全化学溶液法制备SrTiO3缓冲层

 化学法制备SrTiO₃薄膜成本低、效率高,适合用于YBa₂Cu₃O_7-δ（YBCO）涂层导体的缓冲层。采用全化学溶液沉积法在Ni-5W金属基带上外延生长了SrTiO₃（STO）缓冲层薄膜。以乙酸盐、钛酸丁酯为原料配制均匀稳定的STO种子层、La_xSr_1-xTiO₃种子层和STO 缓冲层前驱溶液。研究了STO 种子层薄膜厚度对在STO/Ni-5W（200）上沉积STO 外延薄膜性能的影响,结果表明,在880℃烧结温度下制备的3 层STO 种子层上可以制备出表面光滑平整、具有（200）择优取向的STO 缓冲层。尝试将La 元素掺入STO 中制得稳定的LSTO 前驱液,在LSTO/Ni-5W 结构上制备了具有（200）择优取向的STO 缓冲层薄膜,可作为YBa₂Cu₃O_7-δ涂层导体的缓冲层。     

铝酸镧单晶基底上沉积BaPbO_3导电膜的研究

为了使BaPbO3薄膜作为YBCO涂层导体的导电隔离层,必须制备出具有一定取向且表面平整光滑的薄膜.实验采用乙酸钡和乙酸铅为溶质,以丙酸为溶剂,制得了稳定均匀的涂层前驱液.前驱液在单晶LaAlO3(100)基底上旋转涂覆形成的前驱膜在氧气的环境下于650℃烧结30 min制备出薄膜样品.经XRD分析,薄膜物相组成为单相的BaPbO3,且具有少许(100)取向;通过SEM观察,其表面均匀致密,厚度约为650nm;用四引线法测得薄膜室温电阻率为1×10-3Ω.cm.     

温度对La0.5Sr0.5CoO3和Pr0.5Sr0.5CoO3薄膜载流子浓度的影响

采用离子束溅射法在LaAlO3(110)衬底上制备La0.5Sr0.5CoO3和Pr0.5Sr0.5CoO3钙钛矿薄膜,研究了载流子浓度、迁移率与温度的关系.结果表明:在375～667 K温度范围内,La0.5Sr0.5CoO3和Pr0.5Sr0.5CoO3薄膜的载流子浓度、迁移率随温度升高而增大,La0.5Sr0.5CoO3和Pr0.5Sr0.5CoO3薄膜导电机制符合小极化子模型.     

化学法在Ni-W基带上制备Ag缓冲层研究

在双轴织构的Ni-W基带上,采用化学镀银法为YBa2Cu3O7-δ(YBCO)涂层导体制备Ag缓冲层薄膜,并通过XRD和φ扫描研究烧结温度和镀银次数对Ag薄膜取向的影响。结果表明,在Ar-H2混合气氛下,于870℃镀银5次所制备的薄膜具有(200)晶面单一取向;采用化学法制备的Ag薄膜有较好的外延性,且适用于涂层导体中的单一导电型缓冲层。     

热处理温度对钙钛矿型复合氧化物La0.5Sr0.5CoO3薄膜晶体内Co-O键长的影响

本文采用离子束溅射法制备了钙钛矿型ABO3复合氧化物La0.5Sr0.5CoO3(LSCO)薄膜,测试了La0.5Sr0.5CoO3(LSCO)薄膜的拉曼光谱,比较并解释热处理温度对LSCO晶体内Co-O键长的影响。同时用Gussian03量子化学软件从头计算了这种晶体的拉曼光谱。实验和计算均表明LSCO的钴氧八面体的振动频率与其钴氧键长度密切相关,并给出了拉曼谱峰的振动频率与钴氧键长度之间的对应关系。     

喷涂条件与热处理对La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)涂层含氧量的影响

采用火焰喷涂与等离子喷涂方法制备了La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)层,并在1000℃热处理3 h,用碘滴定法测定了涂层热处理前、后的含氧量,研究了喷涂方法、制备条件及热处理对该阴极涂层含氧量的影响.结果表明:受喷涂过程中高温加热过程的影响,原始涂层存在大量的氧空位,含氧量较低;等离子喷涂层的氧损失量显著高于火焰喷涂层.经热处理后,缺失的氧得到一定程度的回复,涂层含氧量增加.较高的氧空位浓度使喷涂态La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)层发生晶格畸变,从而使其发生从钙钛矿结构的立方晶向四方晶的转变,而热处理引起的氧回复则可使结构回复至立方晶.     

Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜的显微结构及其电学性能研究

采用离子束溅射法在氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)衬底上溅射Ln0.5Sr0.5CoO3-δ(Ln=La,Pr,Nd)薄膜,测试了不同工艺制备的Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜样品的XRD谱和电导率.分析了薄膜显微结构以及电输运机理.结果表明:在YSZ衬底上生长的Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜经过750 ℃热处理后,主要沿《110》方向生长;Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜直流电导率的Arrhenius曲线近似直线,表明材料的导电行为符合小极化子导电机制.在所研究的样品中Nd0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜的电导率最高.     

高温超导涂层导体的最近进展和新兴技术

YBCO涂层导体比其他实用超导材料具有巨大的优势和发展前景,近年来激发了世界范围的研究热潮和该领域技术的快速进步.首先对YBCO涂层导体的典型结构和规模制备的两种技术路线进行简要介绍,其次介绍世界各地YBCO涂层导体研发的当前状态和发展,包括当前主流研究机构和他们采用的技术路线情况.更多关注我国在简化缓冲层结构和减少低成本、化学溶液法的热解时间等方面的努力和代表性工作.还将介绍为提高YBCO涂层导体的在场特性而发展起来的人工磁通钉扎方法,包括通过纳米颗粒而优化磁通钉扎的情况.最后我们对涂层导体和其他超导材料的电力应用进行举例说明,如:电力电缆、发电机、变压器、强磁体等示范案例概述.     

高温超导涂层导体的最近进展和新兴技术（英文）

YBCO涂层导体比其他实用超导材料具有巨大的优势和发展前景,近年来激发了世界范围的研究热潮和该领域技术的快速进步.首先对YBCO涂层导体的典型结构和规模制备的两种技术路线进行简要介绍,其次介绍世界各地YBCO涂层导体研发的当前状态和发展,包括当前主流研究机构和他们采用的技术路线情况.更多关注我国在简化缓冲层结构和减少低成本、化学溶液法的热解时间等方面的努力和代表性工作.还将介绍为提高YBCO涂层导体的在场特性而发展起来的人工磁通钉扎方法,包括通过纳米颗粒而优化磁通钉扎的情况.最后我们对涂层导体和其他超导材料的电力应用进行举例说明,如:电力电缆、发电机、变压器、强磁体等示范案例概述.     

La0.5Sr0.5CoO3多晶靶材的制备研究

为制备出纯度高、单一物相、致密的、符合后期PLD(Pulsed Laser Deposition)镀膜所用要求的LSCO (La0.5Sr0.5CoO3)靶材,对LSCO的制备方法及其过程进行了分析研究.采用半共沉淀法,LSCO前驱物经900 ℃预烧、研磨,可制得纯度高、物相单一的LSCO粉体;用干压方法成型,在不同的温度下对其烧结,通过研究烧结体的XRD图谱、吸水率和密度并结合LSCO粉体的DSC-TG曲线,确定出制备LSCO多晶靶材的最佳烧结温度为1200～1250 ℃,比用固相法制备粉体的靶材烧结温度降低了100～150 ℃.     

热镀铝锌层镧掺杂硅烷钝化膜的腐蚀性能

采用掺杂硝酸镧的硅烷(BTESPT)钝化液处理热镀铝锌层:室温(25℃)浸渍,120℃固化30min,在铝锌层上形成镧盐掺杂硅烷钝化膜.研究了热镀铝锌基体钝化后的结构、表面形貌与腐蚀性能.傅立叶变换红外光谱(FTIR)表明,掺杂硝酸镧的硅烷溶液与铝锌基体表面发生了化学键合作用,形成SiOAl与SiOZn网络结构的钝化膜,钝化膜中主要的有机基团种类与无掺杂剂硅烷膜无显著差别.SEM/EDS研究结果表明:掺杂硝酸镧的硅烷膜均匀、致密、无明显微裂纹,硅烷膜中主要含有C,O,Si,S,Al,Zn,La等元素.耐蚀性研究表明,掺杂硝酸镧的硅烷钝化能明显降低腐蚀电位和腐蚀电流密度,增大极化电阻,使其耐蚀性...     

溶胶-凝胶法在3D-SiC陶瓷表面制备纳米MgO薄膜

以Mg(NO3)2.6H2O为原料,无水乙醇为溶剂,胶棉液为表面活性剂,利用溶胶-凝胶法制备了MgO溶胶,并利用浸渍提拉法在三维网络-碳化硅(3D-SiC)陶瓷骨架表面涂覆MgO溶胶,经煅烧制得纳米MgO薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了薄膜的物相和显微结构.结果表明,利用浸渍提拉法在HF溶液浸蚀后的3D-SiC骨架表面涂覆质量比m(Mg(NO3)2.6H2O)∶m(胶棉液)=1.0的MgO溶胶后,在80℃干燥10 min,再升至480℃干燥10 min,最后800℃煅烧1 h,可制备出致密平整,厚度为0.8～1.0μm的纳米MgO薄膜.薄膜与骨架结合良好,MgO...     

