Fe掺杂摩尔分数对ZnO热致变色变发射率性能研究

利用高温固相法制备不同摩尔分数Fe掺杂ZnO样品,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、荧光分光光度计和IR-2双波段红外发射率测量仪等手段对样品进行晶体结构、微观形貌、光学性能和热致变色变发射率性能的测试和分析。结果表明:适量掺杂可使Fe离子取代ZnO中的部分Zn离子,不会改变ZnO原本的六方纤锌矿结构;随Fe摩尔分数的增加,ZnO晶体的结晶质量下降;室温下Fe掺杂ZnO样品呈桔黄褐色,随掺杂摩尔分数增加,样品颜色逐渐变深;当测试温度增加时,样品颜色变成深棕色,且具备可逆热致变色性能;掺杂后样品的红外发射率随测试温度增加先降后升,与样品中的杂质电离和晶格振动吸收密切相关。     

Ni2O3/CuO/Sb2O3:SnO2下转换材料光谱特性试验研究

以氧化锡为主要材料,掺杂过渡元素氧化物,采用高温烧结法制备了在1.06 μm处具有激光吸收性能的下转换粉体材料.对材料的1.06 μm激光吸收性能、晶相结构、表面形貌以及光谱下转换位移进行了表征.最后,将合成材料制备成涂料样品,测试1.06 μm激光吸收性能.结果表明,该材料对1.06 μm激光具有较高的吸收性能.     

光谱法研究膨胀石墨红外波段复折射率

具有良好消光性能的膨胀石墨可用作红外/毫米波复合无源干扰材料,复折射率是研究其消光性能的重要参数.采用压片法分别对膨胀石墨压片在0.24～2.6 μm和2.5～25μm波段的反射光谱进行了测试.结合所测光谱数据,利用Kramers-Kronig(K-K)关系和Bruggemen有效介质理论对膨胀石墨5～10μm波段的复...     

Cd1-xZnxS三元系颜料红外性能研究

采用固相反应方法制备名义组成为Cd1-xZnxS三元系半导体颜料。利用X光衍射表征体系的结构,结果表明,最终实验产物均为纤锌矿结构。测试样品的红外吸收光谱以及3～5μm和8～14μm双波段红外发射率,研究Cd/Zn配比对光谱特性的影响,探讨发射率随波长、配比及温度的变化而改变的机理。     

三维光子晶体红外隐身材料特性

随着红外探测技术的飞速发展,红外隐身材料的研制与应用在世界各国受到强烈关注。光子晶体凭借其带隙的可调控性脱颖而出。利用带隙处于红外波段的光子晶体作为表面涂层材料能够有效改变目标的红外辐射特性,实现红外隐身。利用理论和实验验证相结合的方法,对基于胶体基元自组装技术制备蛋白石型光子晶体红外隐身材料进行研究,为新型红外隐身材料的发展提供理论指导和技术支持。根据布拉格衍射定律分别确定带隙处于红外探测仪和红外夜视仪的检测波段（3～5 μm和8～14 μm）的光子晶体胶体基元直径范围,并通过分散聚合法合成1～2.21 μm单分散性良好的聚苯乙烯胶体基元。对垂直自组装法、重力沉降法和层层自组装法3种常用的胶体基元自组装方法进行研究,提出一种恒温水浴烘培法。研究结果表明,采用该方法得到的光子晶体结构规整,带隙范围内红外透射率从80%可降至25%,红外热成像仪测试显示对60 ℃的背景材料红外隐身效果好;该方法具有实验设备和工艺简便、耗时较短（仅3 h）、适用微球种类多、阵列规整有序等优点。     

纳米α-Al2O3粉体的制备研究

利用硫酸铝铵为原料，以可溶性淀粉作分散剂，用固相法制备纳米a -A1203粉体。采用粉末X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及透射电镜(TEM)对所得产物进行了表征。粉末XRD结果表明，产品为a-Al203，粉体粒径为50 nm; FTIR研究结果表明，实验所得的样品在波数574 cm-1有一较强的吸收带，对应Al-0键的振动吸收，这是纳米Al203的特征吸收带；由热分析曲线判断出反应物热分解过程。     

