汪冬梅
,
吴玉程
,
吕珺
,
徐光青
,
刘君武
,
汤文明
,
郑治祥
功能材料
采用溶胶-凝胶工艺制备了SnO2/TiO2复合光催化剂.以钛酸丁脂(Ti(C4H9O)4)为前驱体,冰醋酸为螯合剂,通过水解缩聚反应制备纳米TiO2,掺杂不同比例(n(SnO2)/n(TiO2)分别为1%、2.5%、5%)的SnO2对纳米TiO2进行改性,并对1%掺杂的粉体样品进行了不同温度(350～550℃)的焙烧处理.采用浸渍提拉法制备了1%(n(SnO2)/n(TiO2))掺杂的纳米SnO2/TiO2膜.运用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)及光吸收等手段,研究了不同掺杂量、热处理温度及光照时间对TiO2相变和光催化活性的影响.研究结果表明,350℃焙烧时,1%(n(SnO2)/n(TiO2))掺杂的粉体样品出现了合适比例的锐钛矿型和金红石型的混晶结构,具有较高的光催化效率,可达96.55%.而1%(n(SnO2)/n(TiO2))掺杂的纳米SnO2/TiO2光催化膜晶粒尺寸在20～30nm左右,光催化效率为79.6%,低于相同掺杂含量的纳米SnO2/TiO2掺杂光催化剂粉体.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
SnO2掺杂
,
浸渍提拉法
,
复合SnO2/TiO2
,
光催化
徐光青
,
郑治祥
,
汤文明
,
刘君武
,
吕珺
,
王建民
,
吴玉程
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.02.002
采用溶胶-凝胶技术通过添加Ce(NO3)3制备了掺杂Ce3+离子的纳米SiO2材料,利用红外光谱、紫外-可见吸收光谱以及电子能谱等研究样品成分,并对不同热处理条件下样品的光致发光性能进行研究.结果表明,低温处理条件下样品中存在一定量的OH羟基,并且样品中的Ce离子主要以Ce3+的形式存在.在100-500℃较低温度下热处理的样品中存在两个峰值相近的光致发光带,最大值为344nm和357nm,其对应的最大激发峰分别为226nm和252nm.其中,344nm光致发光带起源于基体SiO2的缺陷中心,而357nm光致发光带起源于Ce3+的一种类液发光.
关键词:
光致发光
,
Ce3+掺杂
,
溶胶-凝胶技术
,
纳米SiO2
汪冬梅
,
周海波
,
朱晓勇
,
吕珺
,
徐光青
,
吴玉程
,
郑治祥
金属功能材料
用射频磁控溅射技术,在纯氩气氛中不同溅射功率(120W～210W)下于玻璃衬底上制备了Al掺杂ZnO(ZAO)薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光谱仪和四探针测试仪等对所制备的薄膜进行了晶体结构、光学和电学性能分析.结果表明,纯氩气氛中不同溅射功率下玻璃衬底上原位沉积的ZAO薄膜具有明显的c轴择优取向性,它没有改变ZnO的六角纤锌矿结构;ZAO薄膜的可见光区平均透光率不强烈依赖于溅射功率,为75%左右;原位沉积ZAO薄膜的电阻率达到102Ω·cm数量级范围,随溅射功率由120 W增大到210 W时,薄膜电阻率从132.67 Ω·cm降低到21.08 Ω·cm.
关键词:
ZAO薄膜
,
RF磁控溅射
,
结构性能
,
可见光透过率
,
电阻率
王建民
,
郑治祥
,
汪景奇
,
刘君武
,
徐光青
,
吕珺
,
汤文明
金属功能材料
采用阳极氧化-电化学沉积-水热合成法制备Ti/TiO2/Ca10(PO4)6(OH)2生物陶瓷复合涂层.利用D/Max-rB型X射线衍射仪(XRD)分析涂层的组织结构,用Sirion200型扫描电镜(SEM)观察涂层的表面形貌.结果表明:钛合金(Ti-6Al-4V)板经以10%的硫酸为电解液和电压为120V条件下的阳极氧化,形成孔径大约为100～200nm的多孔氧化膜,再经电化学沉积,得到尺寸大小约200～400nm的针状CaHPO4,最后经盛有浓度为0.1mol/L的NaOH水溶液、温度为200℃的高压釜中水热合成10h,针状的CaHPO4(转变为片状的Ca10(PO4)6(OH)2.
关键词:
阳极氧化
,
电化学沉积
,
水热合成
,
TiO2多孔膜
,
羟基磷灰石
黄丽芳
,
郑治祥
,
吕珺
,
徐光青
硅酸盐通报
采用注浆成型方法,通过加入MnO2-TiO2-MgO复相添加剂,在1350℃空气气氛中常压烧结,获得了相对密度最大为95.7%的氧化铝陶瓷.研究了MnO2-TiO2-MgO复相添加剂对氧化铝陶瓷显微结构与力学性能的影响.在添加质量分数为3%MnO2,0.5%MgO的情况下,比较添加不同质量分数的TiO2(1.0～3.0%)对氧化铝陶瓷烧结性能的影响.通过对比发现,该复相添加剂能有效降低氧化铝陶瓷的烧结温度,在同一温度下,随着TiO2的增加,烧结体密度也随之增加,强度也有明显差别.结果表明,1350℃下Al2O3+0.5%MgO+3%MnO2+1.5%TiO2体系烧结效果最好,断口为沿晶断裂,无明显气孔,晶粒分布均匀,平均粒径为2μm,无晶粒异常长大现象.烧结体密度达到3.80g/cm3,抗弯强度为243MPa.
