张玲
,
胡季帆
,
秦宏伟
,
薛天锋
,
安康
,
韩涛
,
宋鹏
,
周莹
稀有金属材料与工程
采用Sol-gel法制备出气敏材料La0.68Pb0.32FeO3纳米粉体.该粉体材料具有正交钙钛矿结构,晶胞参数a=0.555 62 nm,b=0.559 65 nm,c=0.781 85 nm,晶胞体积v=0.243 1 nm3,平均粒径约为20 nm.用该粉体制成气敏元件,并测试了该粉体材料在乙醇、丙酮和汽油中的气敏特性,测试结果表明:相比空气而言, 在乙醇气氛中的La0.68Pb0.32FeO3电导值升高,呈现出n-型半导体载流子的导电特性;在丙酮和汽油气氛中的La0.68Pb0.32FeO3的电导值降低,呈现出p-型半导体载流子的导电特性.该材料对乙醇具有极高的气敏灵敏性,在0.01%的乙醇气氛中,灵敏度可达51;在0.1%的乙醇气氛中,灵敏度高达522.最佳工作温度区间在180℃～220℃.La0.68Pb0.32FeO3对丙酮和汽油也具有一定的灵敏性,在0.05%丙酮气氛中的灵敏度为30,最佳工作温度区间在220℃～260℃.在0.1%汽油气氛中的灵敏度为5.0.La0.68Pb0.32FeO3纳米粉体具有电子与空穴复合导电机制.
关键词:
钙钛矿结构
,
纳米材料
,
气敏
薛天锋
,
胡季帆
,
秦宏伟
,
周莹
,
安康
,
张玲
,
韩涛
,
宋鹏
金属功能材料
doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2003.04.006
用可溶性无机盐法(ISG法)制备掺杂Al3+的ZnO纳米气敏材料,用D/Max0-rB型X-射线粉末衍射仪研究纳米晶的结构.结果表明制备的掺铝ZnO纳米材料属于六方晶系,纤锌矿结构.用Scherrer公式计算得ZnO和掺铝ZnO的平均晶粒分别为40nm和35nm.用掺铝的ZnO纳米粉做成气敏元件,测试了不同铝含量的纳米材料在不同浓度的乙醇气体和氢气下的敏感特性.结果表明随着气体浓度的增加,灵敏度逐渐上升;随着Al含量的减少,材料气敏灵敏性逐渐增强.当铝含量为Al/ZnO＝0.5%(mol)时,对0.2%的乙醇气体的灵敏度最大可达到127.并讨论了纳米材料对敏感气体的物理吸附和化学吸附以及纳米氧化物的气敏机理.
关键词:
纳米ZnO
,
气敏
张玲
,
胡季帆
,
秦宏伟
,
宋鹏
,
刘杏
,
黄善兴
,
蒋民华
稀有金属材料与工程
采用So1-gel法合成了系列纳米材料La0.68Pb0.32Fe1-xMnxO3(x=0.0,0.1,0.2,0.4,0.6),研究了Mn掺杂对材料的导电特性和气敏特性的影响.研究表明:合成的系列纳米材料均具有正交钙钛矿结构,Mn的掺杂对材料La0.68Pb0.32FeO3的结构没有影响,且对材料粒径的影响较小;随Mn元素含量的增加,La0.68Pb0.32Fe1-xMnxO3纳米粉体对丙酮的气敏性均迅速降低;Mn掺杂同时导致电阻率减小,这是由于形成Mn3+-O2--Mn4+双交换作用键的缘故.
关键词:
钙钛矿结构
,
纳米材料
,
电阻率
,
激活能
,
气敏
张德丰
,
陆建生
,
吕建国
,
宋鹏
钢铁研究
通过扩展Avrami相变动力学模型、开发线性混合热膨胀模型、应用有限元单胞法,考虑了相变诱导塑性(TRIP)、相变膨胀、热膨胀等机制,建立了热力耦合有限元单胞模型.用该模型研究了X65管线钢分别在0、±50、±100、±150、±200 MPa拉、压单轴外载作用下,以1℃/s的冷速从540℃冷却至480℃的控冷过程,标定了TRIP系数,定量分析了TRIP效应对应变、应力的影响.结果表明:本模型适用于研究X65管线钢中由Greenwood-Johnson机制产生的TRIP效应,TRIP系数为5.35×10<'-5>;控冷结束,拉应力外载产生的ε<,trip>占ε的比例最低22%,最高79%;拉、压外载作用下,TRIP效应产生的最高残余拉、压应力分别为346 MPa和-103 MPa的.