镀镍石墨烯制备及红外干扰性能

为了研究镀镍石墨烯的红外消光性能,探索消光较佳的工艺条件,采用氧化还原和化学镀的方法制备了镀镍石墨烯,通过正交试验设计,以红外衰减率为评价指标,分析了各因素对镀镍石墨烯消光性能的影响,确定了红外消光较佳的工艺条件。利用烟幕箱试验,测试了镀镍石墨烯的红外透过率。基于“Lambert-Beer”定律,通过线性拟合计算了镀镍石墨烯的平均质量消光系数,并与镀前进行了对比分析。结果表明：红外消光较佳的镀镍石墨烯的制备工艺参数为：六水合硫酸镍的浓度为20 g·L^-1,次磷酸钠的浓度为24 g·L^-1,柠檬酸钠的浓度为10 g·L^-1,施镀温度为65 ℃。该条件下制备的镀镍石墨烯在中远红外波段均表现出非常好的红外消光能力。对于3~5 μm和8~14 μm红外波段,镀镍石墨烯的平均质量消光系数分别为2.38 m²·g^-1和2.19 m²·g^-1。与改性前的石墨烯相比,镀镍石墨烯在中远红外波段的平均质量消光系数分别提高了30%和35%,具有更广阔的应用前景。     

几种纳米氧化铝的红外消光性能研究

利用傅里叶变换红外光谱仪在中型烟幕试验柜中,对八种α型和γ型纳米氧化铝粉体气溶胶在3~5μm与8~14μm波段的红外消光特性进行了测试对比。利用KBr压片法测试了样品的红外光谱,给出了样品的晶型、平均粒度和比表面积等特征数据。实验结果表明,纳米氧化铝对红外具有良好的消光作用。纳米氧化铝气溶胶在3~5μm和8~14μm波段的最大质量消光系数分别为1.798m2·g-1和1.940m2·g-1;γ型纳米氧化铝的红外平均透过率普遍小于α型;比表面积越大、纳米氧化铝粒子平均直径越小对红外的消光性能就越显著。     

多孔结构材料有效吸收系数的计算模型和实验分析

基于波动光学理论建立了激光在多孔结构材料中传输的物理数学模型，计算了多孔结构材料有效吸收系数εo(A)和材料本身吸收系数ε(λ)及多孔结构特性参数A/St的变化关系。利用吸收系数ε(1.06 μm)约为0.56的材料通过浸渍和高温烧结法制备不同孔径的多孔结构材料，采用Lambda 900型紫外／可见光／近红外分光光度计测试多孔结构材料样品在1.06 μm附近的吸收系数，实验结果分析表明，多孔结构材料的有效吸收系数εo（1. 06 μm）随着A/St的增加而降低，其变化趋势和理论计算结果一致。为此，在材料本身的吸收系数一定的情况下，可通进调整多孔结构特性参数A/St：，制备出吸收性能更好的多孔结构材料。     

三维石墨烯粉体制备及其红外消光性能

为了探究三维石墨烯的红外消光性能,采用热化学沉积法制备了三维石墨烯粉体,通过电镜、拉曼光谱仪和X射线衍射仪表征了三维石墨烯粉体的形貌和结构特征,利用粉体综合特性仪测试了其流散性;利用烟幕箱试验测试了三维石墨烯的红外消光性能,并与复合石墨、碳纤维的消光性能进行了比较。结果表明：三维石墨烯的红外消光性能优异,在红外波段为3~5 μm和8~14 μm时,其平均质量消光系数分别约为1.32 m²·g^-1和1.09 m²·g^-1。与复合石墨和碳纤维相比,其在3~5 μm的平均质量消光系数分别提高了57%和132%,其在8~14 μm的平均质量消光系数分别提高了35%和102%,具有更优异的红外消光性能。     

蓝宝石长波连续激光热力学损伤特性研究

对蓝宝石在10.6μm连续激光作用下热力学损伤特性进行研究。利用傅立叶光谱仪测试蓝宝石样件的反射率和透过率,明确蓝宝石需重点防护的激光波段为7~11μm;建立了蓝宝石轴对称模型,利用有限元软件ANSYS对激光照射蓝宝石材料的热力学特性进行数值模拟,分析了模型中温度和应力分布,以及时间响应特性,得到蓝宝石损伤阈值;并通过采用10.6μm连续激光对蓝宝石样件的损伤试验,验证了仿真结果和试验结果的一致性,表明所建立的蓝宝石激光辐照仿真模型具有合理性。     

沉积电压对电化学合成纳米ZnO多孔薄膜的影响

采用电化学沉积法制备纳米ZnO多孔薄膜。并用XRD、SEM、XPS等方法研究了沉积电压对薄膜表面形貌及薄膜表面元素态的影响。结果表明:沉积电压越大,越有利于薄膜片状晶的长大,且形成多孔结构;随着沉积电压的增大,薄膜表面从缺氧到富氧,再到缺氧;沉积电压为-1.0V时,薄膜为层状结构,其2μm厚的薄膜在可见光范围内的光透射率为75%,光学带隙宽度为3.6eV。     

