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钨酸铅(PbWO4)闪烁晶体的结构研究进展
林奇生,冯锡淇
2000 Vol. 15 (2): 193199
摘要(
2018 )
PDF(312KB)(
1224
)
介绍近年来在钨酸铅闪烁晶体结构研究方面所取得的进展,表明钨酸铅晶体结构具有结构多型性和非化学计量配比的特征,说明了晶体结构这一因素在钨酸铅晶体研究中的重要性.
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活性填料在先驱体转化制备陶瓷材料中的应用
谢征芳,陈朝辉,李永清,周长江
2000 Vol. 15 (2): 200208
摘要(
2102 )
PDF(524KB)(
1554
)
综述了用先驱体法制备陶瓷材料的特点,针对先驱体法气孔率高及收缩率大的不足,提出了三个解决办法,其中着重讨论了活性填料的选择原则及其在先驱体裂解制备陶瓷中的特点、应用及国内外研究现状.
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高Tc铋层状压电陶瓷结构与性能
晏海学,李承恩,周家光,朱为民
2000 Vol. 15 (2): 209220
摘要(
2400 )
PDF(895KB)(
1961
)
综述了铋层状压电陶瓷的结构特点及性能研究.铋层状压电陶瓷的结构由(Bi2O2)2+层和钙钛矿层(Am-1BmO3m+1)2-按一定规则共生排列而成.此处 A为适合干 12配位的离子;B为适合于八面体配位的离子,m为一整数,其值一般为1~5.与钛酸钡(BaTiO3)或锆钛酸铅(PZT)陶瓷相比,铋层状压电陶瓷具有以下特点:低介电常数、高Tc、机电耦合系数各向异性明显、低老化率、高电阻率等. 先前研究证明,居里温度不仅与极化原子位移、自发极化强度、A位Bi含量有关,而且还与取代离子的特性诸如离子半径、电负性、核外电子排布有关.压电活性低是铋层状陶瓷的本质缺点,通常发展该材料的途径为化学取代或晶粒取向技术.研究材料结构与性能之间的关系有助于发展铋层状压电陶瓷材料.
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PMNT单晶电畴结构随组分与结构的变化
许桂生,罗豪甦,徐海清,齐振一,殷之文
2000 Vol. 15 (2): 221228
摘要(
2241 )
PDF(720KB)(
1487
)
利用多种方法观察了弛豫型铁电单晶PMNT中电畴结构随组分与结构的演变过程与特征.观察发现,在PMN-PT的三方相区内,随PT含量的增加,电畴结构表现出微畴一(亚微畴)-不规则宏畴一规则宏畴转变历程;在三方-四方相变中,非180°电畴发生71°(或109°)宏畴-90°宏畴的转化,同时电畴图像变得更为规则.根据不同组分PMNT电畴的显示特征,提出晶体的最大双折射率可以作为度量其弛豫性强弱的光学参数.观察到了电畴的分布不均匀与多级结构现象,前者与组分或结构的起伏有关,后者与多期式马氏体转变有关.本文还分析了偏光显微镜、DIC、SEM、SEAM等观察方法中电畴的成像特征.
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导模法生长Al2O3单晶温场的理论计算
孙巧艳,井晓天,马胜利
2000 Vol. 15 (2): 229236
摘要(
2079 )
PDF(464KB)(
1110
)
用光线导向模型建立了描述Al2O3单晶内部热量交换的二维方程,用有限元法计算了Al2O3单晶的温度场,分析了片状Al2O3单晶温场及其变化规律.研究结果表明,对流换热系数影响晶体的温度分布,固液界面越远,影响效果越显著,对流换热系数的增大使晶体温度降低.晶体生长速率增大使结晶前沿的温度梯度增大.晶体较长时,距固液界面较近的晶体的温场可以认为是准稳态温场.
