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镁合金表面有机纳米薄膜的功能特性

康志新桑静刘应辉王芬龙雁李元元

材料研究学报

采用有机镀膜技术和三嗪硫醇类有机单体在Mg--Mn--Ce镁合金表面生成了具有疏水特性的有机纳米薄膜。选取循环伏安法曲线中不同特征点研究了有机镀膜的反应机理,借助傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、椭圆偏振光谱仪和接触角测量仪表征了有机镀膜后镁合金表面薄膜的特性。结果表明, 有机镀膜过程分为电化学反应成膜和膜层层间聚合反应增厚两个阶段;镁合金与有机物单体通过化学键发生结合;随着有机镀膜反应过程的进行薄膜的厚度由9.14 nm逐渐增加到64.51 nm, 形成稳定的纳米薄膜;有机镀膜后镁合金表面的蒸馏水接触角从未镀膜的45.8o上升到117.9o, 实现了由亲水到疏水的功能特性转换。

关键词: 材料表面与界面 ,  magnesium alloy ,  polymer nano film ,  wettability , growth mechanism

微波等离子体化学气相淀积法生长取向性纳米氮化铝薄膜

孟广耀 , 谢松 , 彭定坤

材料研究学报

采用微波等离子体增强的化学气相淀积法,在Si(111)衬底上生长了(002)择优取向良好的AIN纳米薄膜研究淀积参数对膜的形貌、物相结构和生长速率的影响,发现在一定条件下,该起积过程属于典型的输运控制过程采用表面吸附生长模型讨论了膜的生长机制

关键词: 微波等离子体 , chemical vapor deposition , AIN film , growth mechanism

La和Hf对CoNiCrAl合金涂层高温氧化行为的影响

宋鹏陆建生张德丰吕建国李德江

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00713

对单一添加及同时添加La和Hf的CoNiCrAl合金进行真空高温氧化处理, 研究单一添加与同时添加La和Hf对合金表面氧化物生长机制和黏结性能的影响. 结果表明: 表面抛光的合金在1100℃氧化时, 同时添加La和Hf使CoNiCrAl合金在其表面形成了连续均匀的Al2O3, 并且具有较好的黏结性能.通过18O追踪原子氧化发现CoNiCrAlLa, CoNiCrAlHf和CoNiCrAlLaHf合金的Al2O3生长均为O2-内扩散为主的生长机制,同时伴随少量的金属离子外扩散. 单一添加La和Hf, 形成的Al2O3表面富集Cr,Co和Ni等, 且随Al2O3深度增加而逐渐降低, 这些元素促使Al2O3表面形成Ni(Co)Al2O4, 从而降低Al2O3的黏结性能. 同时添加La和Hf,没有改变O2-内扩散为主的生长机制, 但Hf能够阻碍La在氧化物/合金界面的富集,减少Ni(Co)Al2O4形成, 同时合金表面局部内氧化的钉扎效应提高了Al2O3的黏结性能.

关键词: CoNiCrAl合金 , La , Hf , high temperature oxidation , growth mechanism

CdS薄膜的SILAR法制备与表征

刘晓新 , 靳正国 , 步绍静 , 赵娟 , 程志捷

无机材料学报

采用液相薄膜制备工艺-SILAR(连续离子层吸附反应)法,在室温下于玻璃衬底上制备了CdS薄膜.对薄膜的表面形貌,薄膜的生长速率以及热处理与薄膜的成相及其电阻率的关系进行了观察和分析.实验结果表明:薄膜表面较致密,生长速率为2nm/cycle,随循环次数的增加,沉积粒子的尺寸趋于增大.室温下沉积的CdS薄膜为非晶态,经热处理后薄膜的结晶度提高,电阻率显著下降.此外,文章结合实验对薄膜的生长机理进行了初步的讨论.

关键词: CdS薄膜 , SILAR , preparation and characterization , growth mechanism

云母微晶玻璃等温转变动力学的研究

程慷果 , 万菊林 , 梁开明

无机材料学报

本文对以TiO2为晶核剂的云母微晶玻璃等温析品转变进行了研究,发现玻璃的差热分析(DTA)曲线上出现了两个析晶放热峰,X光衍射分析(XRD)表明,在这两个析晶峰温度下从玻璃中分别析出了钛酸镁(MgTi2O5)和云母(KMg3AlSi3O10F2)晶体.用差热分析测定了玻璃等温析晶活化能和晶体的生长指数.玻璃析出钛酸镁和云母的活化能分别为242kJ/mol和265kJ/mol.云母晶体以二维方式生长,生长过程受界面过程控制.

