半导体陶瓷粉末制备方法的比较研究

随着电子工业的高速发展,对半导体陶瓷材料性能的要求越来越高。制备工艺是决定其质量的关键技术之一。章对半导体陶瓷粉末制备方法如机械粉碎法、喷雾热解法、沉淀法、溶胶——凝胶法、水热合成法、水解法、气相化学反应法等进行了综合评述。比较和分析了各工艺方法的优缺点,并提出制备性能优异的陶瓷粉体的发展趋势。     

水热法工艺对合成陶瓷粉体性能的影响

目的研究水热法合成超细陶瓷粉体的工艺方法及影响因素。方法从温度,pH值,前驱物等方面对水热法工艺过程中存在的问题进行了分析,提出了一些改进意见。结果在合适的反应温度和烧结温度,反应体系的pH值控制在远离等电点(PZC)的pH,选用活性较大的前驱物有利于提高合成陶瓷粉体的性能。结论水热法是最适合于规模生产超细粉体的一种湿化学合成法,把它应用到功能陶瓷的制备中,可得到性能比常规固相法优越的陶瓷材料。     

液相前驱体转化法制备ZrC及其表征

采用前驱体转化法,在1 600℃下碳热还原反应热解含锆前驱体,制备碳化锆(ZrC)粉末,研究其裂解工艺,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(ESM)及场发射投射电子显微镜(TEM),对ZrC粉末的相组成及显微结构进行表征和分析。结果表明,经1 600℃热处理后获得面心立方的ZrC粉末为颗粒状球形,粒径≤100 nm,粒径及分布状况均较均匀。     

MnSb系压电陶瓷材料sol—gel法合成工艺研究

采用sol-gel工艺制备了钙钛矿结构的锆钛酸铅压电陶瓷材料(PZT)，用先驱体合成法制得了PMS、PZN，然后以制得的PZT、作为基料，与PMS、PZN一起合成PMZN压电陶瓷，探讨了PZT、制备工艺对材料结构和性能的影响．结果表明：sol-gel法合成PZT粉制备的PMZN系压电陶瓷材料具有机电耦合系数高，介质损耗小，介电常数与机械品质因数适中等特点：sol-gel工艺降低了材料的烧结温席．改善了材料的介电与压电性能．提高了谐振频率．     

羟基磷灰石陶瓷凝胶浇注成型工艺研究

采用凝胶浇注成型工艺制备了羟基磷灰石陶瓷坯体，研究了单体、引发剂、催化剂、固相物含量及干燥工艺等因素对羟基磷灰石陶瓷坯体特性的影响，并比较了不同成型工艺制备的烃基磷灰石陶瓷坯体的物理性能和显微结构。研究表明：凝胶浇注成型工艺是一种适合于制备高强度复杂形状陶瓷坯体的原位成型工艺，采用合适的料浆组成与干燥工艺可制备抗弯强度高达５０ＭＰａ的羟基磷灰石陶瓷坯体。     

茶多酚前体脂质体的制备及稳定性研究

采用冷冻干燥法制备茶多酚前体脂质体,并对其稳定性进行研究。通过考察冷冻保护剂的种类、冷冻保护剂的用量、预冻时间、冷冻干燥时间等因素对茶多酚前体脂质体复水后包封率的影响。在最佳制备工艺条件下:海藻糖为冷冻保护剂,海藻糖与卵磷脂的质量比为4∶1,预冻时间为6h,冷冻干燥时间为36h,制备得到的茶多酚前体脂质体复水后包封率45.5%,稳定性高。该法制备的茶多酚前体脂质体包封率高,稳定性好,可以长时间贮藏。     

铝合金复合材料的制备与性能

介绍了铝合金复合材料（ＭＭＣ）的生产途径和制备工艺；用粉末冶金法制备了ＳｉＣｐ增强铝合金ＭＭＣ，并对其进行了力学性能测试和断裂行为分析；综述比较了用不同工艺生产的ＭＭＣ的性能及影响因素；试图说明增强体／基体界面结合力是铝合金ＭＭＣ性能的控制因素；指出寻求适当的界面结合是ＭＭＣ设计中的一个重要内容     

特殊前体路线制备纳米五氧化二钒

研究了氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵在空气流中的热分解过程，并以其为前驱体制备了粒度小于40nm的V2O5粉体。     

