自蔓延还原合成BN反应机理

结合差热分析,通过研究Ｂ２Ｏ３和Ａｌ在不同温度下的反应以及在不同氮气压力中的自蔓延实验,搪塞了Ｂ２Ｏ３－Ａｌ－Ｎ２体系自蔓延还原合成ＢＮ的反应机理。结果表明：铝热还原Ｂ２Ｏ３的反应是一个分步过程,低于８２０℃时,Ｂ２Ｏ３与Ａｌ２缓慢反应生成Ａｌ４Ｂ２Ｏ３;高于８２０℃时,Ｂ２Ｏ３与Ａｌ剧烈反应生成Ａｌ４Ｂ２Ｏ９;高于１０５０℃时,Ａｌ与在低温生成的Ａｌ４Ｂ２Ｏ９反应生成Ａｌ１８Ｂ４Ｏ３３;在更高的     

气压对自蔓延高温还原合成B_4C的影响

通过Ｂ２Ｏ３ＭｇＣ 体系的自蔓延高温还原反应, 成功地制备出了Ｂ４Ｃ 粉。由于Ｍｇ 的高挥发性, Ｍｇ 与Ｂ２Ｏ３ 的反应受到环境气压的影响。低压下燃烧时, 由于Ｍｇ 的挥发造成燃烧温度低于Ｂ 的熔点, 生成的Ｂ４Ｃ 颗粒尺寸约０ ．４ μｍ 。１０ ＭＰａ 下反应物的挥发受到抑制, 使燃烧温度达到或超过硼的熔点, 生成的Ｂ４Ｃ 颗粒尺寸约５μｍ 。在１００ ＭＰａ 下, 由于氩气的热导率增加, 使得热损失增加, 造成燃烧温度反而较１０ ＭＰａ 下有所降低。燃烧温度曲线在硼熔点附近出现的等温线证实了分步反应机理的存在     

掺硼四面体非晶碳膜的微观结构及光谱表征

分别采用过滤阴极真空电弧技术制备了不同含硼量四面体非晶碳(ta-C:B)膜, 并用X射线光电子能谱(XPS)、Raman光谱对薄膜的微观结构和化学键态进行了研究. XPS分析表明薄膜中B主要以石墨结构形式存在, 随着B含量的增加, sp³杂化碳的含量逐渐减小, Ta-C:B膜的Raman谱线在含硼量较高时, 其D峰和G峰向低频区偏移, 且G峰的半峰宽变窄, 表明B的引入促进了sp²杂化碳的团簇化, 减小了原子价键之间的变形, 从而降低了薄膜的内应力．     

TiC-Al2O3-Fe金属陶瓷的自蔓延高温合成研究

通过自蔓延高温合成结合准热等静压法（ＳＨＳ／ＰＨＩＰ）制备出了致密度为９７．７％的ＴｉＣ－Ａｌ２Ｏ３－２０Ｆｅ金属陶瓷（ＴＡＦ２０）。分析了金属陶瓷的相组成、微观组织及性能。结果表明：金属陶瓷由ＴｉＣ,Ａｌ２Ｏ３陶瓷颗粒和Ｆｅ粘结相组成;粘结相中Ｆｅ与Ａｌ２Ｏ３之间的界面光滑,与ＴｉＣ之间有一薄的扩散层;ＴＡＦ２０金属陶瓷的抗弯强度和抗压强度分别为８９０ＭＰａ和１８．４ＧＰａ。     

气压对自蔓延高温还原合成B4C的影响

通过Ｂ２Ｏ３－Ｍｇ－Ｃ体系的自蔓延高温还原反应，成功地制备出Ｂ４Ｃ粉。由于Ｍｇ的高挥发性，Ｍｇ与Ｂ２Ｏ３的反应受到环境气压的影响，低压下燃烧时，由于Ｍｇ的挥发造成燃烧温度低于Ｂ的熔点，生成的Ｂ４Ｃ颗粒尺寸约０．４μｍ。１０ＭＰａ下反应物的军发受到抑制，使燃烧温度达到或超过硼的熔点，的Ｂ４Ｃ颗粒尺寸约５μｍ在１００ＭＰ下，由于氩气的热导率增加，使得热损失增加，造成燃烧温度反而较１０ＭＰdisplay status     