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熔化过程中PbO-PbBr2-PbF2-P2O5系统玻璃成分的变化
赵宏生,周万城,朱冬梅
2000 Vol. 15 (2): 237242
摘要(
1907 )
PDF(335KB)(
1046
)
了研究PbO-PbBr2-PbF2-P2O5系统玻璃在熔化过程中成分的变化,本文应用定 量化学分析法测出了玻璃在熔化后的成分.结果表明,PbO-PbBr2-PbF2-P2O5系统玻璃熔化 时氟和磷的损失较大,铅的损失相对较小;溴的损失随配料中各元素含量的多少而变化.氧含 量的变化受P2O5的挥发以及氧、水分与玻璃熔体中卤化物的反应程度两个因素影响.相关化 学反应的热力学计算与分析结果相吻合.
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PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统玻璃的热性质和化学稳定性
朱冬梅,周万城,赵宏生,吴静波
2000 Vol. 15 (2): 243248
摘要(
1896 )
PDF(215KB)(
1133
)
重点研究了PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统玻璃的热性质、耐水性和抗潮解性.结果表明:该系统玻璃的热膨胀系数较大,一般在 25×10-6°C-1左右. PbBr2-PbCl2-P2O5系统的玻璃具有较低的玻璃转变温度,可低达 146℃.加入 PbF2和/或 PbO可显著提高玻璃的转变温度和密度,其中 PbO对试样的影响更为显著. PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统玻璃的抗潮解性一般较好。多数玻璃在水中的溶解速率可达10-5mm/day,具有较好的耐水性.
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嵌有纳米碳颗粒凝胶玻璃的制备及其发光特性
杨合情,林殷茵,汪敏强,张良莹,姚熹
2000 Vol. 15 (2): 249253
摘要(
1810 )
PDF(329KB)(
994
)
以磷酸三乙酯、硝酸铝和正硅酸乙酯为原料,通过它们的水解制备了xAl2O3·xP2O5·100SiO2(x=0.25~3)凝胶.在600℃对凝胶进行热处理,使其中的有机基团炭化,从而制备出了镶嵌有碳纳米颗粒的xAl2O3·xP2O5·100SiO2(x=0.25,0.5)凝胶玻璃.在室温下以532nm激光(Nd:YAG)激发,在 630nm处有一强的发光峰,该发光现象是由镶嵌在凝胶玻璃中的纳米碳颗粒产生的.
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AgX光色玻璃退色动力学模型
刘彤,沈菊云,陈学贤,缪之训
2000 Vol. 15 (2): 254258
摘要(
1859 )
PDF(185KB)(
953
)
以AgX光色玻璃中的胶体Ag0转化为Ag+的转化几率b为基础,推导了AgX光色玻璃的退色动力学模型:T=1—B—kC0exp(-bt),并结合实测的退色动力学参数给出了这一模型的数学解法,并将根据该理论模型绘制的退色动力学曲线与实测的退色动力学曲线进行了对比.结果表明:根据AgX光色玻璃中的转化几率b所推导出的退色动力学模型,较好地解释了AgX光色玻璃的退色过程,转化几率b较准确地表征了退包动力学的退色速度,理论计算的退色动力学曲线与实测的退色动力学曲线完全吻合.这进一步证明了本文提出的退色动力学模型及其所依赖的理论基础的正确性.
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聚乙烯亚胺在SiC粉体上的定量吸附研究
孙静,孙伟燕,高濂,郭景坤
2000 Vol. 15 (2): 259263
摘要(
1996 )
PDF(294KB)(
1217
)
利用紫外一可见光谱研究了分散剂聚乙烯亚胺在粉体SiC上的定量吸附情况.加入酸性PEI后粉体SiC表面的电性发生改变,等电点由pH=2.0移至pH=10.5.分散剂在粉体上的吸附满足Langmuir单层吸附方程.对分散剂PEI-H+(pH=3.57)来说,单层吸附值为0.0172mg/mL.对分散剂PEI-H+(pH=661)来说,单层吸附值为0.0208mg/mL.利用富利叶红外光谱证实了这种吸附作用.