锆钛酸铅（PZT）纳米陶瓷粉体的液相制备技术

评述了Sol-gel法、共沉淀法和水热法制备锆钛酸铅(PZT)纳米陶瓷粉体的原理、工艺过程、技术特点及其优缺点。重点论述了水热合成PZT纳米陶瓷粉体的dissolution／precipitation和in-situ两种合成机制,详细分析了锆、钛、铅等反应物离子在水热条件下的存在形式、反应机理以及碱度、温度、干燥技术和铅含量等条件对水热合成PZT纳米陶瓷粉体的影响。讨论了液相法合成PZT纳米陶瓷粉体的研究热点与发展方向。     

完全液相法中不同前驱体制备方法对二甲醚催化剂性能的影响

利用完全液相法,以溶胶凝胶法、共沉淀沉积法、凝胶网格法以及凝胶网格与共沉淀沉积法相结合的前驱体制备方法制备了CuZnAl浆状催化荆,采用XRD,H2-TPR以及BET对其进行表征,考察了CuZnAl浆状催化剂在催化合成二甲醚反应中的反应性能.结果表明:不同的前驱体制备方法对催化剂的性能有显著影响,采用共沉淀沉积法制备催化荆前驱体时,所得催化剂中Cu的平均晶粒小、比表面积较大、催化剂中Cu与Zn的相互作用强且可还原铜物种较多,活性评价发现其催化剂活性最高,稳定性好.     

网络结构陶瓷增强金属基复合材料的制备

以轻金属为增韧相,以网络结构陶瓷骨架为增强相,利用有机前驱体浸渍烧失工艺制备出网络陶瓷骨架,根据液态金属浸渗理论充填金属材料,成功制备出一系列新型金属基复合材料,如Si3N4／Mg复合材料、Al2O3／Mg复合材料、Si3N4／Al复合材料。由于网络陶瓷预制体特殊的空间拓扑结构,使材料具有质量轻、高比模量、高比强度、耐热耐磨性好、高陶瓷相含量、低热胀系数等独特优点,作为新的功能材料或结构材料,在航天航空、汽车、电子、光学、机械制造等工业领域展示了广泛的应用前景。     

三乙醇胺对介孔二氧化钛薄膜的光电增强作用

以三嵌段共聚物为模板剂,钛酸正丁酯为无机前驱体,采用溶胶一凝胶法制备了TiO2溶胶,利用提拉法获得了纳米晶介孔TiO2薄膜,对薄膜的制备条件进行了优化。研究表明,将介孔TiO2薄膜电极浸入含有三乙醇胺的缓冲溶液中,在紫外光照射条件下,三乙醇胺作为电子供体,能够显著增强介孔TiO2薄膜电极的光电流强度。     

海藻酸分子印迹聚合物的合成及其对锌离子的识别作用

将海藻酸钠与锌(II)配位形成配位聚合物膜,用FT-IR和DRS研究所得到的海藻酸-锌(II)配位聚合物(AA-Zn)的形成机理。将此配位聚合物与戊二醛(GA)进行交联,得到交联印迹聚合物前体,并用FT-IR光谱表征其结构。为了制备对Zn2+离子敏感的分子印迹聚合物(MIP),将前体聚合物浸入0.5 moL/L HCl溶液中48 h并搅拌,以洗脱Zn2+离子得到印迹聚合物(MIP-Zn)。洗脱液用UV-Vis光谱检测并验证,UV-Vis谱图显示Zn(II)的特征吸收峰在240 nm处,表明Zn2+离子已被洗脱。将制得的海藻酸钠-锌(II)印迹膜用于吸附Zn2+离子,结果表明印迹聚合物对Zn2+离子有较强的吸附能力。     

ConA或PHA对鮎(Silurus asotus)皮肤和鳃粘液细胞密度的影响

用阿利新蓝-过碘酸雪夫氏试剂染色法(AB-PAS),对鲇(Silurus asotus)皮肤和鳃粘液细胞进行分类,研究ConA或PHA浸泡和注射刺激对鲇皮肤和鳃粘液细胞密度变化的影响.结果表明:(1)除鳃丝软骨Ⅴ型粘液细胞密度经浸泡刺激无显著增加外,无论采取ConA或PHA浸泡刺激还是注射刺激,皮肤中的Ⅰ型,Ⅳ型粘液细胞和鳃中的Ⅱ型和Ⅲ型粘液细胞密度都有显著增加.(2)经ConA注射或浸泡刺激后,皮肤中粘液细胞密度分别增加了64.2%和145%,鳃丝中粘液细胞密度分别提高了173%和220%;经PHA注射或浸泡刺激后,皮肤粘液细胞密度分别增加了67.8%和142%,鳃丝粘液细胞密度分别增加了108%和196%;经ConA或者PHA注射刺激,鳃丝软骨的粘液细胞密度都有显著增加,分别增加了68.8%和13.2%,浸泡刺激对粘液细胞密度都没有显著影响(3)ConA刺激较PHA刺激效果明显,浸泡刺激较注射刺激效果明显.     

