单分散C/ZnO/ZnS复合空心微球及其颗粒薄膜的制备与表征

以磺化聚苯乙烯(SPS)微球为模板,通过在其表面包覆ZnO壳层然后部分离子置换硫化,得到了单分散SPS/ZnO/ZnS复合空心微球,并以油-水界面自组装法制备了SPS/ZnO/ZnS复合空心微球薄膜,在氩气气氛下煅烧,分别得到了形貌规整的单分散C/ZnO/ZnS复合空心微球粉末和致密的C/ZnO/ZnS复合空心微球颗粒薄膜.以TEM,SEM,XRD,EDS,HRTEM,紫外-可见光谱等对空心微球及薄膜的形貌、组成和结构进行了表征.结果表明,无定型C、六方纤锌矿ZnO和闪锌矿ZnS在空心微球壳层均匀分布.与ZnO空心微球颗粒薄膜相比,ZnS的复合使得C/ZnO/ZnS空心微球薄膜在紫外区的吸收性能有一定提高.     

微空心阴极放电自持的辉光放电的理论及实验

利用蒙特卡洛方法模拟了微空心阴极放电（MHCD）出射电子的空间以及能量分布，并在此基础上模拟了微空心阴极放电自持的辉光放电中电子的空间分布．模拟表明减小MHCD绝缘层厚度，能有效地改变从微空心阴极放电中出射电子的能量分布，从而提高电子发射效率．对于给定的微空心阴极放电电压，电子的发射存在一个轴向电压阈值；轴向电压的进一步增加，出射的电子数会达到饱和．实验表明以MHCD作为辉光放电电子源是可行的，并且微空心阴极放电自持的辉光放电特性的实验结果和理论模拟是一致的．     

对空心玻璃微球强度的研究

本文利用撞击感度落锤仪等仪器,实验研究了空心玻璃微球和漂珠在流体介质中受到普通冲击压力、冲击波和静压力作用时的相对强度。评价了空心玻璃微球在生产及应用于乳化炸药过程中的抗压性。     

SiO_2空心微球及其丙烯酸树脂复合薄膜的光学性能

以聚合物模板法合成了粒径介于200~2 000 nm之间的SiO_2空心微球(h-SiO_2),并将h-SiO_2加入到丙烯酸树脂中形成复合薄膜,分别测试了空心微球及复合薄膜的紫外-可见-近红外区内的光学性能.以TEM、SEM、紫外-可见-近红外光谱仪等仪器对空心微球的结构、形貌及光学性能进行了表征,详细讨论了h-SiO_2的粒径,表面粗糙度对光学性能的影响.应用FDTD(时域有限差分法)方法对光束在通过空心微球后的电场强度进行模拟计算,得到与实验数据吻合的模拟结果.研究表明,直径为900 nm、加入占单体3.9%的MTC时所得到的h-SiO_2光反射能力最强,对近红外和可见光的反射率达到85%以上,紫外光反射率也高于80%,并且加入此h-SiO_2的丙烯酸树脂复合膜遮盖力也较好,可见光区光透过率低于10%.     

孔径对空心玻璃微球力学性能的影响

为实现大分子气体的充入,对空心玻璃微球(HGM)开孔使分子半径较大的Ar气从微孔进入球内,再对微孔进行封胶处理。空心玻璃微球表面的微孔将导致其力学性能(耐压强度)发生改变。运用扫描电子显微镜观察微孔周边形貌并对封胶后的HGM进行了耐压强度测试。结果表明:开孔后,空心玻璃微球孔口处完好,未出现微裂纹,随着孔径的改变,其耐压强度有所差异,当孔径为15μm时,空心玻璃微球的耐压强度降低量最小,其减少值为11.9%;利用有限元分析法对不同孔径的HGM在外压下所受应力进行模拟,模拟结果表明微球的加工孔径越小,其所受应力越小,与实验结果相吻合。     