关键词: 云母 , glass , crystalization , kinetics , phase separation , growth mechanism

MoO2微/纳米片的气相合成和光学性能

刘新利王世良张泉邓意达贺跃辉

材料研究学报

以MoO3粉末和石墨为原料, 用气相传输方法制备MoO2微/纳米片, 并对其形貌、结构及光学性能进行了分析和表征。结果表明, 用气相法制备的矩形薄片状MoO2, 长和宽在几微米到几十微米之间, 厚度约为200 nm。MoO2微/纳米片在波长200--300 nm的紫外光范围内有较强的吸收带, 在304.6 nm、343.4 nm和359.6 nm处有较强的发光峰。根据实验分析和热力学理论, 探讨了MoO2微/纳米片的生长机理。

关键词: 无机非金属材料 ,   molybdenum dioxide ,  micro/nanosheet , optics property , growth mechanism

ZnO棒晶阵列薄膜的水溶液法生长

刘晓新 , 靳正国 , 王惠 , 赵娟 , 刘志锋

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00999

采用低温水溶液法, 在涂覆ZnO种子层的ITO基底上制备了高度取向的ZnO棒晶阵列, 考察了棒晶的生长过程以及生长液浓度、生长时间对薄膜形貌的影响. 用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD), 场发射扫描显微镜(FESEM)以及高分辨透射电镜(HRTEM)对ZnO纳米棒的结构和形貌进行了表征. 结果表明, ZnO薄膜的形貌强烈依赖于生长溶液的浓度和生长时间, ZnO棒是单晶, 属于六方纤锌矿结构, 具有沿(002)晶面择优生长的特征, 生长方式为层层台阶生长, 反应时间达到48h后, 通过二次生长形成特殊的板状晶.

关键词: ZnO , rod crystals , aqueous solution , growth mechanism

纳米 KTi6O13w合成中的形态演化和生长机理

徐艳姬 , 徐明霞 , 申玉田 , 崔春翔

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01325

以纳米TiO2为原料, 通过煅烧反应制备了纳米KTi6O13晶须, 对晶须合成中温度和时间诱导的相变、形态演化和生长机理等进行了原位研究. 结果表明: 纳米TiO2作原料可显著降低晶须合成温度, 适宜的煅烧温度为900~1100℃. 形态演化观察和高温XRD分析表明: KTi6O13晶须的相变及生长对温度极为敏感, 形态演化是基于初期爆发式的相变和随后串并联式的长大. KTi6O13晶须的生长遵守本研究提出的串并联机制, 晶须轴向的生长台阶是串并联生长的直接结果.

关键词: KTi6O13晶须 , growth mechanism

高温熔剂法制备氧化镁晶须的研究

乃学瑛 , 李洁 , 边绍菊 , 李武

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00853

采用MgCl2·6H2O为原料、KCl为助熔剂, 分段灼烧制备出直径1~50μm、长50~2000μm的MgO晶须. 通过对水氯镁石热解的理论分析、以及对灼烧各阶段产物的化学分析, 确定生成晶须的中间产物为无水氯化镁, 然后直接从无水氯化镁制备出MgO晶须. 并探讨了MgCl2、HCl和H2O浓度的变化对晶须形貌的影响. 提出了MgO晶须生长的机制: 即MgO分子在容器壁上非均相成核, 晶须生长的初期是以VLS机制进行, 在合成的后期, VLS机制变成VS机制.

关键词: 氧化镁 , intermediate products , growth mechanism , null

铝合金直接氨化生长氮化铝反应机制研究

金海波 , 陈克新 , 周和平 , 王群 , 王文忠

无机材料学报

针对铝合金直接氮化生长AIN过程中的晶体生长过程进行分析,通过X-ray衍射和SEM观察,获得了不同生长阶段AIN晶体的生长特征,研究了铝合金直接氨化生长氮化铝的反应机制.提出了一种气-液-固-固)晶体生长机制,简称VLSS机制,并着重对VLSS机制的实现条件、实现过程以及与传统的VLS晶体生长机制的相同点和差异进行了讨论.

关键词: 铝合金 , directed nitridation , AlN , growth mechanism

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