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不同稀土元素对α-Sialon-AlN-多型体复相陶瓷生成动力学的影响
陈卫武,孙维莹,严东生
2000 Vol. 15 (2): 264268
摘要(
1959 )
PDF(291KB)(
951
)
研究了以Y,Sm以及复合稀土Y+Sm分别作为α-Sialon的形成离子,组份为 90wt% α-Sialon(m= 1,n= 17)+10wt%12H的样品在 1450~1800℃热压条件下的致密化和反 应过程.结果表明,添加Y2O3+Sm2O3复合稀土对致密化最有利,不同的稀土元素对反应过 程有较大的影响,即在 Sm-组份中 α-Si3N4很快消失, α-Sialon与 AIN-多型体同时形成而 Y- 组份中α-Si3N4消失较慢,α-Sialon的形成受到AlN一多型体的抑制.
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快速烧结制备纳米Y-TZP材料
李蔚,高濂,洪金生,宫本大树
2000 Vol. 15 (2): 269274
摘要(
1940 )
PDF(403KB)(
1091
)
研究了快速热压烧结和放电等离子快速烧结(SPS)制备纳米Y-TZP材料.利用快速热压烧结和 SPS快速烧结,可在烧结温度为 1200℃、保温9~10min条件下,制得相对密度超过99%的 Y-TZP材料.研究发现:虽然快速热压烧结和 SPS烧结都可使Y-TZP在相同温度下的密度高于普通热压烧结,但两种快速烧结所得Y-TZP的晶粒都大于无压烧结所得;另外,快速热压烧结所得样品的结构不够均匀,而SPS烧结的样品的均匀性较好.文章对产生这些现象的原因进行了理论探讨.
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新型复合钙钛矿Ba(SbⅢ,SbⅤ)O3的水热合成和表征
郑文君,庞文琴
2000 Vol. 15 (2): 275280
摘要(
2485 )
PDF(431KB)(
1142
)
采用水热晶化法制备了Ba(SbⅢ,SbⅤ)O3新型钙钛矿型氧化物,并通过XRD、 IR、SEM和ICP等方法对产物物相、形貌和组成等进行了表征.结果表明,产物为立方钙钛矿结构,晶胞参数为α=0.415nm,粒度为1~2μm具有一定团聚的多晶粉末.产物中锑为三价和五价两种价态.水热条件对合成影响的研究结果表明, Ba(SbⅢ,sbⅤ)O3合成的适宜碱度和nSb(Ⅴ)/nSb(Ⅲ)分别为 8~10Mol/L KOH和 0~1
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中温烧结PZN-PZT系陶瓷的压电性能研究
江向平,廖军,魏晓勇,张望重,李国荣,陈大任,殷庆瑞
2000 Vol. 15 (2): 281286
摘要(
1814 )
PDF(328KB)(
855
)
在多层压电器件的研制过程中,为实现压电陶瓷和Ag/Pd内电极的共烧结,本文对中温1100~1140℃范围烧成的PZN-PZ-PT系压电陶瓷的电性能进行了研究,结果表明,保温时间对该组成的压电介电性能有重要的影响,随保温时间的延长,d33从420×10-12C/N增加到 560×10-12C/N, εT33从 2180增加到 2900。
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Sol-Gel法制备BaxSr1-xTiO3铁电薄膜化学机制的探讨
金承钰,丁永平,孟中岩
2000 Vol. 15 (2): 287292
摘要(
1920 )
PDF(395KB)(
905
)
用FTIR分析,结合DSC、XRD、AFM实验结果,展示了sol-gel法制备BaxSr1-xTiO3(BST)薄膜热演化过程的化学机制.研究表明:螯合剂HACAC的引入减缓钛醇盐水解速率、改善晶化途径、降低结晶起始温度,从而制得了晶化完善、致密无裂纹的BST薄膜.