碱液对AB2型储氢合金活化性能的影响

用KOH碱液处理储氢合金ZrV0.5Mno.5Ni,讨论碱液浓度、温度、浸泡时间对合金活化性能的影响.实验发现储氢合金电极的活化性能随碱液浓度增大、温度升高以及浸泡时间的延长得到改善,主要由于KOH的强腐蚀性使合金表面由富Zr层转化为富Ni层,为氢的吸附离解起到催化作用,总结出最佳KOH处理液的实验参数6mol/L、80℃、浸泡24h,在此条件下合金电极循环两周即达最大放电容量.     

磷石膏中污染物可溶磷的溶出特性实验研究

试验研究了磷石膏废渣中污染物可溶磷的淋溶、浸泡特性,考察了淋溶介质、浸泡时间、搅拌时间及浸泡温度等因素对可溶磷释放行为的影响。结果表明,在一系列的实验条件下,磷石膏中可溶磷均能被有效释放出来,说明磷石膏的长期堆放处置可对水环境造成严重的污染威胁。研究结果对磷石膏渣场的设计、环境影响评价及其污染防治有一定的参考价值。     

含金属丝碳/碳复合材料的烧蚀产物

利用热化学理论及传热传质理论分析了碳/碳化金属/碳烧蚀机理;依据化学动力学中热力学参数与平衡常数关系得到烧蚀产物平衡常数与温度的简单关系式;在一定温度和压力条件下,根据化学反应式、平衡常数与分压关系式和组元浓度与分压关系式联合推导出封闭的烧蚀产物方程组,利用FORTRAN编程,求解得到烧蚀产物浓度和烧蚀速率与温度、压力的关系.计算结果表明含金属丝碳/碳复合材料在高温高压下,金属丝的氧化与碳的氧化相比可以略去,边界层内压力与温度共同决定烧蚀气体成分比例和烧蚀速度.     

生物模板法制备高性能Co/ZnO太阳光催化剂

为了提高太阳光的光催化效率,以二水合乙酸锌、六水合硝酸钴为原料,以竹纤维为模板,采用浸渍-热转化制备了钴掺杂摩尔分数为0%～4.0%的Co/ZnO复合材料.利用X-射线衍射、扫描电镜、热重分析对复合材料的结构、形貌和物相等进行表征.在太阳光的照射下,使用亚甲基蓝评价复合材料的光催化活性,探究前驱物煅烧时间及钴掺杂量对Co/ZnO催化剂光催化性能的影响.结果表明:当钴掺杂摩尔分数为2.0%时,浸泡2 h获得的前驱物经过600 ℃煅烧2 h制成的Co/ZnO复合材料对亚甲基蓝的降解效率最佳,降解率为91.29     

强激光烧蚀铝靶实验及数值模拟

为研究强激光对金属铝靶的毁伤效应及作用规律,进行了不同能量强脉冲激光烧蚀铝靶实验。采用纹影高速照相技术,观察了激光作用铝靶过程中形成的溅射产物和冲击波流场,获得了不同激光能量作用下铝靶的烧蚀特征。建立了强激光烧蚀铝靶的2维计算模型,对脉冲激光作用铝靶过程进行了数值模拟计算,获得了激光脉冲能量对铝靶烧蚀深度的影响规律。对连续强激光大光斑烧蚀铝靶过程进行了数值模拟计算,对比分析了有重力和无重力作用下烧蚀深度以及烧蚀形貌特征。结果表明,在重力作用下烧蚀深度小于无重力作用下的情况,而烧蚀面积大于无重力作用下的烧蚀面积。      

3D C/C复合材料的电弧驻点烧蚀及机理分析

采用电弧驻点烧蚀试验方法,测试细编穿刺毡增强体C／C复合材料的烧蚀率,并采用电子扫描显微镜观察烧蚀表面形貌。研究结果表明:在电弧驻点烧蚀试验条件下,3D C／C复合材料具有较好的烧蚀性能;C／C复合材料的烧蚀过程主要受热化学烧蚀和机械剥蚀2种烧蚀机制的共同作用,二者相互促进,以机械剥蚀为主;微观烧蚀形貌主要由热化学化蚀导致,宏观烧蚀形貌则主要是机械剥蚀所致。