La_2Ce_2O_7/YSZ热障涂层抗CMAS腐蚀及机制研究

热障涂层以其耐高温、高隔热的优异性能,成为航空发动机热端部件不可或缺的材料.然而,在其服役过程中,涂层不可避免地会受到大气中以钙、镁、铝、硅氧化物为主要成分(CMAS)的熔体腐蚀,最终导致其剥落失效.该文以大气等离子喷涂方法制备的La_2Ce_2O_7(LCO)/YSZ双陶瓷涂层为研究对象,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等表征手段,对经CMAS及火山灰腐蚀前后涂层的微观组织结构及物相组成进行表征与鉴定,并分析其抗腐蚀机制.研究表明经高温腐蚀后,YSZ涂层会生成m-ZrO_2及ZrSiO_4,而LCO粉末在1 250℃下与CMAS反应5 h后,其中的CeO_2依然保持稳定,证明其不与CMAS反应.CMAS及火山灰与LCO反应后会生成钙长石、尖晶石及La_2Si_2O_7等高熔点物质,从而能有效地延缓CMAS对涂层的侵蚀.该研究的开展将为新型抗CMAS涂层的成分设计提供指导.     

CMAS对钇稳定氧化锆热障涂层的微观结构变化及元素损失影响

钙镁铝硅酸盐(CMAS)对TBCs材料的耐久性能有很大的影响,因此CMAS的腐蚀越来越受到人们的关注.该文研究了空气等离子喷涂(APS) 7%Y_2O_3稳定ZrO_2(7YSZ)热障涂层(TBCs)在CMAS腐蚀下的微观结构变化,并且定量分析了在CMAS腐蚀情况下Y元素损失对涂层性能的影响.CMAS腐蚀涂层的显微形貌表明,CMAS在YSZ中的渗透深度随温度的升高而增大,孔隙率随温度的升高而减小.拉曼光谱仪的实验结果表明,CMAS腐蚀后的YSZ可以发生四方(t)相到单斜(m)相转变,X射线衍射测量也证实了这一点.电子探针微观分析结果表明,腐蚀后YSZ中的Y含量降低并转移到CMAS中.此外,研究还表明了CMAS中Y含量在不同加热温度和加热次数下的平均浓度变化.     

悬浮液等离子体喷涂厚YSZ热障涂层 结构与性能研究

采用悬浮液等离子体喷涂（SPS）工艺在以GH3128高温合金为基底，CoNiCrAlY为黏结层的表面上制备氧化钇部分稳定的氧化锆（YSZ）厚热障涂层（TTBCs），研究单片层的形貌特征及单片层之间的堆叠行为对涂层微结构的影响.对无支撑的YSZ涂层进行了1 200~1 600 ℃保温24 h和1 550 ℃保温20~100 h的高温时效处理，分析涂层的物相组成和晶粒尺寸等的变化；对涂层试样进行了高温燃气焰流循环热考核，并对其失效机理进行了探讨.结果表明,SPS单片层由四方相晶粒组成.涂层经1 550 ℃高温热处理40 h发生四方相（t）向单斜相（m）转变，且m相的含量随热处理时间的延长而增加，但对于24 h高温处理样品，即便将热处理温度提升到1 600 ℃，也未见t→m相变.SPS涂层经热考核前后应力演变是其失效根源，通过相邻柱状晶的脱落可有效地释放陶瓷层中的应力集中，最终与界面附近陶瓷层微裂纹相互连接而导致涂层剥落.     

免水洗锌钙系磷化膜的常温制备与表征

钢铁试片在以磷酸、氧化锌、硝酸钙、钼酸铵等参加成膜反应且产物为磷化膜、沉渣和易挥发物的材料组成的锌钙系磷化液中常温快速磷化,然后自然干燥2 h以上,生成了免水洗的彩色锌钙系磷化膜.通过扫描电镜(SEM)、电子能谱(XPS)、腐蚀、喷涂等测试手段对磷化膜进行表征.结果表明:免水洗的磷化膜,由Fe3 ,Zn2 ,Ca2 的磷酸盐及少量的钼酸盐等组成,膜晶粒尺寸≤2μm,膜连续、致密,膜重约1.2 g.m-2,耐3%的NaCl溶液腐蚀约2.5 h,喷涂铁红环氧底漆后检验涂层的附着力达一级,比传统工艺(磷化后水洗)形成的磷化膜质量更好.     