亚稳态材料的变形失稳及应力平台

亚稳态的 Cr Ni系奥氏体不锈钢在 - 1 96℃拉伸应力应变曲线发现有弹塑性失稳与应力平台现象 ,试验结果表明应变率增加 ,εphεL 增大。 XRD分析证明弹塑性失稳点是应变诱发马氏体形成起始点 ,应力平台是形变硬化和相变软化在一定应变范围内达到动态平衡造成的 ,它与吕德斯带在试样中的传播有着本质的不同。测定计算得到 :产生单位体积分数马氏体相变所需的应变能 ,即相变能为 3.85× 1 0 6 J/ m3,且在弹塑性失稳及应力平台阶段其值保持恒定     

宽波段气悬体对红外、毫米波衰减性能研究

以赤磷发烟剂,铜粉和毫米波箔条为组合装药的宽波一段干扰弹为研究对象,采用静态测试方法,研究了由磷烟、铜粉、箔条组成的气悬体对3～5 μm、8～14 μm红外辐射和3 mm、8 mm波的衰减性能,实验结果表明该气悬体在3～5 μm、8～14 μm的透过率分别为11%和9%,对3 mm、8 mm波透过率分别为10%和7%,验证了气悬体是一种较好的宽波段干扰材料。各组份不仅继续发挥了单波段良好的衰减作用,而且在一定程度上起到了协同增强的效果,增强了各组份单波段的衰减效果。在目前单一发烟材料尚不具备宽波段干扰的情况下,选择组合方法形成气悬体的方法是可取的技术途径。     

氧化锌薄膜的p型掺杂及其制备方法

氧化锌(ZnO)是直接宽带隙半导体材料,有高达60 meV的激子束缚能,是下一代短波长光电材料的潜在材料。有效的p型ZnO薄膜掺杂是实现ZnO基光电器件的基础,虽然取得一定的进展,但从性能上来看,远远不及n型ZnO薄膜,而且重复性差。分析难于实现氧化锌p型掺杂的主要原因,综述近年来出现的p型掺杂的新方法、掺杂机制及其有效的实现工艺,指出今后的发展趋势和研究重点。     

铝粉粒度和铝氧比对含铝炸药在密闭空间内爆炸特性的影响

为研究铝粉粒度和铝氧比对含铝炸药在密闭空间内爆炸能量输出的影响,对铝氧比为0.45和0.99,铝粉粒度分别为50 nm、5μm和50μm的RDX基含铝炸药进行了内爆炸实验。采用多点平均降噪法对压力曲线进行降噪处理获得准静态压力,指数衰减近似法获得压力衰减系数的实验数据处理方法,提出用准静态压力(p_(QS))、压力上升时间(t_(QS))和压力衰减系数(ω)三个特征量来表征含铝炸药在密闭空间内爆炸的能量输出特性。实验研究结果表明:铝氧比为0.45,含50μm铝粉的p_(QS)比含5μm和含50nm的分别高0.3%和0.7%;相应的t_(QS)分别延长8.6 ms和10.0 ms。铝氧比为0.99,含50μm铝粉的p_(QS)比含5μm和含50 nm铝粉的分别高31.2%和31.9%,相应的t_(QS)分别延长9.3 ms和9.4 ms。铝粉粒度相同时,铝氧比为0.99的p_(QS)大于铝氧比0.45的p_(QS),t_(QS)亦是如此。对于任一铝氧比炸药,ω随铝粉粒度的增加而减少,对于同一铝粉粒度,ω随铝氧比增加而减少。     

低温烧结对氧化锌压敏电阻的影响

采用不同烧结温度(1 000~1 120℃)制备ZnO压敏电阻瓷,通过扫描电镜分析显微结构,探讨烧结温度对ZnO压敏电阻瓷小电流性能的影响机理。结果表明:烧结温度在1 020℃、保温90 min时,ZnO压敏电阻瓷的性能较好,电位梯度达到408 V/mm,漏电流为1.8μA,非线性系数为37;烧结温度在1 000℃时,电位梯度可达475 V/mm。     

增益钳制式850nm波长超辐射发光二极管设计研究

为了提高超辐射发光二级管的光谱宽度和出光功率,设计了外延片有源区非均匀阱宽三量子阱结构和波导区非对称大光腔结构。在器件结构设计方面,利用增益钳制理论提出了器件新结构,设计了多波长增益钳制系统;在器件制备方面,采用纳米压印技术在器件脊形台面上制作了多波长表面分布式反馈钳制系统纳米柱。制备的器件泵浦区脊形条长350 μm,吸收区长250 μm, 台宽5 μm,台高1 μm,在工作电流为160 mA时,室温连续输出功率14.63 mW,中心波长848.7 nm, 半峰宽22 nm. 这种新结构设计增益了器件非中心波长,抑制了中心波长法布里-珀罗振荡,同时实现了器件中心波长法布里-珀罗增益钳制。