关键词:
热力耦合
,
有限元
,
单胞
,
X65管线钢
,
相变诱导塑性
宋鹏
,
陆建生
,
吕建国
,
张德丰
稀有金属材料与工程
研究比较沉积热障涂层和无热障涂层的镍基高温合金铂改性铝化物涂层在900,1000和1100 ℃空气中高温氧化生成的氧化铝层表面形态和断面结构.发现低铂含量涂层氧化初期热生长层(TGO)表面有放射状裂纹形成和长大,造成氧化铝的局部脱落,并在TGO与铂铝涂层界面形成空洞.涂层900 ℃循环氧化300 h后TGO内部均形成空洞.而在1100 ℃氧化时,TBC陶瓷层的存在改变了两种铂铝涂层TGO的内应力变化趋势,升高温度使TGO厚度迅速增大,涂层寿命迅速下降.
关键词:
铂
,
铝化物涂层
,
高温氧化
,
热生长层
宋鹏
,
陆建生
,
周洁
,
张德丰
,
杨滨
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.02.036
利用有限单元法对影响金属薄膜沉积初期的因素进行了计算机模拟.按膜料为Pt、Pt-Ru、Pt-Ti、Pt-Ni、Pt-Al等五种模式,采用刚性球入射到C或Si基底,重点研究了沉积原子的半径差异比、沉积原子能量和原子入射角等参数对薄膜沉积的影响,同时检验了有限元方法在微观领域中的合理性和适用性.
关键词:
金属薄膜
,
沉积因素
,
有限单元法
,
计算机模拟
宋鹏
,
秦宏伟
,
张玲
,
蒋民华
,
胡季帆
稀有金属材料与工程
利用溶胶-凝胶法制备了纳米晶La0.7Pb0.3FeO3气敏材料,并对其相组成、电导及其对CO气敏性能进行了研究.XRD结果表明:掺铅固溶体La0.7Pb0.3FeO3仍为正交晶系钙钛矿结构,粒径约为17 nm,低于纯相LaFeO3的粒径31 nm.电导测量显示:该材料呈p型半导体导电行为,电导大于同温度下纯相LaFeO3的电导,且电导突变温度有所降低.气敏性能研究表明:Pb掺杂对其CO气敏性能有了明显改善.
关键词:
纳米晶
,
钙钛矿
,
CO气敏性能
,
La0.7Pb0.3FeO3
宋鹏
,
陆建生
,
瑚琦
,
赵明娟
,
杨滨
材料导报
薄膜技术作为材料制备的一种新技术,在现代科技领域中有着广泛应用.人们对薄膜的沉积机理通过理论和实验进行了比较深入的研究,其中计算机模拟变得日趋重要.主要阐述目前薄膜沉积机理的计算机模型:LG模型、Eden模型、DLA模型及RLA模型,相应计算机模拟技术的发展以及面临的问题和发展方向.
关键词:
薄膜
,
沉积机理
,
计算机模拟
张玲
,
胡季帆
,
秦宏伟
,
宋鹏
,
蒋民华
无机材料学报
采用sol-gel法制备了具有正交钙钛矿结构的La0.68Pb0.32FeO3和LaFeO3纳米粉体.用该粉体制成气敏元件,并测试了该粉体材料在CO气体中的气敏特性,测试结果表明: 与LaFeO3相比,La0.68Pb0.32FeO3具有更小的粒径、较大的电导值、对CO气体具有更好的气敏性能,特别是工作温度大大降低.与空气中相比,在CO气体中,材料La0.68Pb0.32FeO3 的导电激活能增大.
关键词:
钙钛矿结构
,
nano-materials
,
gas-sensing
张德丰
,
陆建生
,
吕建国
,
宋鹏
材料科学与工艺
摘要：为研究X65管线厚板控制冷却时板厚方向的残余应力，通过开发线性混合热膨胀模型、拓展Avrami相变动力学模型和应用Leblond模型建立了热力耦合有限元模型，用该模型研究了控冷工艺、相变效应对残余应力的影响．结果表明：当上表面层流冷却系数由1mW／（mm2·K）分别增至2、3mw／（mm2·K）而下表面维持1mW／（mm2·K）不变时，上、下表面与心部两侧的平均温差由0℃分别增至9、10℃，上表面一侧的拉应力峰值锐减188MPa，并使上表面和心部附近的拉、压应力峰向下表面方向大幅迁移，即上下表面的不对称控冷加剧了板厚方向温度和残余应力的不对称分布；实际控冷工艺下，相变效应通过产生拉、压应力峰值分别为779、-454MPa的应力而显著影响板厚方向的残余应力。
关键词:
管线
,
控制冷却
,
残余应力
,
热力耦合
,
有限元
,
工艺
,
相变效应