单一相Ca_2Si膜选择性生长(英文)

磁控溅射系统在恒定溅射功率、Ar气压和Ar气流流量下,直接在Si(100)衬底上沉积两组不同沉积结构的Ca膜。随后,600℃分别真空退火5、6、8、10和12 h。使用XRD、EDAX和FT-IR对结果膜的结构和表面进行了测试。沉积膜的原子与衬底之间利用固相间相互扩散反应从多相共生的Ca -Si系统选择性的生长出单一相的Ca2Si膜。并且确定了沉积膜的结构、退火温度和退火时间是单一相硅化物选择性生长的关键因素。     

盐酸浓度对多孔中空棒状In_2O_3结构的影响

用化学腐蚀的方法把ZnO/In_2O_3核壳结构中的ZnO纳米棒除去形成多孔中空棒状的In_2O_3纳米结构,探讨化学腐蚀中ZnO核恰好完全去除,且壳层In_2O_3中空形貌不被破坏时HCl的最佳浓度。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜对产物的物相、微观形貌进行表征。结果表明:pH=1的HCl既可保证ZnO完全去除,又不影响In_2O_3多孔中空形貌。     

杂多钨酸盐K_n[MW_(11)O_(39)Ni(H_2O)]·xH_2O的氧化还原性质研究

通过极谱和循环伏安法,结合紫外光谱和X射线光电子能谱研究了过渡元素K（?）〔MW_(11)O_(39)Ni(H_2O)〕·xH_2O(M=Si、Ti、Ga、Zr)在溶液中的氧化还原性质,提出了它们的还原机理,杂多阴离子的极谱半波电位顺序为Zr>Ti>Ga>Si,发现杂多阴离子的E_(1/2)与M元素的电负性有线性关系.     

电荷掺杂和杂原子掺杂聚硅烷的比较性理论研究

本文利用GAUSSIAN 03程序包中的密度泛函理论,在B3LYP/6-31G(d)水平下,对聚21硅烷、电荷掺杂的聚21硅烷以及杂原子(硼和磷)掺杂的聚21硅烷进行几何全优化,并对它们的几何结构和自旋密度进行了比较性理论研究.结果表明,电荷掺杂能使聚硅烷的Si—Si键长增长,其极子分布几乎遍及了聚21硅烷的整个链;而杂原子(B、P)的掺杂对聚硅烷的影响主要集中在与B、P原子相邻的Si原子上,极子分布仅局域在B、P原子附近的3~5个原子上.     

硼对电解锌用铝阴极板组织与耐腐蚀性能的影响

通过在780℃熔融工业纯铝(1070)中添加硼酸盐(Na_2B_4O_7),制备了电解锌用铝合金阴极板,研究了硼酸盐添加量与反应时间对阴极板显微组织与耐蚀性能的影响.研究结果表明,随着Na_2B_4O_7添加量的提高以及保温时间的延长,Al阴极板中的Fe相含量逐渐减少,且析出形貌由针状逐渐变为细小的颗粒状.因此,在铝熔液中加入Na_2B_4O_7可有效降低Al中的Fe含量,并改变Fe相的形貌.对不同Na_2B_4O_7添加量和保温时间所得到的Al阴极板在模拟电解液浸泡腐蚀实验以及电化学测试的结果表明:随着硼酸盐添加量的增加,合金阴极板的耐蚀性能逐渐增加,当硼酸盐的添加量为0.7%(质量分数),保温时间为60min时,所得到的Al阴极板Fe相含量最少,并表现出最佳的耐蚀性.     

溶胶一凝胶法制备FeCo/Al_2O_3纳米复合粉末

采用溶胶-凝胶法和氢气还原处理制备了Fe-Co/Al_2O_3,纳米复合粉末,利用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对样品进行了测试与分析,结果表明复合材料的磁学性质与样品的组分和Fe-Co合金的晶粒尺寸有关．     

非晶态Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)薄膜的低波动阻变特性研究

基于化学溶液法在Pt/Ti/SiO_2/Si衬底上制备了非晶态Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)薄膜,研究了其表面形貌、介电特性和阻变特性.结果表明:非晶态Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)薄膜无明显晶界存在,其P-E和C-V曲线无滞后特征,其I-V曲线展示了双极性阻变行为.高低阻态的导电机制研究表明该双极性阻变行为由氧缺陷导电细丝断开/连接主导.通过与氧缺陷导电细丝主导的晶态Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)薄膜基阻变行为对比,发现非晶态Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)薄膜阻变的波动性较小,这与其无晶界密切相关.该研究可为开发低波动的阻变器件提供一定指导.     

