介绍了近年来发展较快的无机-有机复合膜的研究情况,结合国内外近年来发表的相关论文;对其制备技术进行了综述.

电化学超级电容器以其独特的大容量、大电流快速充放电和高的循环使用寿命等特点,受到世人的青睐,致使许多新型的电化学超级电容器电极材料相继被发现和应用.为进一步促进电化学超级电容器的发展,在综述了近年来出现的各种电化学超级电容器电极材料的基础上,提出按材料种类将其分为四大系列:碳材料系列、过渡金属氧化物系列、有机导电聚合物系列和其他系列.并就其各自的特点和性能进行了分析比较,得出了碳材料系列主要向高比表面积和可控微孔孔径方向发展和过渡金属氧化物系列主要向提高材料本身的利用率方向发展以及导电聚合物系列主要向无机、有机杂化方向发展的结论.

综述了近年来与微型机电系统（MEMS）相关的材料微制造和微加工技术的最新研究进展.重点介绍了如何利用硅晶片作为微型模具来制备压电陶瓷和热电材料的微型柱状阵列结构和反应烧结碳化硅微型转子等微制造技术,并展望了材料微制造技术在研制微型医疗器件和微型移动能源方面的应用前景.

对中孔材料在催化有机反应、高分子聚合反应、酶固定化、吸附分离以及中孔材料作为模板合成纳米材料等领域中应用的最新进展进行了综述.

以添加不同含量的五氧化二磷的热塑性酚醛树脂为前驱体,经热固化后升温至600～1600℃下热裂解制备掺磷树脂裂解炭.元素分析、氮气物理吸附和X射线衍射分别考察了裂解炭的元素组成、BET比表面积以及微晶结构变化;恒定电流充放电技术研究了裂解炭的充放电性能.研究发现五氧化二磷的加入使得树脂裂解炭的微晶结构发生了很大改变:随着磷掺杂量的增加,树脂炭的微晶层间距减小,微晶变得更加无序;BET比表面积先减小而后增加;放电容量先增加而后减小,当其含量为 9wt％时,放电容量达到最大值（528mA·h·g^-1）,是掺杂前（230mA·h·g^-1）的2倍多.

采用固相反应法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料Ln_0.6Sr_0.4Fe_1-^χCo_χO_3-σ（Ln=La,Pr;Nd,Sm和Gd）粉体.对其进行结晶学表征,分析氧含量和失重与温度的关系,并研究了其电导率随温度的变化规律及其与Ce_0.8Gd_0.2O_1.9（CGO）电解质的化学相容性.实验表明,600～800℃;所有样品的电导率均高于100S/cm,其中Nd_0.6Sr_0.4Co_0.8Fe_0.2O_3-σ的电导率高达600S/cm,并且与CGO电解质都具有良好的化学相容性.

报道了生长SiC单晶的PVT法生长工艺,研究了晶体生长温度、温度梯度、生长室压力、杂质等因素对晶体生长和晶体质量的影响,确定出合理的工艺条件,生长出φ45mmSiC单晶.X射线衍射表明,生长的单晶为6H多型结构,通过腐蚀法得到晶体中微管道密度约为10³cm^-2,位错密度约为10⁴～10⁵cm^-2.测试了SiC单晶的半导体特性,结果表明:晶体为n型,电阻率约300Ω·cm,迁移率90cm2V^-1S^-1,载流子浓度在10¹⁴cm^-3量级.

在聚氧乙烯五醚（NP5）,聚氧乙烯九醚（NP9）,乳化剂（OP）和环己烷组成的微乳体系中制备二氧化锡前驱物.然后再经800～820℃焙烧2.5h,成功地制备了直径为30～90nm,长5～10μm的金红石结构的二氧化锡纳米棒,并用透射电子显微镜,电子衍射,X射线衍射对二氧化锡纳米棒的结构进行了表征.用熔盐合成机理对其形成进行了讨论,初步认为是成核、长大过程形成了二氧化锡纳米棒.