以NiFeNb为新种子层的纳米级坡莫合金薄膜的零场电阻率

以NiFeNb为新种子层,采用直流磁控溅射法制备了具有不同Nb含量(x)、种子层厚度(d)和NiFe厚度(t)的(Ni82Fe18)(1-x)Nbx(d A)/Ni82Fe18(t A)/Ta(30 A)纳米级坡莫合金系列膜,并对部分样品进行了中温退火.测量了样品的磁电阻曲线和微结构.从实验角度研究了零场电阻率(ρ)随x、d、t及退火的变化.结果表明,NiFeNb作为种子层能较大地提高坡莫合金薄膜的ρ;一定厚度坡莫合金薄膜的ρ极大的最佳工艺条件是x约为27.5%,d约为27.5 A;不同Nb含量、种子层厚度等工艺条件引起坡莫合金薄膜具有不同颗粒粒径分布,从而引起4s↓电子受到的内禀散射、颗粒表面和边界散射及其关系的不同,再加上织构、4s↓电子球对称性受破坏程度和薄膜均匀程度的不同导致了零场电阻率随工艺条件的变化.     

CL-20空心微球的微流控制备及其表征

利用微流控技术,以2%聚乙烯醇溶液为连续相,CL-20乙酸乙酯溶液为分散相,成功制备CL-20空心微球,研究了连续相流速和分散相浓度对CL-20空心微球颗粒形貌和粒径的影响。通过扫描电子显微镜观察到所制备的CL-20为缺口型空心微球,平均粒径大小在60～150μm之间,且粒径随连续相流速的增大而减小,随着分散相浓度减小而减小; X射线衍射分析结果表明CL-20空心微球晶型为α型;制备的CL-20空心微球DSC测试表明相转变(α→γ)温度为186. 30℃,热分解峰温为248. 77℃; CL-20空心微球的表观活化能提高了30 k J·mol-1,撞击感度相比于原料提高了80%,摩擦感度提高了24 N,机械感度显著降低。     

分步溶胶-凝胶法制备核壳型玻璃珠/聚砜微球

玻璃珠/聚砜核壳型微球可用于分离过程中的吸附介质和催化剂的载体.基于相转化原理,提出了向聚砜的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中先加入乙醚再加入水的分步溶胶-凝胶法,制备出了核壳型玻璃珠/聚砜微球.通过扫描电子显微镜、红外光谱和X光电子能谱检测表明形成了单分散性良好、聚砜膜厚度为几μm的核壳型微球,且聚砜薄膜的表面致密.该制备方法的聚砜利用率高于80%,玻璃珠的利用率接近100%.乙醚加入量对微球性质影响较小,但其与DMF溶液的体积比要求大于4.5.实验结果表明,分步溶胶-凝胶过程是一种高效制备玻璃珠/聚砜核壳型微球的方法.     

微球CH膜表面光洁度影响因素研究

采用低压等离子体化学气相沉积法(LPPCVD),在塑料微球表面制备了非晶碳氢(α-C:H)薄膜.利用光学显微镜、原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的表面形貌进行了分析.主要研究了芯轴表面形貌、碰撞、反弹盘表面材料、薄膜厚度等四个因素对微球CH涂层表面形貌的影响.结果表明：芯轴表面形貌对CH涂层的表面形貌影响很大,改善芯轴表面形貌可提高涂层表面光洁度;当反弹盘的表面材质不同时,制备出的微球涂层的表面粗糙度有不同程度的差别;碰撞是引起微球CH涂层表面榴状突起的重要原因之一;微球CH涂层     

~(63)Ni-Si辐射伏特电池镍薄膜源设计与制备

在辐射伏特电池换能器件表面直接制备~(63)Ni辐射源的方法存在加载量少、活性低、PN结性能退化等问题。该文提出一种利用氧化铟锡(ITO)薄膜作为导电层材料实现在透明封装玻璃表面电镀~(63)Ni源的方法。根据辐射源自吸收效应理论模拟计算了~(63)Ni-Si辐射伏特电池辐射源的最佳厚度。采用磁控溅射工艺在400μm玻璃基底上制备了厚度为180nm的ITO导电薄膜,利用电化学工作站,对ITO薄膜表面进行电镀镍,对镀镍之后的薄膜材料微观形貌、薄膜厚度进行表征,并对基于该辐射源制备方法的~(63)Ni-Si辐射伏特型同位素电池电学输出性能进行理论仿真,仿真结果表明:在厚度为2μm、活度为7.25×108Bq、面积为36mm2辐射源的辐照下,辐射伏特电池理论上能够输出85.4nW输出功率。     