溶胶-凝胶法制备的BaTiO3薄膜表面态

用溶胶-凝胶法和快速退火工艺在SiO₂/Si(111)基片上生长了钙钛矿结构BaTiO₃薄膜.用X射线光电子能谱技术(XPS)和角分辨X射线光电子能谱技术(ARXPS)研究了薄膜的表面化学态以及最顶层的原子种类和分布状况,结果显示在热处理过程中薄膜表面形成一层富含BaO的非计量钛氧化物层,并且钡-钛原子浓度比随着探测深度的增大而逐渐减小.     

清洁型常温复合磷化液研究

Q235钢铁试片在以磷酸、氧化锌、硝酸钙、硝酸锰、钼酸铵等组成的复合磷化液中常温快速磷化后,自然干燥3 h以上,生成免水洗的彩色磷化膜.磷化液的材料均参加成膜反应,产物为磷化膜、沉渣和易挥发物.用SEM和EDS对磷化膜进行形貌和成分分析,结果表明:磷化膜由Fe2+、Zn2+、Ca2+、Ni2+、Mn2+的磷酸盐及少量的钼酸盐等组成,膜晶粒尺寸≤3μm,膜连续、致密,膜重约1.5 g/m2,耐3%的NaCl溶液腐蚀约2 h,喷涂铁红环氧底漆后附着力达到一级.     

以[Mo8O26]4-阴离子为构筑块的有机-无机化合物的合成及结构

利用水热合成法,采用刚性小尺寸咪唑为桥链配体与乙酸铜和钼酸铵反应,得到了一种新型八钼酸盐[Cu_4(imi)_(10)Mo_8O_(26)]·H_2O.使用红外光谱、元素分析、热重分析、ICP以及单晶X-射线衍射对化合物进行了详细的表征.单晶分析结果显示:化合物1中4个Cu~(2+)与8个咪唑分子中的氮原子连接且同β-[Mo_8O_(26)]~(4-)中的端氧连接,另两个咪唑中的氮原子取代β-[Mo_8O_(26)]~(4-)中的氧原子,形成"波浪型"的一维链.     

过氧化氢干化学检测方法的实验研究

目的:采用次血红素六肽(DhHP-6)催化H_2O_2氧化4-氨基安替吡啉-氯代苯酚显色体系,建立了以反射光检测为原理的H_2O_2干化学测定方法。方法:实验采用TiO_2和聚乳酸微球为试剂载体,通过试剂分层包埋制备H_2O_2干化学检测片,考察了方法的反应线性、精密度和准确度及与国标方法的相关性。结果:H_2O_2干化学测定方法响应的线性范围为2.0～20mg/L;H_2O_2浓度3.9mg/L和15.5mg/L的变异系数(CV)和加标回收率分别在3.2%～3.5%和98.2%～102.2%;与国家标准方法比较相关系数r=0.998 5;13例样品中的H_2O_2浓度在1.05～18.26mg/L;与国标方法之间的两组数据经统计差异不显著(P0.05)。结论:该方法快速、准确、灵敏,适合测定食品中过氧化氢的残留。     

TiN/HZO/HfO_2/Si铁电晶体管栅结构的~(60)Coγ射线总剂量辐射效应

该文制备了TiN/Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2(HZO)/HfO_2/Si (MFIS)型的铁电晶体管栅结构,并在常规实验环境下对其进行了P-E、J-E、疲劳和保持等的电学性能测试.结果表明这种基于铪系氧化物的栅结构具有优良的电学性能,2P_r可达30μC/cm~2,2E_c约为6.8 MV/cm,矫顽场附近的漏电流密度为10~(-6)A/cm~2,在10~(5 )s保持时间内剩余极化值衰减10%,经10~7次翻转后剩余极化值基本保持不变,经10~9次翻转后剩余极化值的衰减维持在15%以内.MFIS铁电栅的~(60)Coγ射线电离辐射实验结果表明这种栅结构对总剂量电离辐射具有很强的免疫力,在辐射剂量高达5 Mrad(Si)时,电滞回线矩形度、对称性以及保持性能等几乎没有退化.该文所制备的全铪系薄膜铁电栅为高抗总剂量辐射、高读写寿命、长保存时间的高性能晶体管型铁电存储器的制备提供了数据支撑.     