采用自蔓延高温合成（SHS）,在高压氮气中成功地合成了β-Si₃N₄棒晶,研究了添加不同量Y₂O₃对自蔓延燃烧合成β-Si₃N₄。棒晶长径比的影响.结果表明,Y₂O₃添加量有一个最佳范围,当Y₂O₃的添加量在2Wt％～5wt％时,棒晶生长均匀,长径比约为8.通过铜坩埚吸热淬火的方法,观察到β-Si₃N₄棒晶不同生长阶段的显微形貌,从而推测其生长机理为VLS和VS两种机理协同作用的结果.本文对β-Si₃N₄棒晶生长的反应历程也进行了阐述.

过渡金属硼化物与TiB₂具有相同的晶体结构和相近的晶格常数,因此通过适当的工艺手段能够与TiB₂形成固溶体.本文以NbB₂作为掺加剂,通过热压烧结制备了TiB₂-NbB₂固溶复合陶瓷.研究了掺加剂含量对烧结材料力学性能的影响,材料的显微结构分别由EPMA、SEM和TEM测定.研究结果表明,NbB₂可以部分固溶到TiB₂中形成固溶体,并有助于细化TiB₂晶粒,同时材料的力学性能得到提高.

利用离子注入的方法在Si（111）衬底上制备出了具有六方结构的稀土硅化物YSi₂埋层,并对其进行了结构及电学特性的研究.钇注入剂量为1×10¹⁸Y⁺cm^-2,注入能量为100keV.利用X射线衍射（XRD）及卢瑟福背散射技术（RBS）得到了注入样品的结构相.结果显示,在对衬底Si进行Y离子注入的过程中就已经形成了YSi₂相,在随后的红外光辐照退火过程中,样品呈现出了取向生长的趋势.利用RBS的测量分析了注入层中的Y离子在样品不同深度处的浓度分布.利用四探针法对刚注入的样品进行了红外光辐照过程中的原位方块电阻测量,结果显示,当退火温度升到160℃时,样品中形成了斜方的YSi亚稳相;而240℃则对应着YSi-YSi₂的相转变点。

报道了一种用于氧化物电子陶瓷微波烧结的保温体材料MgAl₂O₄-LaCrO₃的研究和应用情况.该保温材料解决了许多氧化物电子陶瓷在微波烧结过程中易发生的热应力开裂问题并同时具有使样品均匀烧结成瓷的作用.现已成功地应用该保温体对CoMnNiO系NTC热敏材料;BaTiO₃系PTC材料,ZnO掺杂系电压敏材料,LaCrO₃基复合材料等氧化物电子陶瓷进行了微波烧结,烧结样品无热应力开裂并成瓷均匀致密.适用的氧化物电子陶瓷微波烧结温度区间最高可至1600℃.

在氮气保护下,采用高能球磨BaO,锐钛矿型TiO₂混合粉体,机械力化学法成功地合成了BaTiO₃纳米晶,并讨论了反应机制.发现在一定操作参数条件下,粉磨初期为无定形形成期（15h以前）,混合物颗粒粒度减小,晶格畸变,转变为无定形;粉磨中期为固相反应期（15～30h）;BaO与TiO₂在机械力的作用下产生固相反应生成BaTiO₃,同时BaTiO₃晶粒长大;粉磨后期又转入动态平衡期（30h以后）,固相反应基本结束,已生成的BaTiO₃的晶粒生长与粉磨引起的晶粒减小处于动态平衡;XRD,SEM;TEM研究表明:合成BaTiO₃纳米晶体的晶粒尺寸为10～30nm.

选用SiC颗粒作为多孔陶瓷的骨料材料,长石、石英、粘土组成的低共熔混合物形成晶界玻璃相结合剂,活性炭作为成孔剂,采用注浆成型工艺,对多孔陶瓷的性能进行了研究.SiC骨料颗粒的Zeta电位等电点对应的pH值为5.2,注浆浆料的pH值在8～12的范围内具有很好的流动性和稳定性;烧成温度的提高,使SiC多孔陶瓷的气孔尺寸分布范围缩小,但基本孔径不变;晶界玻璃相的高温粘性流动在SiC晶粒之间形成“桥架”结构,提高了两者之间的粘结能力;高温下,SiC颗粒的氧化产物参与晶界反应,生成新的针状莫来石相,使SiC多孔陶瓷的强度出现异常提高.