光降解用WO_3-TiO_2复合光催化剂

用溶胶 凝胶法制备了纳米WO3 TiO2复合薄膜型光催化剂·利用该薄膜对罗丹明B溶液的光催化降解作用,考察了钨酸盐种类及其掺杂量、涂膜层数、溶解氧、焙烧温度、焙烧时间、基体材料等因素对光催化活性的影响·结果表明,钨酸铵加入量x(W)=1 5%、多孔钛片为基质,涂覆9层、500℃下焙烧1h得到的WO3 TiO2薄膜型复合光催化剂活性最高,其光催化活性较纯TiO2光催化剂提高1 5倍·该温度下多孔钛片负载的TiO2为锐钛矿型·     

铝合金表面高耐磨自润滑硬质阳极氧化膜的制备

以硫酸、草酸、氨基磺酸为基础电解液,分别添加0,5,15和25mL/L的PTFE乳液,在2024铝合金表面制备了PTFE复合硬质Al2O3氧化膜.利用扫描电镜、硬度计和摩擦磨损试验机等手段,对制备氧化膜的组织结构与性能及其复合机理进行了研究.结果表明:随着PTFE添加量的增加,氧化膜的厚度由没有添加PTFE样品的42μm增加到了51μm;硬度呈现先增加后降低的趋势,硬度最高为417HV.当PTFE乳液的添加量为25mL/L时,磨损时的失重量为7mg,是没有添加PTFE颗粒样品的三分之一.磨损时复合在氧化膜中的PTFE与对摩擦件接触时可形成润滑膜层,在保持高硬度的同时降低了摩擦系数,提高了膜的耐磨和自润滑性能.     

不同离子对氧化锌晶体形貌的影响

以不同Zn盐Zn(CH3COO)2.2H2O,ZnCl2,ZnSO4.7H2O,Zn(NO3)2.6H2O与不同碱NaOH,KOH为原料,制得Zn(OH)42-前驱溶液,使之在水热环境下分解,生成ZnO晶体.产物通过全自动X射线衍射仪(XRD)进行物相分析,扫描电子显微镜(SEM)观测ZnO晶体的形貌和大小.170℃,溶液中的阴离子CH3COO-,SO42-,NO3-,Cl-分别与Na+构成干扰离子对,伴随着晶体生长12 h,晶体成长为片球集状、极性生长明显的花状、极性生长不明显的花状、小尺寸花状ZnO晶体;140℃,溶液中阳离子Na+,K+分别与CH3COO-作为离子对,干扰晶体生长,12 ...     

以二水合草酸锌为前驱物制备纳米氧化锌

以氯化锌和草酸铵为原料,通过沉淀反应制得前驱物二水合草酸锌,再经过热分解,得到20～80nm类球形和立方形的纳米氧化锌·分析了沉淀反应温度、时间、Zn2+初始浓度,以及热分解反应温度、时间对纳米氧化锌粒度和形貌的影响规律·结果表明:增加沉淀反应时间、热分解反应温度和时间,产品粒度均有不同程度的增大,而沉淀反应温度提高,产品粒度先减小后增大·Zn2+初始浓度在0 5mol/L以下时,对粒度影响不大(25nm左右),当达到0 7mol/L时,平均粒径提高到80nm左右·     

热压烧结C-SiC-B_4C复合材料组织与性能(Ⅱ):氧化行为

以C鳞片,SiC,B4C和TiO2为原料,在2000℃热压合成C-SiC-B4C-TiB2复合材料.研究复合材料在600~1400℃静态空气中的恒温氧化行为,利用TG/DTA研究复合材料氧化机理,利用XRD,SEM研究复合材料恒温氧化后表面相组成和氧化层剖面的显微结构.结果表明不同C鳞片含量的复合材料的氧化动力学曲线均为抛物线,氧化层可分成氧化膜和过渡层,C鳞片质量分数为20%的复合材料在1400℃时有很好的抗氧化自还原能力,表面生成致密的氧化膜,氧化膜的成分为未形成玻璃态的TiO2或SiO2.TiO2固溶体,组织形貌为枝条状.