PENELOPE软件包的移植与应用实例

PENEL OPE是电子 -光子簇射的 Monte- Carlo模拟计算软件包 (F.Salvat,1996 ) ,能量范围为 1ke V至几百 Me V;模拟计算方法为混合模拟 ,即硬事件的详细模拟与软事件的压缩模拟相结合 ;有构造简单的几何软件包 ,能模拟光子 -电子在由二次曲面构成的复杂几何体中的输运过程 .本文作者在 133微机上实现了对 PENEL OPE的移植 ,并给出了两个应用实例     

钢基体电沉积Cu、Ni膜的残余应力及其在线测量

采用电沉积法在碳素钢基片上分别沉积Cu膜和Ni膜,用数码相机拍摄沉积不同膜厚时基片的弯曲状况,并上传到计算机计算出薄膜内的平均残余应力及分布残余应力.结果表明:Cu膜和Ni膜的平均残余应力和分布残余应力均为拉应力;当膜厚较小时(0.5 ～ 3 μm),Cu膜的平均残余应力和分布残余应力随膜厚的增加急剧降低,随着膜厚的进一步增加两种残余应力都趋于稳定;Ni膜的平均残余应力随着膜厚的增加而增加,分布残余应力总体趋势是随着膜厚的增加而增加.由实验结果可以认为Cu膜内的界面应力为拉应力而Ni膜内的界面应力为压应力,与基于Thomas-Fermi-Dirac-Cheng (TFDC) 电子理论的判断结果一致.     

双能X射线检查系统的Monte Carlo模拟

为了提高双能X射线安全检查系统的材料分类能力,采用M on te C arlo方法对系统的成像过程进行了模拟。利用M CNP 4C程序模拟电子打击钨靶产生韧致辐射、射线与物质的相互作用,得到了材料分类曲线。与数值方法以及实验方法相比,该方法的材料分类不受系统噪声影响,可以分辨原子序数相差为1的两种材料,并且只需要几m in计算时间。进行了铝阶梯的实验,对一系列典型材料和专用测试工具箱进行了测试。结果表明,M on te C arlo模拟方法可以提高安全检查系统的材料分辨能力。     

Monte carlo simulation of the coaxial electrons backscattering from thin films

By using the Monte Carlo method, we simulated the trajectories of coaxial backscattering electrons corresponding to a new type of scanning electron microscope. From the calculated results, we obtain a universal expression, which describes with good accuracy the backscattering coefficient versus film thickness under all conditions used. By measuring the coaxial backscattering coefficient and using this universal formula, the thickness of thin films can be determined if the composition is known. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 993201015) Biography: Hu Da-ping (1957-), male, Ph. D. candidate, research direction: application of computer.     

太阳同步轨道电子与质子对卫星的电离和非电离能损

空间辐射环境是飞行器寿命的主要限制因素之一。由于空间辐射环境的复杂性,以及飞行器在空间活动的轨道和设计寿命的不同,飞行器需要的抗辐射屏蔽的要求也不同。针对太阳同步轨道所处的空间辐射环境(由AE8和AP8提供该轨道的电子和质子能谱),采用Monte Carlo方法的PENELOPE和SHIELD软件包进行了模拟计算,研究了卫星所需的辐射屏蔽。根据模拟结果分析发现:在空间环境研究中,除了电离能损引起的总剂量外,由质子的非电离能损引起的位移损伤的影响不可忽略。质子和二次质子对电离能损、中子对非电离能损的贡献最大。     