在675～825℃、氮气气氛下,使用石墨模具压铸的方法制备出Al/A1₂O₃电子陶瓷基板,利用力学拉伸试验机测试了Al和Al₂O₃的结合强度,界面抗拉强度>15.94MPa,使用金相显微镜、SEM等微观分析仪器研究了其界面的微观结构.

采用半化学法制备了纯钙钛矿相的0.80Ph（Mg_1/3Nb_2/3）O₃-0.20PbTiO₃（简称为0.80PMN-0.20PT）陶瓷.反应前驱体是以硝酸镁的饱和溶液代替传统氧化物混合法中的氧化镁,与PbO、Nb₂O₅和 TiO₂混合球磨得到的.该前驱体的TG-DTG-DSC和XRD分析表明,半化学法的反应机理不同于传统氧化物混合法和二次合成法的反应机理.在煅烧过程中,硝酸镁与氧化铅反应生成铅的活化中间体Pb₆O₅（NO₃）₂,由此活化的PbO或Pb₃O₄可与Nb₂O₅生成不稳定的、缺B位的焦绿石相Pb₃Nb₂O₈;再与MgO反应生成钙钛矿相PMN-PT.

用XRD法系统地研究了PFN-PMN二元系中钙钛矿相的前驱体FeNbO4（FN）-MgNb₂O₆（MN）煅烧过程中的物相变化。发现,富镁的前驱体混合物在较高的煅烧温度下有富镁的Mg₄Nb₂O₉（M₄N）生成,而富铁的前驱体混合物中FN的生成,有利于抑制M₄N的形成.M₄N的形成与钙钛矿相煅烧产物中烧绿石相的出现有密切的关系.在MN与FN二种前驱体中,MN在大约650℃时即开始生成,而FN则需至800℃才开始生成,表明较低温度下Fe₂O₃的反应活性不及MgO的反应活性。

通过（电位测量及FTIR分析,研究了BaTiO₃颗粒对阴离子型分散剂PMAA-NH₄的吸附机制.结果表明,加入PMAA-NH₄后,由于BaTiO₃颗粒表面上存在Ba-OH₂⁺的正电荷中心,从而吸附了分散剂的阴离子,使BaTiO₃表面带电特性改变,等电点由pH-5.1移至pH=3.5.当pH=10,PMAA-NH₄的加入量为0.8wt％时,BaTiO₃颗粒表面吸附达到饱和,可以得到稳定性好的BaTiO₃悬浮体.

在773K加热MoO₃和MCM-41的机械混合物,可以实现 MoO₃分散在介孔分子筛MCM-41表面,用透射电镜和选区电子衍射,配合XRD和液氮温度下氮吸附-脱附曲线和BJH孔径分布,研究了活性组分MoO₃在有序介孔材料MCM-41上的存在状态,以及MoO₃分散到MCM-41表面后MCM-41的结构变化情况.结果表明:当MoO₃的含量小于单层分散阈值,加热后MoO₃的XRD衍射峰彻底消失;用HRTEM观察不到分散在MCM-41表面或孔道中的MoO₃颗粒,而EDS能谱证明在MCM-41的孔道中有呈分散态的MoO₃存在.MoO₃的含量大于单层分散阈值,通过加热不能使MoO₃完全分散在MCM-41表面,而且XRD、HRTEM、氮吸附-脱附等温线和孔径分布都表明由于MoO₃的分散量较大,载体MCM-41的有序介孔结构遭到破坏.

在微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）系统中,用低压成核方法,在氧化铝陶瓷基片上获得了高成核密度的金刚石薄膜.实验表明,金刚石成核密度随系统压强减小而提高.在此基础上,提出一种MPCVD系统中金刚石成核的动力学模型,并指出对应于最高成核密度有一临界压强存在.

