和固溶体的结构弛豫过程、少量非晶晶化过程以及过饱和固溶体的相析出过程,且过饱和固溶体析出过程分两个阶段完成;(3)在P=5.5GPa,P_w=980W,t=5min的烧结条件下,可获得相对密度约98.4％、平均晶粒尺寸约12.5nm的单相α-Fe纳米晶块体合金,该块体合金的软磁性能为:比饱和磁化强度M_s=1.71×10^-7wb·m/g,矫顽力H_c=8.22×10³A/m.

分析了柠檬酸铵(TAC,分散剂)稳定的氧化铝悬浮液的剪切流变行为,研究了TAC加入比例及颗粒大小对流变特性的影响.认为静态时悬浮液中存在由于颗粒布朗运动而形成的热力学颗粒簇,剪切变稀是在剪切作用下热力学颗粒簇分解的结果,而剪切稠化源于剪切作用下水力学颗粒簇的形成.通过悬浮液中颗粒成簇势垒概念的引入,提出悬浮液的低剪粘度和高剪粘度分别取决于氧化铝颗粒表面的ζ电位和Stern电位,通过加入过量的柠檬酸铵可以抑制悬浮液的剪切稠化,推导出了剪切稠化临界剪切速率与颗粒粒径关系的数学表达式.

研究了一种能同时测量纳米流体导热系数λ、导温系数α和比热C_p的非稳态多功能测试新方法,它结合了单丝法准确测量导热系数和双丝法准确测量导温系数的优点.对几种液体的导热系数和导温系数的实测值与TPRC推荐值进行比较,最大偏差分别为-0.4％和-2.7％.导热系数和导温系数测试均方根误差分别<±0.5％和±3％.并用此法测量了纳米Al₂O₃流体和纳米TiO₂流体的热物性参数,结果表明在流体中加入无机纳米粉体后其入和α较分散介质均有明显提高,加和原理不完全适用于纳米流体比热计算.

采用共沉淀法制备了MgO/SnO₂纳米复合粉体.用热重分析(TG)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和能谱(EDS)对样品的物相、形貌、粒径和组成进行了表征.并用DSC考察了纳米MgO/SnO₂对RDX热分解的催化作用.结果表明:400℃煅烧样品的平均粒径约为3nm,MgO的掺杂可提高纳米SnO₂粒子的热稳定性和对RDX热分解的催化作用,它使RDX的分解峰温降低了8.5℃,分解热增加了518J·g^-1(约50％).

以Ti(SO₄)₂为分散相,NH₄HCO₃为连续相,通过膜分散实现液液的微混合沉淀,从而制备纳米TiO₂晶体颗粒.分别研究了两种反应物浓度和流量对制备的TiO₂颗粒的影响,并利用XRD和TEM分别对所得颗粒的晶型和形态进行了表征.实验结果表明,制得的颗粒具有球形度高,粒径小,分布范围窄,且为锐钛矿结构的特点.TiO₂的晶粒粒度和颗粒粒径随Ti(SO₄)₂和NH₄HCO₃浓度的上升,先有所上升再下降;随Ti(SO₄)₂流量的上升而下降;随NH₄HCO₃流量的上升而上升.微混合沉淀技术是一种很好的控制颗粒粒径、且连续化沉淀制备TiO₂超细颗粒的新方法.

首先采用共沉淀法制备钇铝石榴石前驱体,然后以乙醇-水混合溶剂作为反应介质,在较低的温度(300℃)和压力(10MPa)下,制备分散性好的钇铝石榴石纳米粉体.并借助XRD,TEM,BET与IR等测试手段,对所制备样品的性能进行了表征.实验结果表明,在适当的醇-水比条件下可在较低的温度和压力下制备纯相的YAG纳米粉体,其粒度大约为20nm,分散性良好.并对YAG的醇-水热形成机理进行了初步探讨.

以醋酸锌和尿素为主要原料,利用微乳-溶剂热法控制合成了棒状和球状ZnO微晶.用XRD、TEM、FTIR.和SAED等技术手段对两种形状的ZnO微晶进行了表征.结果表明:棒状ZnO微晶的平均尺寸为50nm×320nm,球状ZnO微晶的平均尺寸约为200nm.

以硝酸锡为原料,配成稳定溶液,进行水热反应合成得到了晶粒尺寸只有数纳米的SnO₂粉体.以FT-IR,XKD,TEM等分析手段对粉体进行了表征.FT-IR表明所得粉体均已实现了晶化.XRD衍射峰显示为SnO₂相,衍射峰宽化明显,且随水热温度的升高宽化变窄,结晶性提高.粉体的晶胞体积随水热温度也呈现规律性变化.TEM表明粒子均为数纳米,粉体的分散性能良好,团聚很少.

