多孔阳极氧化铝模板法制备金属钌纳米线阵列

为了制备金属钌纳米线阵列结构,以多孔阳极氧化铝(AAO)为模板,采用直流电沉积的方法组装贵金属Ru纳米线阵列,并利用SEM,TEM对其微观形貌和结构进行了表征.结果表明:通过此法可以制得排列规整的Ru纳米线阵列,纳米线直径约为250 m,与AAO模板实测孔径一致;并通过控制电沉积的时间,制备出不同长度的Ru纳米线,分析了电沉积时间对纳米线长度的影响.     

聚乙烯亚胺对ZnO纳米线阵列膜的形貌和光电性能的影响

采用X射线衍射仪、投射电镜仪和扫描电镜仪等测试手段,系统地研究了不同聚乙烯亚胺(PEI)浓度对ZnO纳米线阵列膜的形貌、线密度和尺寸的影响及ZnO纳米线阵列膜的光电性能.研究结果表明,在PEI浓度从3.2 mmol·L^-1变化到9.3 mmol·L^-1所制备的所有ZnO纳米线阵列膜中,使用7.3 mmol·L^-1PEI浓度合成的ZnO纳米线阵列膜,制成染料敏化太阳能电池后获得0.66%的最高的光电转换效率.     

碳化硅纳米线增强钛基复合材料的制备与性能研究

采用球磨法将Ti60合金粉末与碳化硅纳米线(SiCnw)混合,通过放电等离子活化烧结工艺制备SiCnw/Ti60复合材料。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和万能力学试验机研究复合材料的组织形貌、物相结构和力学性能。结果表明,在Ti60合金中添加SiCnw后,基体晶粒尺寸显著减小,当SiCnw添加量为0.1%(质量分数)时,SiCnw/Ti60复合材料的晶粒尺寸较Ti60合金下降42%,抗拉强度提高2.7%,为1037 MPa。SiCnw在晶界处的均匀分布可起到钉扎效应,在拉伸过程中SiCnw承担了基体间的载荷传递,从而提高了SiCnw/Ti60复合材料的拉伸强度。     

碱性介质中钯镍合金纳米线阵列电极对乙醇的电催化氧化

本文研究了一种简单、可控的方法制备直立金属纳米线阵列。采用恒电位法在多孔阳极氧化铝(AAO)模板中电沉积了钯镍(PdNi)合金纳米线阵列。高分辨扫描电子显微镜(HRSEM)图证明模板孔洞的填充率非常高,纳米线阵列的直径和模板的孔径一致,分布较均匀,纳米线的直径平均为60 nm。运用循环伏安法和计时电流法研究了钯镍纳米线阵列电极在碱性溶液中对乙醇的电催化氧化行为。结果表明,相比裸玻碳电极及PdNi膜电极,PdNi纳米线阵列电极在碱性溶液中对乙醇氧化具有更高的电催化活性,峰电流密度可达到32 mA·cm-2。研究了PdNi纳米线阵列电极对不同乙醇浓度的电催化氧化的影响。结果表明,乙醇的浓度从0.01 mol·L-1增加到2.00 mol·L-1,峰电流密度随乙醇的浓度增加而逐渐增大,峰电流密度与乙醇浓度存在一定的线性关系。     

铁纳米线阵列组织结构对其吸波性能的影响

利用阳极氧化铝膜模板组装磁性铁纳米线阵列,具有优异的宽频微波吸收性能。制备不同组织结构的铁纳米线阵列,通过数码相机、场发射扫描电镜及微波吸收测试等手段,分析研究了铁纳米线阵列组织结构对其吸波性能的影响。结果表明:对铝基板进行表面喷砂处理,可以获得取向各异的金属铁纳米线,纳米线垂直于氧化膜表面生长;铁纳米线的取向各异使得其微波吸收性能有很大改善;在4～18GHz频带范围内微波吸收率提高,且吸波频带展宽。     

一步纳米银催化刻蚀法制备多孔硅纳米线阵列

通过采用一步纳米金属颗粒辅助化学刻蚀法(MACE)成功制备了多孔硅纳米线,并主要研究了硅片掺杂浓度、氧化剂AgNO_3浓度以及HF浓度对硅纳米线阵列形貌结构的影响规律.研究结果表明:较高的掺杂浓度更有利于刻蚀反应的发生和硅纳米线阵列的形成,这是由于高掺杂浓度在硅片表面引入了更多的杂质和缺陷,同时高掺杂浓度的硅片与溶液界面形成的肖特基势垒更低,更容易氧化溶解形成硅纳米线阵列;在一步金属辅助化学刻蚀法制备多孔硅纳米线阵列的过程中,溶液中AgNO_3浓度对于其刻蚀形貌和结构起到主要作用,AgNO_3浓度过低或过高时,硅片表面会形成腐蚀凹坑或坍塌的纳米线簇,Ag NO3浓度为0. 02 mol·L~(-1)时,硅纳米线会生长变长,最终形成多孔硅纳米线阵列.随着硅纳米线的增长,纳米线之间的毛细应力会使得一些纳米线顶部出现团聚现象;且当HF溶液浓度超过4. 6 mol·L~(-1)时,随着HF酸浓度的增加,硅纳米线的长度随之增加.同时,硅纳米线的顶部有多孔结构生成,且硅纳米线的孔隙率随HF浓度的增加而增多,这是由于纳米线顶部大量的Ag+随机形核,导致硅纳米线侧向腐蚀的结果.最后,根据实验现象提出相应模型对多孔硅纳米线的形成过程进行了解释,归因于银离子的沉积和硅基底的氧化溶解.     