在一台УВНИПА-1型双激发源等离子弧薄膜沉积装置上制取Ti合金化DLC膜,用纳米硬度计、显微硬度计、原子力显微镜以及X射线衍射仪和光电子能谱仪等手段对薄膜的力学性能和结构进行了分析和测定.摩擦磨损试验在一台球-盘滑动磨损试验机上进行.比较了不同钛合金化程度的DLC膜及热处理前后的性能变化.结果表明,薄膜的力学性能与Ti含量有非单值关系,但摩擦系数随Ti含量增加而升高;热处理后薄膜显微硬度显著升高的原因是生成了碳化钛硬化相.

用核反应分析方法,对等离子体基脉冲偏压沉积DLC膜的氢分布和氢含量进行了较系统的研究.结果表明,用等离子体基脉冲偏压沉积技术可获得较低氢含量的DLC膜;其氢含量范围约为6at％～17at％,且氢沿膜厚是均匀分布的,随等离子体密度及离化率降低,DLC膜的氢含量增加,荷能离子对生长表面的轰击具有较强的析氢作用,工作气体中引入氢气促进DLC膜中氢的析出.

针形铁黄纳米粒子表面包覆无机物如Si、Co等氧化物形成复合纳米粒子,是改善金属磁性记录粉性能的重要方式.采用ICP,TEM,XPS方法研究复合纳米粒子的表面性质,结果表明包硅复合粒子的表面形成均匀、致密的SiO₂薄膜,表面层与基体表面间的界面结构类似异质结,导致粒子的XPS谱图中 Fe 2p谱峰发生2.7eV的化学位移;而包钴复合粒子由于钴在铁黄表面的吸附发生在部分晶面上而无法形成均匀、致密的薄膜,XPS谱图主要发生因表面荷电而导致的物理位移.

采用溶胶-凝胶法在普通的载玻片上制备了锐钛矿型TiO₂和过渡金属Cu离子掺杂TiO₂薄膜.通过XRD,UV-VIS,XPS,AFM表征了合成的薄膜,表明铜离子掺入后,薄膜变得更加致密.铜离子以Cu₂O的形式存在.在紫外光照射下,TiO₂薄膜表现出明显的亲水性.对于掺铜的TiO₂薄膜,随着铜掺杂量的增加,铜（Ⅰ）对亲水性能的抑制作用亦增强.

报告了一种利用Gibbs膜反应制备颗粒膜的技术.在制备CuS颗粒膜过程中,出现了棒状CuS纳米晶体的奇异现象.用透射电镜（TEM）、电子衍射（ED）和能量色散谱（EDS）等实验手段对所得CuS颗粒膜和棒状CuS纳米晶进行了分析和表征,并对棒状CuS纳米晶的形成机理进行了初步探讨.

采用溶胶-凝胶法和离子束增强沉积法在医用NiTi合金表面制备TiO₂薄膜以提高其生物相容性.利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和X光电子能谱（XPS）对薄膜的结构、表面形貌及组成进行了比较研究;电化学腐蚀实验表明,两种方法制备的TiO₂薄膜对金属基体均起到一种保护膜的作用,能够提高医用金属材料在模拟体液中的抗腐蚀性;对薄膜表面固定肝素抗凝血分子进行研究发现,溶胶-凝胶法制备的TiO₂薄膜表面能够获得较好的肝素固定效果.

采用514.5石nm波长的氩离子激光器,结合X射线衍射分析（XRD）、红外光谱分析（IR）、扫描电镜分析（SEM）和透射光谱分析,研究了GeS₂非晶半导体薄膜在激光辐照后的性能及结构变化.实验结果发现,经热处理和激光辐照后,薄膜的光学吸收边均移向短波长处,并且随着辐照激光强度和辐照时间的增加而增加,这种平移在退火薄膜中是可逆的.SEM结果分析表明,薄膜在激光辐照后有晶相出现,且随着辐照激光强度的增加,晶相更多.

在313～473K温度范围内测定了一种Y₂O₃稳定ZrO₂材料（YSZ）的交流电导率谱,进而导出了材料的直流电导率并分析了其随温度的变化关系.研究发现:在低温下材料的电导活化能随温度的升高而增大.这一实验现象与在高温下所观察到的活化能随温度升高而降低的规律截然相反.通过分析材料中氧空位的解缔及迁移机制,对YSZ材料中电导活化能随温度的变化关系作出了一个合理的解释.