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锰掺杂对硬性PZT材料压电性能的影响
贺连星,李承恩
2000 Vol. 15 (2): 293298
摘要(
1989 )
PDF(315KB)(
1095
)
研究了锰掺杂对PZT材料微结构及压电性能的影响,并用ESR确定了锰在PZT材料中的价态.结果表明,锰在PZT材料中主要以 Mn2+和 Mn3+的方式共存.锰在PZT陶瓷材料中的“溶解度”约为1.5mol%.锰含量<0.5mol%时,Mn将以Mn2+和Mn3+的方式优先进入晶格 Pb位,使材料的压电性能提高,表现出施主杂质特性;锰浓度处于 0.5~1.5 mol%时,部分Mn将以Mn3+或Mn2+的方式进入晶格中(Zr;Ti)位,而此浓度范围内锰掺杂的PZT材料同时表现出“软性”和“硬性”材料的压电特性.锰含量>1.5mol%时,过量的Mn将在晶界积聚,使压电活性降低.少量Fe的存在,可使Mn离子的溶解度降低,并起到抑制Mn2+和 Mn3+氧化的作用.
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(Pb,Ca)TiO3铁电薄膜光学性质的研究
李辉遒,唐新桂,刘毅,唐振方,张曰理,莫党
2000 Vol. 15 (2): 299303
摘要(
1905 )
PDF(196KB)(
980
)
用溶胶凝胶法在Si(100)衬底上制备了(Pb,Ca)TiO3铁电薄膜样品,测量了其在2.3~5.0eV能量范围的椭偏光谱,并获得样品的膜厚和在该区间的光学常数谱.实验发现Pb离子被Ca离子取代后,折射率峰向低能方向移动;同时随着Ca含量的增加,(Pb,Ca)TiO3的吸收边向低能方向移动,表明Ca离子取代Pb离子后,禁带宽度Eg减小.还讨论了引起折射率峰移动和禁带宽度Eg减小的原因.
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反应溅射NiCrOx薄膜过程及其光学性质的研究
曹韫真,胡行方
2000 Vol. 15 (2): 304308
摘要(
2096 )
PDF(252KB)(
997
)
研究了反应气体流量对磁控反应溅射NiCrOx薄膜成分和光学常数的影响.在反应溅射过程中,NiCr靶随着O2流量的增大出现毒化现象.在不同氧流量条件下可沉积出近于透明的介电薄膜和不透明的吸收薄膜.对薄膜光学常数的研究可应用到太阳能光谱选择性吸收薄膜的制备.
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纳米级LiMn2O4尖晶石合成及电化学性能研究
杨书廷,张焰峰,吕庆章,尹艳红,张明春,丁立,赵林治
2000 Vol. 15 (2): 309314
摘要(
1795 )
PDF(455KB)(
952
)
以Li2CO3和Mn(NO3)2为原料,以聚丙烯酰胺为高分子网络剂制得前驱体后,用微波加热技术合成了纳米晶尖晶石LiMn2O4粉体,通过循环伏安及充放电技术对其进行电化学性能测试表明,该材料的电化学比容量为 120mAh/g;循环 50次后衰减率为 4.7%;通过 SEM及XRD分析其微观形貌表明,该材料不仅相纯度高,而且颗粒粒度近于纳米级,有利于Li+的嵌入/脱嵌.本文所提供的微波一高分子网络技术不仅为合成具有优良性能的锂锰尖晶石氧化物材料提供了一个新方法,而且为合成其他类型高性能氧化物陶瓷材料提供了一条新思路.
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低硅沸石骨架结构及其稳定性的模拟计算
李宝宗,国永敏,庞文琴,徐如人
2000 Vol. 15 (2): 315323
摘要(
1832 )
PDF(473KB)(
997
)
采用晶格能极小化技术模拟计算了一系列结构的低硅沸石全硅骨架晶格,预测了它们的骨架结构和晶格能.计算结果与二氧化硅致密α一石英相比较,发现这些低硅沸石彼此间的晶格能相差很小(<25kJ·mol-1),与α一石英相差43~68kJ·mol-1这意味着在低硅沸石的合成中,特定结构骨架的形成仅需要较少的能量;可以解释低硅沸石骨架结构的相似性和多样性.同时讨论了计算晶格能和骨架结构间的关系,结果表明随着低硅沸石骨架密度的增大,全硅骨架晶格能呈降低趋势.分析这些低硅沸石的XRD数据发现在它们的结构中包含较短的 Si-O键长(0.1557nm),很长的 Si-O键长(01764nm), O-Si-O键角有大的分布范围(93.38~133.41°),Si-O-Si键角平均在144°左右并且具有更大的分布范围(127~180°)。
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热等静区致密化的计算机模拟及在TZP陶瓷中的应用
李少波,李国安,娄彦良,罗慧倩
2000 Vol. 15 (2): 324330
摘要(
2076 )
PDF(374KB)(
1003
)
根据热等静压的致密化理论,建立热等静压致密化的数学模型,实现了数学模型的计算机模拟,完成了热等静压图计算机计算、绘制与分析.对3Y-TZP的热等静压图进行了实验验证,实验结果与理论计算结果十分吻合.利用热等静压图,讨论了热等静任参数优化问题.
