有序介孔氧化硅薄膜制备及其TiO2组装

采用正硅酸乙酯（TEOS）作硅源，分别以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和两亲性三嵌段共聚物（EO₂₀PO₇₀EO₂₀）为模板剂，盐酸为催化剂，利用溶胶凝胶工艺（sol-gel），通过提拉法在常压下制备介孔氧化硅薄膜。XRD和TEM测试结果表明,介孔氧化硅薄膜具有高度有序性。分别以这两种薄膜为模板，通过向模板内压入TiCl₄液体，并用水解、高温热处理等方法，合成了直径为50~300nm的纳米TiO₂纤维，并用SEM对其进行了表征。纳米TiO₂纤维并不能形成于未去除模板剂的薄膜或未镀膜的基底上。纳米TiO₂纤维的形貌可通过调节介孔氧化硅薄膜的孔径大小来控制。经200~600℃高温热处理后，纳米TiO₂纤维呈锐钛矿结构。随着热处理温度升高，纳米TiO₂纤维的晶化程度增加。     

UO_2薄膜制备和光学常数及厚度测定

利用磁控溅射法制备了UO2薄膜,通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪及X射线衍射仪,对薄膜进行了分析和表征。利用反射光谱法测得了薄膜在400～1200nm波长范围内的反射率。通过对反射图谱进行数据拟合,得出UO2薄膜在450～950nm波长范围内的折射率为2.1～2.65,消光系数约0.51,厚度为637nm。     

二氧化铀对CO和CO2的吸附热力学

采用静态吸附容量法,测定了温度273～303K、压力0～1kPa范围内,CO和CO₂在UO₂表面的吸附等温线,研究了CO和CO₂的吸附热力学性质。结果表明,Langmuir方程和Freundlich方程分别是描述CO和CO₂吸附的最优模型方程。CO₂的吸附强度明显高于CO的,实验条件下,CO和CO₂的最大吸附量分别为0.36和1.25μmol/g。CO的吸附热为26kJ/mol,表明吸附为物理吸附;CO₂的吸附热随吸附量增加而减小,当吸附量由0.3μmol/g增至0.8μmol/g时,吸附热由46kJ/mol降至37kJ/mol,表明吸附同时存在化学吸附和物理吸附。     

多台阶光栅结构的溶胶凝胶法制备工艺

采用溶胶凝胶法制备一种具有光敏性的ZrO₂薄膜,通过紫外分光光度计对薄膜曝光前后的结构变化进行分析。结果表明,该薄膜具有良好的光敏性。采用紫外曝光结合图形转移工艺,制备了具有多台阶结构的复杂微细图形。测量结果表明,该结构为周期性三台阶结构,周期为210μm,每个台阶的高度约为325nm。     

超临界二氧化碳布雷顿循环的参数优化

本文通过建立二氧化碳布雷顿再压缩循环模型,研究了各参数对循环效率的影响及各参数间的关系,并对循环参数进行优化,阐述二氧化碳循环高效能量转换的机理。结果表明,超临界二氧化碳再压缩循环是一种较为理想的能量转换方式,适宜为出口温度较低的反应堆做能量转换。     

BaF2探测器测量α粒子的时间分辨随温度变化实验研究

本工作对用于测量α粒子的BaF₂探测器的时间分辨随温度变化情况进行了实验研究。实验选用退激γ射线能量较高的²³⁷Npα源,利用α粒子与退激γ射线的时间关联性得到时间谱,在不改变任何条件的情况下对BaF₂晶体加热,加热到设定温度后保持恒温,在BaF₂晶体达到热平衡后开始测量时间谱,由该时间谱上读出的半高宽与标准偏差的线性关系得出α粒子的时间分辨随温度变化的情况。测量结果显示,时间分辨随温度变化在目前实验条件下较为明显,这为未来快时间分辨α粒子探测器的选择和优化使用提供了依据。     

反应堆超临界CO2 Brayton循环特性

为达到满意的循环效率,目前的气冷堆氦气透平循环技术需较高的循环最高温度,即需更高的堆芯出口温度,对反应堆压力壳及燃料元件材料有较高要求,同时由于氦气本身的性质,对透平制造也提出了新的要求;而采用CO₂作为循环工质,可保证在热效率相当情况下,降低循环温度,减小透平体积等,提高反应堆的安全性及经济性。根据热力学定律,建立了超临界CO₂透平循环计算模型,并对该动力循环进行了详细的特性研究,得到了决定循环效率的各个参数,并分析了这些参数对循环效率的影响。结果表明,超临界CO₂动力循环在相对氦气循环较低的温度下可达到满意的效率,CO₂是一种理想的循环工质。     