以氯化镁为原料,采用氢氧化钠沉淀-水热改性法制备了高分散氢氧化镁粉体,研究了制备过程中的影响沉淀因素.实验结果表明:把温度从40℃提高到90℃、采用往氯化镁溶液中加入氢氧化钠的方式有利于降低溶液过饱和度,制备了平均粒径为0.7μm的六方片状氢氧化镁粉体,采用场发射扫描电镜法分析了其形貌和粒径;氯化镁过量时溶液pH值较低,有利于氢氧化镁沿径向生长,形成结构稳定、高分散性的片状产物,采用X射线粉末衍射法研究了氢氧化镁粉体的晶体结构.

通过腐蚀形貌和XRD摇摆曲线,观察到了垂直和平行于Ce:YAP[010]方向的两组晶面内存在的小角度晶界(镶嵌结构间界),根据SEM形貌估算出(010)面内小角晶界的夹角为51”;四晶XRD摇摆曲线的结果表明,平行于[010]向的晶面内小角晶界的夹角为58”;摇摆曲线的半峰宽为54”,根据Darwin理论算出理想晶体的半峰宽为17”,并由此分析了晶体的完整性.

利用提拉法,从掺入11mol％K₂O和1mol％MgO的化学配比LiNbO₃熔体中生长了高质量的掺镁近化学计量比LiNbO₃晶体.与同成分LiNbO₃晶体相比,紫外吸收边发生明显蓝移,OH^-红外吸收峰的位置和波形也发生了显著的变化,初步断定晶体中Mg²⁺的掺杂浓度已达到抗光伤阈值浓度.酸腐蚀结果表明,晶体具有区域性单畴结构.

用定向凝固技术制备了择优方向为[112]的0.70Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.30PbTiO₃高性能定向压电陶瓷.该陶瓷[112]方向的取向度约为35％,准静态压电常数d₃₃约为1500-1600pC/N,耦合系数k_t～0.51,k₃₃～0.82,22kV/cm时的场致应变约为0.23％.

研究了机械合金化制备PLZT陶瓷.实验结果表明,采用纳米TiO₂原料,球磨5h就能得到PLZT粉体,而采用微米TiO₂原料,球磨30h也只有少量的PLZT出现.可见纳米粉体在机械合金化制备PLZT粉体过程中起了重要的作用.机械合金化制备的PLZT粉体具有很好的烧结性能,在1000℃的烧结条件下可以得到致密度达97％的PLZT陶瓷,并且所得PLZT陶瓷的压电性能和铁电性能与其它文献报道的相当.这为实现铁电陶瓷与电极低温共烧打下了基础.

用离子束辅助沉积的方法在人工心脏瓣膜热解碳材料表面制备氧化钛薄膜,研究其对抗凝血性能的改善情况,以探索新型的人工瓣膜材料.对样本分别进行体外血小板黏附试验和动物体内试验以观察血栓形成的情况.结果表明,相比较传统的热解碳材料而言,氧化钛薄膜处理过的材料上黏附的血小板数目和聚集的血小板团数均明显减少,且血小板伪足数目亦明显减少.动物体内试验亦表明有氧化钛薄膜的样本表面形成的血栓较传统的热解碳材料要少,且没有热解碳材料表面有大量的血小板聚集和纤维蛋白形成.研究结果显示用离子束辅助沉积技术制备的氧化钛薄膜,其抗凝血性能优于目前临床应用的热解碳材料,很可能成为新一代的人工瓣膜材料.

利用激光分子束外延技术(LMBE)在SrTiO₃(100)单晶基片上外延生长SrTiO₃(STO)、BaTiO₃(BTO)、Ba_0.6Sr_0.4TiO₃(BST)铁电薄膜.通过反射高能电子衍射(RHEED)实时监测薄膜生长,并结合原子力显微镜(AFM)分析薄膜的生长模式,根据RHEED衍射强度振荡曲线及衍射图样的变化确定动态和静态控制最低晶化温度,发现STO、BTO、BST三种铁电薄膜可以分别在280、330、340℃的低温下实现外延层状生长.

借助水热法,利用三嵌段共聚物聚(1,2-亚乙基二醇)-嵌段-聚(丙二醇)-嵌段-聚(1,2-亚乙基二醇)为模板剂,正硅酸四乙酯为硅源,强酸性条件下制备了分子筛SBA-15.分别以水及水+乙醇为介质采用LaCl₃溶液与煅烧的主体材料SBA-15分子筛固-液相交换法,制备了La-(SBA-15)复合材料.利用化学分析、粉末XRD、N₂吸附技术、IR评价了制备方法的有效性及对SBA-15分子筛孔结构的影响.结果表明,镧已并入SBA-15分子筛中,SBA-15内表面上的硅羟基团是镧进入的主要位置,部分客体在分子筛孔道内.制得的材料La-(SBA-15)保持高度有序的介孔二维六角结构,不改变载体SBA-15的介孔孔道结构.此外,考察了La-(SBA-15)产物的发光现象.