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γ-Al2O3纳米粉对氧化铝纤维烧结行为的影响
何巨龙,刁玉强,于栋利,田永君,李东春
2000 Vol. 15 (2): 331335
摘要(
1907 )
PDF(353KB)(
1179
)
研究了纳米γ-Al2O3粉末对氧化铝纤维烧结行为的影响.在纤维挤压成型过程中,纳米粉体填入到微米颗粒形成的孔隙中,当加入量为 40wt%时,纤维素坯相对密度由 65%提高到80%。由于成型密度高、气孔分布窄、孔径小而有利于烧结,在较低的烧结温度下可以达到理论密度.全部采用纳米γ-Al2O3粉挤压的纤维烧结后具有较大的径向收缩率,在1200℃烧结即可达到完全致密.
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原位生成TiC/Ti5Si3纳米复合材料的显微结构研究
李建林,江东亮,谭寿洪
2000 Vol. 15 (2): 336340
摘要(
1768 )
PDF(342KB)(
800
)
研究了原位生成TiC/Ti5Si3纳米复合材料的显微结构.实验结果表明,以SiC和Ti 为原料,通过反应热压工艺可以原位合成TiC/Ti5Si3复合材料,其中的大部分TiC粒子为纳 米粒子.TiC晶粒与Ti5Si3晶粒的晶界上存在原子台阶.复合材料还含有少量Ti3SiC2相.这 些Ti3SiC2相主要呈棒状分布在Ti5Si3基体中,另有少量Ti3SiC2相位于大的TiC晶粒内.
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等离子喷涂制备HA/ZrO2复合涂层
郑学斌,丁传贤
2000 Vol. 15 (2): 341346
摘要(
1815 )
PDF(435KB)(
962
)
采用等离子喷涂技术,在Ti-6Al-4V基体上成功地制备了羟基磷灰石/氧化锆(HA/ZrO2)复合涂层,对涂层的微观结构、相组成和结合强度进行了研究,并以模拟体液试验评估涂层的生物活性.结果表明,复合涂层具有较为均匀的微观结构.HA/ZrO2复合涂层的结合强度明显高于 HA涂层, HA/60 wt% ZrO2涂层的结合强度高达 28.5MPa,为 HA涂层的 2.2倍.复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后,表面覆盖一层碳酸磷灰石(carbonate-apatite),表明涂层具有良好的生物活性.
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多孔TiO2光催化纳米薄膜的制备和微观结构研究
余家国,赵修建
2000 Vol. 15 (2): 347355
摘要(
1881 )
PDF(614KB)(
1513
)
锐钛矿型多孔TiO2纳米薄膜可以从含聚乙二醇(PEG)的钛酸盐溶胶前驱体中通过溶胶-凝胶法制备.涂层的形貌,如孔的大小和孔的分布可以通过聚乙二醇的加入量和分子量来控制.当聚乙二醇的加入量和分子量越大,聚乙二醇热分解后在薄膜中产生的气孔就越多和孔径越大.随着TiO2薄膜中气孔孔径和数量的增加,光的散射增强,薄膜的透光率减小.通过扫描电镜(SEM)和重量法测定了薄膜的厚度,每镀一次薄膜的厚度增加约为0.08μm.通过X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(IR)确定了多孔TiO2纳米薄膜中元素的化学组成和表面羟基含量.实验结果表明:薄膜中除含有Ti、O元素外,还有一定量来自有机前驱物中未完全燃烧的碳和少量从玻璃表面扩散到薄膜中的Na和Ca元素;同时发现薄膜表面的羟基含量随聚乙二醇的加入量的增加而增加
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高分子网络凝胶法制备纳米α-Al2O3粉体
王宏志,高濂,李炜群,李强
2000 Vol. 15 (2): 356360
摘要(
2037 )
PDF(311KB)(
942
)
用高分子网络凝胶法制备Al2O3粉体,通过网络的阻碍作用,阻止Al2O3的团聚,获得颗粒大小在 10nm左右的α-Al2O3粉体,其煅烧温度比通常低 100℃.