二维层状钙配位聚合物[Ca（HDHP）2（H2O）]n的合成、结构与荧光性能

合成了一个二维层状钙配位聚合物[Ca(HDHP)2(H2O)]n(H2DHP=4,6-二羟基嘧啶),并且进行了元素分析、热重、红外、荧光、单晶及粉末X射线衍射等表征。标题配合物属于单斜晶系,P 21/c空间群,a=0.816 9(3)nm,b=1.756 1(4)nm,c=0.762 3(3)nm,β=91.25(3)°,V=1.093 3(4)nm3,Z=4,R=0.041 5。每个Ca(II)离子分别与四个不同HDHP-的1个氮原子、5个羟基氧原子及1个水分子配位,形成了七配位的五角双锥构型。配体HDHP-桥联相邻的Ca(II)离子形成二维层状结构,层与层之间又进一步通过分子间氢键和π-π堆积作用形成三维超分子网络结构,同时该配合物在室温下于459 nm处表现出较强的蓝色荧光发射峰。     

一种新型白光荧光粉Sr1.5Ca0.5SiO4:Eu3+,Tb3+,Eu2+的合成与光致发光

采用高温固相法合成了名义组成为Sr1.5Ca0.5 SiO4:0.01 Eu3+,nTb3+(n =3.0×10-4,7.0×10-4,1.5×10-3 mol)的荧光粉.X射线衍射测试表明荧光粉样品为单一物相.在紫外光(394 nm)激发下,样品同时产生蓝光、绿光和红橙光发射,分别对应于Eu2+离子的5d→4f,Tb3+离子的5 D4→7FJ和Eu3+离子的5D0→7FJ跃迁,表明部分Eu3+离子在还原气氛下被还原成Eu2+.红光、绿光和蓝光发射强度相当,复合得到白光.色坐标(CIE)计算结果显示,荧光粉Sr1.5Ca0.5SiO4:0.01 Eu3+,7.0×10-4 Tb3+的白色发光(CIE:x=0.321,y=0.322)接近纯白色(CIE:x=0.33,y=0.33),表明它是一种很有应用前景的基于紫外光芯片的单基白光荧光粉.     

二元合金Pd-Si非晶形成能力与微结构分析

采用分子动力学(MD)方法模拟研究了Pd_(100-x)Si_x(x=10,15,18,19,20,25,30)在冷速为1×10~(11)K/s时的快凝过程,并通过扩展团簇类型指数法(CTIM)对快凝过程中各成分的局域原子结构进行了表征.研究结果发现:Si原子浓度能显著影响金属玻璃中的团簇的种类和数目,Si原子含量越低团簇种类越少,特征团簇的数目增多,合金的有序度增强;配位数Z12的非特征团簇能够以IS连接形成少量的中程序MRO,并随Si原子浓度增加而减少.对非晶形成起重要作用的Z9、Z10、Z11标准Kasper团簇,主要形成VS、ES、FS连接模式的扩展团簇,而且各团簇以及彼此之间形成扩展团簇的数目与Pd_(100-x)Si_x合金的T_(rg)有很好的对应关系.     

~(60)Co-γ射线辐照对PbZr_(0.1)Ti_(0.9)O_3(111)铁电薄膜性能的影响

采用脉冲激光沉积方法在SrTiO_3衬底上制备了SrRuO_3底电极和(111)择优取向的PbZr_(0.1)Ti_(0.9)O_3外延铁电薄膜,通过顶电极Pt的构建形成了Pt/PbZr_(0.1)Ti_(0.9)O_3(111)/SrRuO_3铁电电容器结构,然后对PbZr_(0.1)Ti_(0.9)O_3(111)铁电薄膜开展了~(60)Co-γ射线总剂量辐照效应实验.结果表明:随着γ射线辐照剂量的增加,PbZr_(0.1)Ti_(0.9)O_3(111)铁电薄膜中的带状畴数目逐渐减少,剩余极化强度、矫顽场和电容值轻微减小,当辐照剂量为5 Mrad(Si)时,剩余极化值、矫顽场和电容值的衰减幅度仅12.4%、10.36%和13.78%;漏电流仅在高剂量辐照后产生轻微增大.可见,PbZr_(0.1)Ti_(0.9)O_3(111)铁电薄膜具有较好的抗辐射能力,在航空航天领域有一定的应用前景.