以无机盐ZnSO₄·7H₂O和Na₂S·9H₂O为原料,用室温固相化学反应合成了ZnS;用XRD、TEM对产物的组成、大小、形貌进行了表征;用TG-DTA确定了ZnS的稳定温区.结果表明,产物为纳米颗粒,平均粒径为15nm左右,且610℃以下能在空气中稳定存在.另外还采用静态配气法测定了材料的气敏性能,发现ZnS对H₂S有很高的灵敏度,且抗干扰能力强,有很好的应用前景.

采用溶胶-凝胶工艺制备了Ba_0.65Sr_0.35TiO₃粉体,并利用微波烧结技术对粉体进行了合成和烧结,研究分析了样品的介电特性,并与传统制备工艺获得的样品进行了性能比较.实验结果表明,获得的Ba_0.65Sr_0.35TiO₃粉体颗粒较细,其合成温度和烧结成瓷温度都较传统工艺有大幅度降低,分别为900和1310℃;可以获得晶粒尺寸在1μm以内的陶瓷;随晶粒的减小,材料的相对介电常数变化不大,而介电损耗大大降低.

利用 MSP试验在全组成范围和不同的实验温度下对 Mo/PSZ系两相复合材料进行了高温力学性能的测试,详细讨论了各组成复合材料在不同温度下的破坏模式和强度与温度的依存性.实验结果证明,利用简便的MSP实验法不仅可以精确地表征Mo/PSZ系复合材料的破坏行为,而且MSP强度与抗弯强度有很好的对应关系,利用这种关系可以从测得的MSP强度来预测抗弯强度.

针对接触应力和压痕临界载荷的应力分布,通过应力梯度效应讨论分析了产生球压裂纹中的几个传统强度理论无法解释的问题.利用均强度准则提出了一种脆性材料局部强度和表面残余应力的压痕测试方法,并建立了一种简便的强度保证试验技术,对脆性构件的非破坏性能评价有实用意义.

采用X射线衍射技术（Guinier-Hagg相机）分析了Sr_0.4Ba_0.6Nb₂O₆（SBN40）原始混合粉料经不同温度煅烧后的相组成,并利用PIRUM程序对不同反应温度下形成铌酸锶钡相的晶胞尺寸进行了计算.结果表明:在Sr_0.4Ba_0.6Nb₂O₆的形成过程中将出现中间相Na₅Nb₄O₁₅、Sr₅Nb₄O₁₅、SrNb₂O₆与BaNb₂O₆,而SrNb₂O₆与BaNb₂O₆最终反应生成铌酸锶钡.反应生成的铌酸锶钡的晶胞参数随反应温度的升高而变小.依据这些实验结果,文中提出了Sr_0.4Ba_0.6Nb₂O₆相的形成机制.

首次将人工神经网络技术用于介电陶瓷的配方性能分析.以BaTiO₃为研究对象选取了几种掺杂剂,在均匀实验设计的基础上,用BP人工神经网络对所得实验结果进行了分析,建立了相应配方的数学模型并将其与多重非线形回归模型的结果进行了比较.通过对人工神经网络配方数学模型的二次分析,得到了比多重非线形回归模型更加丰富的配方信息和内在规律,并且用图形化方式直观地表达了出来.在进一步对配方结果的优化和验证的基础上发现实验结果能够较好地符合理论预测,说明人工神经网络对于获得多性能指标要求介电陶瓷的最优化配方具有较好的指导作用.

研制高温吸波材料是我国隐身技术的一个新领域,本文应用神经网络技术建立了Si/C/N纳米粉体氮含量-介电损耗角正切变化规律的模型,以期能解决粉体成分对粉体介电损耗角正切的影响问题.研究结果表明,所建立的神经网络模型,可以比较准确和全面地反映粉体成分对介电损耗角正切的影响程度及其规律,模型对粉体氮含量与介电损耗角正切之间关系的预测与实验结果相吻合,证实了将人工神经网络模型应用于高温吸收剂的介电损耗角正切控制和吸收剂的优化是有效和可行的.