高温气冷堆大晶粒二氧化铀核芯研究

大晶粒的UO₂核芯可更有效地阻止反应堆运行时裂变气体的释放,实现反应堆燃耗的加深和延长反应堆燃料元件的运行寿命。采用溶胶凝胶工艺制备高温气冷堆燃料元件的UO₂核芯,在胶液中加入含有Al的化合物Al(NO₃)₃•9H₂O,以增大核芯晶粒尺寸。研究了添加剂对核芯晶粒尺寸的影响及烧结过程中分解的O离子与核芯U离子的扩散系数之间的关系。通过添加含有Al的化合物,UO₂核芯的平均晶粒尺寸由18μm增加到30μm。对添加Al(NO₃)₃•9H₂O的UO₂核芯的烧结机理研究表明,UO₂核芯晶粒的长大主要受空位扩散机制的影响。     

共沉淀法制备AUGdC的工艺研究

本工作试验研究以碳酸铵溶液作沉淀剂从硝酸铀酰和硝酸钆的混合溶液中共沉淀AUGdC的方法。试验结果表明：控制铀浓度为300~400g/L、饱和碳酸铵溶液与硝酸铀酰溶液体积比为2.0~2.4等主要工艺参数,可制备出还原、压制和烧结性能良好的AUGdC粉末;UO₂-Gd₂O₃芯块烧结密度达理论密度的96%以上,钆铀分布均匀,形成UO₂-Gd₂O₃固溶体,平均晶粒尺寸在18μm以上。     

纳米磁性Fe3O4粉体掺杂聚苯乙烯ICF靶丸材料制备

为实现惯性约束核聚变中无接触点打靶实验构想,探索在聚苯乙烯(PS)中掺杂纳米磁性粉体,以制备磁性靶丸。采用本体聚合工艺制备了Fe₃O₄/PS磁性靶丸复合材料,通过FTIR、TG-DSC、SEM、VSM等手段对该材料进行了分析表征。结果表明：Fe₃O₄/PS靶丸复合材料的饱和磁化强度随磁性粉体含量的增加而增大;适量粉体的掺入提高了复合材料的拉伸强度和冲击强度,且随粉体含量的增加而增强;所制备的磁性靶丸复合材料悬浮时所需的外界磁场相对较弱,其磁性能满足磁悬浮的条件。     

全氘代低密度微孔聚苯乙烯泡沫的制备

采用聚合物溶液的热致相分离和冷冻干燥技术，制备了具有开放网络状孔洞结构的全氘代低密度、微孔聚苯乙烯泡沫。该全氘代聚苯乙烯泡沫密度为0．02～0．2g／cm^3，对应的平均孔径为10～0．2μm，氘代率大于98％。泡沫形貌结构的分析结果表明，泡沫结构取决于氘代聚苯乙烯溶液的相分离过程。     

The Structure and I-V Property of a-C:F Thin Film

1. IntroductionWith the development of ultralarge-scale integration (ULSI), multilevel interconnections have be-come increasingly important. Interconnection delaycaused by parasitic caPacitance has attracted moreattention than gate delay. Low- die le ct riccon st antmaterials are required to reduce this delay and improve the swiching performance [1~41.An a-C:F thin film can be used as an ideal in-terlayer dielectric material fOr its low dielectric con-stant, good elecrtic proPerty, good ga…     

折射率可调疏水型SiO2光学薄膜的制备研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为有机醇盐前驱体,采用溶胶-凝胶技术,通过控制制备条件,结合三甲基氯硅烷(TMCS)对SiO2胶粒表面的修饰过程,制备出折射率可调的疏水型SiO2薄膜.对薄膜采用了不同的后处理方式,研究了氨和水蒸气混合气体热处理技术对薄膜疏水性能的影响.采用椭偏仪、FTIR和接触角测试仪对薄膜的折射率、红外特性、接触角等的测试研究表明疏水型SiO2薄膜的折射率可在1.35～1.20之间连续可调,与传统热处理相比,混合气氛热处理使薄膜的折射率略有增加,在所研究的范围内折射率平均增加0.02左右;SiO2胶粒表面的亲水性OH基团可基本被非活性CH3基团代替,薄膜的疏水能力得到进一步提高;接触角由未作表面修饰时的40°左右增加到表面修饰并结合混合气氛热处理的137°左右.     