Monte Carlo模拟电子在球壳模型中的能量沉积分布

高能电子和物质相互作用是一个级联簇射（shower) 物理过程。空间飞行器防护系统就是利用这一原理,通过宇宙中的电子在飞行器中产生的shower电子,来了解其中半导体器件的有关信息。该文利用Monte Carlo,采用PENELOPE（Penetration and Energy Loss of Positrons and Electrons)软件包,对电子在飞行器中的运动过程进行模拟,给出球壳和半导体材料中的能量沉积分布,为空间飞行器的防护提供了理论依据。     

Interfacial interaction between polyurethane/poly (methacrylateco-styrene) coating and the regenerated cellulose film

Water-resistant films were prepared by coating the surface of regenerated cellulose films with castor oil-based polyurethane (PU)/ poly-(methacrylate-co-styrene) [P (MA-St)]. The effects of the ratio of PU to P (MA-St) copolymer on tensile strength (dry and wet states), vapor permeability, size stability, and water resistivity of the coated films were studied. The interfacial interaction between cellulose and the PU/P (MA-St) coating was analyzed using infrared (IR), ultraviolet (UV), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), differential thermal analysis (DTA), and electron probe microanalysis (EPMA). The results indicated that the mechanical properties and water resistivity of the coated films significantly enhanced, and the biodegradability was displayed, when the ratio of PU to P (MA-St) was 8∶2 by weight. The chemical bonds and hydrogen bonds between the cellulose, PU, and the copolymer exist in the coated films. It is regarded that PU/P (MA-St) semi-interpenetrating polymer networks (IPNs) were formed, and a shared network of PU with both the cellulose and the coating in the coated film occurred simultaneously resulting in a strong bonding between the coating layer and the film. Supported by the State Economy and Trade Commission of China Gong Ping: born in 1963, Ph. D candidate     

Interfacial interaction between polyurethane/poly (methacrylateco-styrene) coating and the regenerated cellulose film

Water-resistant films were prepared by coating the surface of regenerated cellulose films with castor oil-based polyurethane (PU)/ poly-(methacrylate-co-styrene) [P (MA-St)]. The effects of the ratio of PU to P (MA-St) copolymer on tensile strength (dry and wet states), vapor permeability, size stability, and water resistivity of the coated films were studied. The interfacial interaction between cellulose and the PU/P (MA-St) coating was analyzed using infrared (IR), ultraviolet (UV), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), differential thermal analysis (DTA), and electron probe microanalysis (EPMA). The results indicated that the mechanical properties and water resistivity of the coated films significantly enhanced, and the biodegradability was displayed, when the ratio of PU to P (MA-St) was 8∶2 by weight. The chemical bonds and hydrogen bonds between the cellulose, PU, and the copolymer exist in the coated films. It is regarded that PU/P (MA-St) semi-interpenetrating polymer networks (IPNs) were formed, and a shared network of PU with both the cellulose and the coating in the coated film occurred simultaneously resulting in a strong bonding between the coating layer and the film. Supported by the State Economy and Trade Commission of China Gong Ping: born in 1963, Ph. D candidate     

Cu块材及Cu膜的光学常数研究

用反射式动态椭圆偏振光谱技术对Cu块材、Cu薄膜及Cu厚膜的光学常数进行了测试分析。研究结果表明:与Roberts块材、Johnson厚膜数据相比,不同方法得到Cu的光学常数在谱线形状上基本相似,但在数值上存在一定差别;在波长为250～830nm范围内,Cu块材和膜的折射率n与消光系数k分别在0.1～1.5和1.5～5.0之间;随膜厚增加,n值增大,k值减小;厚膜的n、k值与块材的更为接近。同时讨论了光学常数与微结构的关系。     

聚苯胺复合膜电极的制备与研究

采用电化学循环伏安法,以不锈钢片为基底,制备了聚苯胺 苯乙烯磺酸盐复合膜电极·研究了电极的电化学行为,并用电化学方法和电子探针微区分析法,证实其为具有ｎ型掺杂特性的复合膜电极·