一步纳米银催化刻蚀法制备多孔硅纳米线阵列

通过采用一步纳米金属颗粒辅助化学刻蚀法(MACE)成功制备了多孔硅纳米线, 并主要研究了硅片掺杂浓度、氧化剂AgNO₃浓度以及HF浓度对硅纳米线阵列形貌结构的影响规律. 研究结果表明: 较高的掺杂浓度更有利于刻蚀反应的发生和硅纳米线阵列的形成, 这是由于高掺杂浓度在硅片表面引入了更多的杂质和缺陷, 同时高掺杂浓度的硅片与溶液界面形成的肖特基势垒更低, 更容易氧化溶解形成硅纳米线阵列; 在一步金属辅助化学刻蚀法制备多孔硅纳米线阵列的过程中, 溶液中AgNO₃浓度对于其刻蚀形貌和结构起到主要作用, AgNO₃浓度过低或过高时, 硅片表面会形成腐蚀凹坑或坍塌的纳米线簇, AgNO₃浓度为0.02 mol·L-1时, 硅纳米线会生长变长, 最终形成多孔硅纳米线阵列. 随着硅纳米线的增长, 纳米线之间的毛细应力会使得一些纳米线顶部出现团聚现象; 且当HF溶液浓度超过4.6 mol·L-1时, 随着HF酸浓度的增加, 硅纳米线的长度随之增加. 同时, 硅纳米线的顶部有多孔结构生成, 且硅纳米线的孔隙率随HF浓度的增加而增多, 这是由于纳米线顶部大量的Ag+随机形核, 导致硅纳米线侧向腐蚀的结果. 最后, 根据实验现象提出相应模型对多孔硅纳米线的形成过程进行了解释, 归因于银离子的沉积和硅基底的氧化溶解.      

Formation of highly-porous ceramic based on silicon carbide

Data for the effect of charge composition and characteristics of the starting silicon carbide powder and poreforming agent on the formation of highly porous SiC-base ceramics are studied and summarized. It is shown that porous (up to 70%) polycrystal SiC materials obtained on the basis of finely crystalline (3–5 µm) silicon carbide with introduction of ammonium bicarbonate (grain size 0.1–0.2 mm) as a pore-forming agent into the initial charge have the best structural parameters with sufficient mechanical strength and high gas permeability.Institute of Problems of Materials Science, National Academy of Sciences of the Ukraine, Kiev. Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, No. 5–6, pp. 48–54, May–June, 1994.     

Development of nonoxide ceramics based on silicon carbide and nitride

Research on nonoxide ceramics based on silicon carbide and nitride is reviewed along with related technological developments. The role of I. N. Frantsevich in initiating the development of such materials is shown. Three main stages in the development of the ceramics are distinguished. The relationship between the physical properties and applications of ceramics based on SiC and Si₃N₄.Institute of Materials Sciences, Ukranian Academy of Sciences, Kiev. Translated from Poroshkovaya Matallurgiya, Nos. 7/8(380), pp. 24–32, July–August, 1995.     

鱼雷罐用铝碳化硅碳砖中碳化硅的氟硅酸钾滴定法研究

探讨了测定鱼雷罐用铝碳化硅碳砖中碳化硅的氟硅酸钾滴定方法。用KOH和KNO₃混合熔剂在镍坩埚中熔融鱼雷罐用铝碳化硅碳砖,选取熔融温度为700 ℃,熔融时间为15 min的熔融条件,在此条件下进行浸取易于操作,减少了对镍坩埚的损害。采用自制的抽滤装置,即将普通抽滤瓶进行改装,将玻璃砂芯漏斗部分用塑料代替,只需用直径约为40 mm、相当于四分之一张普通滤纸的滤纸进行过滤,过滤时抽滤速度快,滤纸不会穿漏,且吸附的残余酸量很少,易于洗涤和中和。方法用于自制标准样品的测定,回收率在98%～101%之间,相对标准偏差小于5%,能够满足日常分析检测需要。     

Wear resistance of silicon carbide and nitride based ceramic materials

Various factors that affect the nature of wear in SiC and Si₃N4₂ based ceramics have been analyzed. It is shown that adhesion, mechanochemical and diffusion interactions in the contact zone and wear due to fatigue, thermal stresses and abrasion are the predominant factors. Ceramics based on SiC and Si₃N₄ are shown to have excellent wear resistance. Poreless silicon nitride materials that have good chemical stability, heat and crack resistance appear promising as ceramic—metal friction couples and for metal machining. Silicon carbide based poreless materials are efficient ceramic—ceramic friction couples and for service under severe hydro and gas abrasive media attack.Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, No. 5, pp. 3–8, May, 1993.     

SiC多孔陶瓷的研究进展

SiC多孔陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、抗热震等优点,在冶金、化工、环保和能源等领域有广阔的应用前景.本文综合评述了SiC多孔陶瓷的制备技术及其性能;详细阐述了各种制备方法的原理、主要的影响因素和存在的问题;介绍了三个评估多孔陶瓷性能的模型;最后指出了SiC多孔陶瓷的发展方向和应用前景.