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氧化物溶液表面张力对流速度场研究
金蔚青,蒋元方,梁歆桉,葛长根,杨家骏,潘志雷,刘照华
2000 Vol. 15 (2): 361364
摘要(
2002 )
PDF(222KB)(
954
)
利用示踪粒子获得直径为2mm的环状铂金坩埚内Li2B4O7+KNbO3熔体近坩埚区域的表面张力对流速度场;并从理论上推导出表面张力对流速度场解析表达式,推导结果与实测结果一致.
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低熔点可切削微晶玻璃的组织与性能
马新沛,李光新,沈莲
2000 Vol. 15 (2): 365370
摘要(
1855 )
PDF(450KB)(
1131
)
不同的晶化温度和保温时间对低熔点可切削微晶玻璃的微观组织形貌、切削性能和力学性能有明显影响.试验表明,600℃保温6~8h与650℃保温1~2h的晶化效果等同,具有最佳的切削性能和较高的抗弯强度.更高温度晶化可使强度进一步提高,但切削性能急剧下降.
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ITO的热辐射性质与等离子波长关系的实验研究
陈颉,葛新石,胡行方
2000 Vol. 15 (2): 371375
摘要(
2156 )
PDF(372KB)(
934
)
热镜膜具有广泛的应用背景;特别是将其沉积在柔性的黑色底衬上,就能获得不同于通常的、必须用发射率很低的金属做衬底的太阳能选择性吸收表面.采用衬底不加温的普通RF溅射技术制备单层ITO热镜膜,并对它们的热辐射性质与等离子波长之间的关系进行了实验研究.研究表明,对于单层ITO热镜膜,同时具有最小的发射率和最小的对太阳辐射的反射率是困难的.但是,等离子波长可以作为预测太阳能热利用领域使用的单层ITO热镜膜热辐射性质的一个判据.
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Sol-Gel法制备ZnO压敏陶瓷及其电性
刘素琴,黄可龙,宋志方,彭斌
2000 Vol. 15 (2): 376380
摘要(
2089 )
PDF(349KB)(
1027
)
采用溶胶-凝胶(sol-gel)工艺制备ZnO电压敏陶瓷粉体.探讨其制备的最佳工艺条件:以 Zn(NO3)2与 NaOH为反应前驱物制取胶体, Zn2+浓度控制在 0.5mol·L-1以上, pH值7.5左右,预烧温度300℃,陶瓷烧结温度1200℃;制得的压敏电阻的非线性系数α=28;研究了稀土La2O3掺杂对该陶瓷电性的影响:低浓度掺杂时,可提高压敏电压,高浓度掺杂时;不呈现压敏特性;对粉体进行了X射线衍射和透射电镜分析,预烧后得到五元掺杂的ZnO粉体粒形呈球状,属六方晶系,粒径分布窄,约为40~80nm.
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疏水型SiO2气凝胶
邓忠生,魏建东,吴爱梅,暴玉萍,王珏,沈军,周斌,陈玲燕
2000 Vol. 15 (2): 381384
摘要(
1935 )
PDF(310KB)(
907
)
以多聚硅为硅源,通过溶胶-凝胶、表面修饰及超临界干燥过程制备出了疏水型SiO2气凝胶.表面修饰后SiO2气凝胶孔洞由修饰前的23.1nm减小到18.2nm;比表面积由修饰前的 477m2g-1增加到 563m2g-1,骨架颗粒比修饰前略大,饱和水蒸汽吸附量由吸附前的0.04(重量比)降低到0.0012,且与水不浸润.
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