MgO—B4C自蔓延高温合成的反应机理

对Ｂ２Ｏ３－Ｍｇ－Ｃ体系和Ｂ２Ｏ３－Ｍｇ体系不同加热速率下的ＤＴＡ曲线进行了分析。发现Ｂ２Ｏ３－Ｍｇ－Ｃ体系的自蔓延高温反应中,温度略低于６５０℃时Ｍｇ与Ｂ２Ｏ３发生强放热反应,释放出单质Ｂ;然后中间态Ｂ与Ｃ通过固态扩散反应生成Ｂ４Ｃ。     

用于GaN基发光二极管的蓝宝石图形衬底制备进展

近几年, 图形化蓝宝石衬底因其作为GaN基发光二极管外延衬底, 不仅能降低GaN外延薄膜的线位错密度, 还能提高LED的光提取效率而引起国内外许多科研机构的广泛研究兴趣. 本文综述了图形化蓝宝石衬底提高GaN基发光二极管性能的作用机理, 重点评述了目前图形化蓝宝石衬底的制备方法(湿法刻蚀、干法刻蚀、固相反应)和图形尺寸(微米图形化、纳米图形化), 分析比较了不同制备方法和图形尺寸制备蓝宝石图形衬底对GaN基发光二极管性能改善, 最后针对蓝宝石图形衬底制备存在的问题对其今后的发展方向做出展望.     

地质聚合物合成中铝酸盐组分的作用机制

在对铝、硅酸盐离子团中离子的部分电荷计算的基础上,研究了铝组分在地质聚合物合成中的作用机制,并通过实验进行了初步验证。研究表明：铝组分对地质聚合物的合成中缩聚反应有显著的促进作用,因而在合成地质聚合物时原料中铝组分的溶解性至关重要。实验结果表明：由具有较小颗粒度的煅烧高岭土为原料合成的地质聚合物具有较短的固化时间,更均匀的显微结构和更高的机械强度。如由较粗的煅烧高岭土为原料合成的地质聚合物的抗压强度为54MPa,而由较细的煅烧高岭土为原料合成的地质聚合物的抗压强度则能达到74MPa。     

氢化及沉积温度对掺铝ZnO透明导电薄膜性能影响

采用射频磁控溅射方法在玻璃衬底上制备了掺铝ZnO透明导电薄膜(AZO)。为了降低AZO薄膜的电阻率, 采用在溅射气氛中通入一定比例H₂的方法对AZO薄膜进行氢化处理, 并研究了溅射气氛中H₂含量及衬底温度对AZO薄膜氢化效果的影响。结果表明: 在低温条件下, 氢化处理能有效降低AZO薄膜的电阻率; 在衬底温度为100℃的低温条件下, 通过调节溅射气氛中H₂的比例, 制备了电阻率为6.0×10^-4 Ω·cm的高质量氢化AZO薄膜, 该电阻值低于同等条件下未氢化AZO薄膜电阻值的1/3; 但随着衬底温度的升高, 氢化处理对薄膜电学性能的改善效果逐渐减弱。     

硼掺杂四面体非晶碳薄膜的光学特性研究

采用过滤阴极真空电弧技术制备了不同硼含量的掺杂四面体非晶碳薄膜(ta-C:B)。使用椭偏仪和紫外-可见光分度计测试了薄膜的折射率、消光系数、透过率和反射率。结果表明,硼含量小于2.13%时,硼含量增加,薄膜折射率缓慢增大;消光系数基本保持不变。当硼含量继续增加到3.51%和6.04%时,折射率分别迅速增加至2.65和2.71,相应的消光系数增大至0.092和0.154;而薄膜的光学带隙从2.29eV缓慢减小至1.97eV,后又迅速降至1.27eV。同时ta-C:B膜的透过率逐渐减小,反射率逐渐增大,表明硼的掺入降低了薄膜的透光性能。ta-C:B膜光学性能的变化,除了与sp3杂化碳的含量有关外,还取决于薄膜中sp2杂化碳的空间分布特点。