以直径3英寸Li₂B₄O₇晶体为籽晶,采用改进型坩埚下降法在Pt坩埚中生长了直径105mm、长度120mm、无宏观缺陷的高质量Li₂B₄O₇,晶体.生长速率<0.3mm/h,固液界面附近的温度梯度约为30℃/cm.探讨了开裂、孪晶、包裹体等缺陷的形成和消除办法,测试了该晶体的性能.介电常数ε₁₁=9.33,压电系数d₃₃=0.94C/m²,机电偶合系数k₃₃=0.42.高机电偶合系数和低介电常数表明该晶体在高频声表面波器件应用方面具有很大的潜力.

系统研究了不同特性的压电陶瓷植入耳蜗及其植入位置对听阈变化的影响,实验结果表明,植入材料的机电耦合系数和电容越大,听阈下降越明显;陶瓷片置于鼓介中内侧贴于螺旋神经表面成功率最高.充分证实了压电陶瓷片植入耳蜗可模拟毛细胞进行声电转换,刺激听神经引起听觉,提高聋耳的听力这一新构想是成功的.

利用层层自组装的方法制备了粒径和组成可裁剪、具有核-壳式结构的单分散二氧化硅（SiO₂）磁球.用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、能谱（EDS）对样品的形貌、组成进行了分析;用电位的变化考察了磁性多层膜在胶体表面的逐步生长.

采用红外、紫外光谱仪对热等静压（HIP）处理前后CVDZnS的光学透过率进行了测量,采用分析电子显微镜、金相显微镜和X射线衍射对原生CVDZnS和经热等静压（HIP）处理的CVDZnS的显微组织和晶体结构进行了分析.根据热等静压（HIP）处理前后CVDZnS光学透过率和材料内部显微结构的不同分析了热等静压过程造成CVDZnS光学性能提高的原因.研究表明:热等静压过程使得CVDZnS的晶粒尺寸有了很大提高,并且消除了原生CVDZnS在生长过程中形成的晶体缺陷,从而减小了原生CVDZnS中由于晶格缺陷和晶粒边界造成的散射损失,使得CVDZnS的光学透过率,尤其是在可见光及近红外波段,有了较大的提高.

以CH₃SiCl₃为源物质,H₂为载气,Ar气为稀释气体,研究了沉积温度和沉积气氛压力对SiC沉积形貌的影响.应用晶体成核-长大理论和SiC沉积热力学理论,解释了SiC沉积的各种形貌.研究表明;降低系统压力和提高沉积温度,能减小SiC在气相中形核所需的最大能量,促进形核.SiC沉积热力学随沉积条件的改变决定了SiC沉积形貌的改变.

利用大气等离子喷涂（APS）技术,在不锈钢基体上制备了氧化锆纳米结构涂层.运用XRD、SEM与TEM等分析手段对喷涂用粉末原料和涂层的显微结构、物相组成进行了观察和确定.实验结果表明,纳米氧化锆粉末经喷雾造粒后的颗粒粒径主要分布在15～40μm之间,流动性好,适合于等离子喷涂用.等离子喷涂氧化锆纳米涂层颗粒分布在60～120nm之间,晶粒发育良好.涂层物相由四方和立方相氧化锆所组成.氧化锆纳米涂层的气孔率约为7％,结合强度为45MPa。

采用电子回旋共振微波等离子体源增强磁控溅射沉积氧化铝薄膜.X射线光电子谱和X射线衍射分析表明,在600℃沉积温度下,Si（100）基片上获得了亚稳的具有化学计量配比成分、面心立方结构的γ-Al₂O₃薄膜.薄膜的折射率为1.7,与稳定的α-Al₂O₃体材料相当.

采用微波加热法制得了γ-Al₂O₃蜂窝陶瓷涂层及相应的三效催化剂.比较并详细分析了微波涂层（TC-B）与传统涂层（TC-A）在晶型、比表面积及三效催化剂活性上的差别.结论是.微波涂层的主要特性参数均达到或超过了传统涂层.以微波法制备γ-Al₂O₃涂层的工艺过程能耗少、周期短、生产成本低.