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PbO对Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃三基色上转换发光的影响

用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃,在TeO2-ZnO-La2O3玻璃组分的基础上,引入声子能量较低的PbO,研究了PbO对基质样品拉曼光谱以及Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品上转换发光光谱的影响.结果表明,随着PbO含量的增加,样品的最大声子能量下降比较明显,同时样品的声子态密度也有减小趋势;在975nm波长激光二极管(LD)激励下,随着PbO含量的增加,Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品上转换蓝光(480nm)、绿光(546nm)和红光(662nm)的发光强度都有明显增强,且PbO的引入对上转换蓝光发光强度的影响要大于其对绿光和红光的影响.

关键词: 碲酸盐玻璃 , 上转换发光 , Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺

聚苯胺/石墨/碳纳米管复合热电材料的制备与表征

李俊杰 , 贾小乐 , 王大刚 , 王雷

材料导报

以石墨(G)含量为30％的高氯酸掺杂态聚苯胺(HClO4-PANI)为基体,掺入适量碳纳米管(CNTs),通过溶液共混合、机械球磨和冷压成型制备出聚苯胺/石墨/碳纳米管(HClO4-PANI/G/CNTs)复合热电材料.通过扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TGA)和热电仪(ZEM)等对复合材料的结构和性能进行了表征.实验结果表明,HClO4-PANI/G/CNTs复合材料中各组分均匀地复合在一起,其ZT值随着CNTs含量的增加而先升高后降低.在90℃时,碳纳米管含量为7％的HClO4-PANI/G/CNTs复合材料的ZT值最高可达2.43×10-3,高于相同条件下石墨含量为37％的HClO4-PANI/G复合材料,比30％石墨含量的HClO4-PANI/G提高了7倍,比HClO4-PANI提高了3个数量级.

关键词: 聚苯胺 , 复合材料 , 热电材料 , 热电性能

碳离子注入对硅片微动磨损性能的影响

沈燕 , 张德坤 , 程慧茹 , 王大刚

机械工程材料

对单晶硅片<111>进行了注入剂量为2×1016ions·cm-2、注入能量分别为60 keV和80 keV的碳离子注入,采用X射线衍射仪研究了碳离子注入前后硅片晶体结构的变化,采用UMT-2型微动摩擦试验机进行了微动摩擦磨损试验,采用超高精度三维形貌仪测量了硅片的磨痕深度,采用S-3000N型扫描电子显微镜分析了硅片的磨损形貌及磨损机理.结果表明:碳离子注入改变了硅片的晶体结构,使晶体无序化;硅片的摩擦因数和磨痕深度均随着载荷、微动振幅的增加而增大;碳离子注入后硅片的减摩效果和抗磨性能得到明显改善,当载荷达到一定值后,随着时间的延长,碳离子注入层逐渐被磨破,摩擦因数迅速增大;注入能量为60 keV硅片的减摩抗磨性能较好;碳离子注入前后硅片的磨痕均呈椭圆形,注入后磨痕面积小且表面损伤程度较轻,磨损机制以磨粒磨损为主.

关键词: 单晶硅 , 离子注入 , 微动磨损 , 摩擦因数

黄铁矿作为锂电池正极材料的电化学性能

王大刚 , 范力仁 , 王圣平 , 范畴 , 何明中 , 栗海峰

材料导报

对天然黄铁矿进行深加工后获得平均粒径为13μm,ω(Fe)、ω(S)分别为45.30％、50.95％的超微细黄铁矿粉,并以高级脂肪酸盐对其进行改性,采用TG/DSC、XPS及XRD对粉体进行了表征.XRD和TG/DSC分析表明粉体主要物相为黄铁矿FeS2,表面包覆着有机改性剂；XPS分析结果表明,改性前后黄铁矿表面S分别以8O42-和[S2]2-形式存在,而Fe均以Fe3+形式存在.对粉体试样进行电化学阻抗谱、恒电流放电测试和循环伏安测试,结果表明,改性黄铁矿具有较小的电荷转移电阻和较好的导电性；常温下以0.354A电流放电,截止电压为0.5V,改性黄铁矿的放电电位平台为1.44V,放电比容量达850mAh/g,接近理论容量890mAh/g.

关键词: 黄铁矿 , 锂电池 , 正极材料 , 电化学性能

聚噻吩及其衍生物热电材料研究进展

王大刚 , 王雷 , 王文馨 , 朱光明 , 白晓军 , 李均钦

材料导报

近来,聚合物热电材料因其成本低、资源丰富、热导率低等优势被认为是最有前途的热电材料之一.聚噻吩及其衍生物是研究较为广泛的一类聚合物热电材料.综述了近年来聚噻吩、聚噻吩衍生物以及聚噻吩基/无机复合热电材料在热电领域的研究进展.已有研究表明,聚噻吩及其衍生物热电材料具有高的Seebeck系数,其Seebeck系数与电导率通常是此消彼长的关系.通过制备低维材料,与高电导率的无机纳米材料复合以及适度掺杂等方法可有效提高聚噻吩及其衍生物的热电性能.

关键词: 导电聚合物 , 热电材料 , 聚噻吩及其衍生物 , 复合材料

双层板激光焊接/超塑成形数值模拟及工艺研究

徐萌萌 , 陈明和 , 王大刚

宇航材料工艺

选取TC4钛合金四层板加强结构中双层板为研究对象,采用激光穿透焊接工艺代替传统超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺中涂止焊剂连接.借助ABAQUS有限元分析软件对超塑成形过程进行分析,得到优化的压力-时间(p-t)曲线,作为双层板超塑成形过程的气压加载曲线,进行实验验证.结果表明:成形后零件壁厚分布均匀,焊缝处无撕裂现象,与有限元模拟结果保持一致;用此新工艺代替传统SPF/DB工艺中的止焊剂具有可行性.

关键词: TC4钛合金 , 激光焊接 , 超塑成形 , 数值模拟