关键词:
注浆成型
,
氧化铝陶瓷
,
MnO2-TiO2-MgO添加剂
,
低温烧结
郝书峰
,
郑治祥
,
范卫青
,
徐光青
,
吕珺
,
吴玉程
硅酸盐通报
以水玻璃和硫酸为原料通过化学沉淀法结合喷雾干燥技术制备了白炭黑,并在制备过程中利用聚乙二醇(PEG-6000)和正丁醇对白炭黑进行有机湿法改性.采用X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、激光粒度分析仪、Fourier红外光谱分析等对改性前后样品的结构、形貌及性能进行了表征.主要研究改性剂对白炭黑分散性的影响.结果表明:白炭黑经改性后团聚现象大大改善,一次粒子大小在20nm左右,喷雾干燥颗粒主要分布在10～40 μm.改性后白炭黑表面生成硅甲基(Si-CH),硅羟基(Si-OH)含量减少,疏水性增强,吸油值(DBP值)从2.1 mL·g-1增加到3.1 mL·g-1.改性使白炭黑的分散性能提高,其中正丁醇改性使WK-系数从3.67降低到2.66.
关键词:
白炭黑
,
表面剂改性
,
疏水性
,
分散性
汪冬梅
,
吕珺
,
徐光青
,
吴玉程
,
郑治祥
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.04.011
用射频磁控溅射技术制备了高度择优取向的Al掺杂ZnO(ZAO)薄膜,并对薄膜在纯氩气中进行了400～600℃的退火处理.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光谱仪和四探针测试仪等对退火前后薄膜进行了表征和光学、电学性能研究.研究表明,纯氩气中退火处理对ZAO薄膜的晶体、光学和电学性能有影响.原位沉积的薄膜电阻率2.59Ωcm,可见光区透过率约70%.500℃纯Ar气氛中退火1h后,ZAO薄膜的平均晶粒有所长大,薄膜内应力达到最小,接近于松弛状态;薄膜可见光区平均透过率从70%提高到80%左右;而薄膜的电阻率变化不明显,从2.59Ωcm降低到1.13Ωcm.
关键词:
Al掺杂ZnO(ZAO)薄膜
,
退火处理
,
结晶性能
,
透光率
,
电阻率
刘君武
,
吕珺
,
王建民
,
汤文明
,
郑治祥
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.01.005
采用粉末冶金法制备了不同SiCp含量的SiCp/Fe-3Cu-C复合材料,研究了烧结温度、SiCp含量及SiCp表面镀镍对材料组织结构、力学性能和干摩擦磨损性能的影响.结果表明,在1050℃烧结能获得最佳的力学性能,加入0.5wt%-2wt%SiCp使材料的强度略有降低,耐磨性显著增强;烧结铁基合金的磨损机制为擦伤、疲劳磨损、粘着磨损,烧结SiCp/Fe-3Cu-C复合材料主要为擦伤和磨粒磨损;SiCp含量约0.5wt%的复合材料耐磨性最佳,SiCp经镀镍处理后进一步提高其耐磨性,最佳SiCp含量提高到1wt%～1.5wt%.
关键词:
SiCp/Fe-3Cu-C
,
化学镀镍
,
摩擦磨损
郑治祥
,
王苏敏
,
祖立成
,
刘海涛
,
徐光青
,
吕珺
材料导报
脆性材料的可靠性低,易发生突发性失效,因此很难预测其持久强度和使用寿命.目前用于预测寿命的实验法(Empirical observations)和模型法(Theoretical models)均存在很大缺陷.本研究对模型法进行了改进和创新,建立了一个新的多参数耦合高温蠕变模型,能够显著降低高温蠕变的实验量、时间和费用,改进了低温缓慢裂纹扩展计算公式.可以用于快速测定脆性材料的断裂机理图,预测不同温度、应力下的持久强度和使用寿命.
关键词:
脆性材料
,
高温蠕变
,
寿命预测
,
断裂机理图
顾皓
,
吕珺
,
黄丽芳
,
郑治祥
硅酸盐通报
本文采用MgO-MnO2-TiO2-SiO2复相添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,采用注浆成型工艺,研究了改变添加剂SiO2的量对1400℃和1450℃烧结的Al2O3陶瓷材料性能的影响.运用三点抗弯电子试验机、XRD、SEM分析了低温烧结Al2O3基陶瓷材料的力学性能和断口形貌,讨论了低温烧结Al2O3基陶瓷的烧结机理和性能.结果表明:在1450℃烧结,当不加SiO2时,弯曲强度为194 MPa;当加入0.5%(质量百分含量,下同)SiO2时,烧结Al2O3基陶瓷材料的力学性能最佳,弯曲强度为σ=299 MPa;SiO2量增加到1%时,σ=293 MPa;SiO2加入量在3%时,σ=249 MPa.SiO2的加入量从0.5%到3%对氧化铝的强度都有明显的提高,说明加入SiO2对氧化铝陶瓷的烧结是非常有利的,但随着SiO2加入量的不断加大氧化铝陶瓷力学性能有下降的趋势.
关键词:
Al2O3陶瓷
,
液相烧结
,
MgO-MnO2-TiO2-SiO2添加剂
,
弯曲强度