多孔氧化铝的制备及表征

采用两类不同制备方法,分别制备出多孔氧化铝薄膜和多孔粉末氧化铅。薄膜多孔氧化铝的制备是通过二次阳极氧化法来实现。经不同电压下的一次阳极氧化、二次阳极氧化以及相同电压下的时间单因素实验可知,制备薄膜氧化铝的最佳工艺条件为：二次阳极氧化时间,7h;氧化电压,40V。分别使用加热法、水热法、溶胶 凝胶法制备粉末多孔氧化铝,利用XRD、热分析、N₂吸附脱附和TEM对粉末多孔氧化铝进行表征。溶胶 凝胶法制备的粉末氧化铝比表面积最大,达到263m²/g,且具有较宽的孔径分布、较大的孔容。     

W/BDD薄膜电极制备及其电化学性能研究

利用化学气相沉积（CVD）法研制了一种钨基硼掺杂金刚石（W/BDD）薄膜电极,通过扫描电镜和Raman光谱考察了W/BDD薄膜电极的性能,通过电化学方法测定了其在LiCl-KCl熔盐中的电化学窗口和电化学性能。结果表明,研制的W/BDD薄膜电极的BDD薄膜有较好的微观结构;W/BDD薄膜电极在LiCl-KCl熔盐中的电化学窗口约为3.5 V(-2.5～1.0 V,相对于Ag/AgCl参比极电位);电解过程中,氧离子不与W/BDD薄膜电极表面BDD薄膜层的碳反应,直接被氧化为氧原子;长时间电解不会改变电极表面薄膜层的形貌和结构。     

Enhanced Optical Transmission and Sensing of a Thin Metal Film Perforated with a Compound Subwavelength Circular Hole Array

We proposc and numerically investigate the optical transmission behaviors of a subwavelength metal film perforated with a two-dimensional square array of compound circular holes.Enhanced optical transmission is obtained by using the finite-difference time-domain(FDTD)method,which can be mainly attributed to the excitation and coupling of localized surface plasmon resonances(LSPRs) and surface plasmon polaritons(SPPs),and Fano Resonances.The redshift of the transmission peak can be achieved by enlarging the size and number of small holes,the environmental dielectric constant.These indicate that the proposed structure has potential applications in integrated optoelectronic devices such as plasmonic filters and sensors.     

添加Al2O3和SiO2的大晶粒UO2芯块制备研究

研究了Al2O3和SiO2添加剂对UO2芯块晶粒尺寸的影响.结果表明:加入少量的Al2O3和SiO2,可有效促进烧结过程中UO2芯块的晶粒度长大,过量加入则会阻碍烧结过程中UO2芯块的致密化;在添加量一定的情况下,添加不同比例的Al2O3和SiO2,对芯块晶粒尺寸有较大影响,只添加SiO2,对芯块晶粒尺寸影响不大,Al2O3添加量增加,芯块晶粒尺寸随之增加;添加Al2O3和SiO2促进UO2芯块晶粒长大的机制是在烧结期间发生了液相烧结.     

新型磁性螯合聚合物的合成及其对铀吸附性能的研究

合成了一种新型的、具有高吸附量和机械强度且易于分离的双偕胺肟基聚合物/Fe₃O₄@SiO₂吸附剂,通过静态吸附实验,研究了pH值、固液比、吸附时间、溶液初始浓度等因素对吸附剂吸附铀的影响,并探讨了吸附过程的热力学和动力学。结果表明,吸附剂对铀的吸附量随吸附剂用量、吸附时间及铀酰离子初始浓度的增加而增加,但当这些因素达到一定值时,吸附达到平衡。最佳吸附条件为：pH=5、固液比为0.6 g/L、吸附时间为90 min、铀溶液初始浓度为100 mg/L,在此条件下其饱和吸附量可达到160 mg/g。吸附剂对铀的吸附遵循Langmuir等温吸附线,符合准二级动力学方程。