高铝硅酸盐玻璃的化学强化及其结果拟合

利用低温离子交换法对高铝硅酸盐玻璃表面进行强化,研究了离子交换温度和时间对高铝硅酸盐玻璃表面应力层深度、表面压应力和显微硬度的影响,及应力层深度和表面压应力对显微硬度的影响。结果表明,第一,随着强化温度和强化时间的增加,表面应力层深度增加、显微硬度增强,但是增速并不均匀。第二,利用SPSS软件得到了应力层深度、显微硬度与强化时间和强化温度之间的关系模型,使用此模型可以预测与样品玻璃有相近组分的高铝硅酸盐玻璃化学强化后的应力层深度和显微硬度。第三,应力层深度较于表面压应力对玻璃显微硬度的增强起主要作用。     

禁带宽度梯度化的半导体薄膜光电极的研究

为了得到光电化学性质稳定且具有宽的光吸收范围的光电极材料,给出了一种禁带宽度梯度化的氧化物半导体薄膜电极的设计。用溶胶凝胶法将不同V／Ti比的溶胶逐层涂于基板上,通过热处理得到了禁带宽度梯度化的Ti1-xVxO2薄膜电极。XPS结果显示所得薄膜中形成了组成梯度。这种Ti1-xVxO2薄膜电极的光电化学性质稳定,光生伏打约为360mV,可见光区具有明显的光电流。与纯的TiO2薄膜电极相比,Ti1-xVxO2薄膜电极的光电流起始电压正移了。这是由于电极表面富集的钒形成了电子空穴复合中心。Ti1-xVxO2的导带最低能级比TiO2的低可能是引起正移的另一原因。阻抗分析表明Ti1-xVxO2的受主密度比TiO2的高。     

氮化钛作为新型节能玻璃涂层的研究

利用常压化学气相沉积法(APCVD)以四氯化钛(TiCl4)和氨气(NH3)作为反应物在玻璃基板上沉积制备了氮化钛(TiN)薄膜. 分别用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、四探针电阻仪和分光光度计等对TiN薄膜的结晶性能、微观结构、表面形貌和光学、电学性能进行了分析. 结果表明, 制备的TiN薄膜厚度为500 nm, 具有NaCl型面心立方结构并表现出(200)晶面的择优取向, 薄膜的晶粒大小分布均匀. 在可见光区的透射率达到60%, 反射率小于10%. 在近红外光区的反射率达40%以上. 方块电阻为34.5 Ω, 按照Drude理论可以计算出薄膜的中远红外反射率为71.5%, 说明制备的TiN薄膜在保证足够取光的条件下表现出良好的节能性能.     

纳米硅薄膜界面中的环形结构

纳米固体材料由于具有高浓度界面的结构特性以及相伴随着的新颖物性,1984年以后在材料各个领域得以迅速发展。近年来,随着纳米材料在许多领域的兴起,纳米硅薄膜也受到人们越来越多的关注。纳米硅薄膜是由大量的纳米尺寸晶粒及晶粒间界面构成。由于晶粒具有无规则分布的特征,使得界面具有不同的结构和键合特征。界面对纳米硅薄膜的结构和物性具有极其重要的影响。     

网络修饰体对铝硅酸盐系玻璃微观结构的影响:第一性原理分子动力学模拟

铝硅酸盐玻璃体系是玻璃工业中的重要体系,具有较好的化学稳定性、较高的机械强度和低膨胀系数。本文采用第一性原理分子动力学模拟研究了几种网络修饰体对铝硅酸盐系玻璃的微观结构的影响,研究发现当M/Al=1/2(M=Ca,Mg)或者R/Al=1(R=Na,K)时,铝全部转变为铝氧四面体,此时玻璃结构并不像传统理论认为的形成一个完整的三维网络,而是存在一定数量的非桥氧。通过对径向分布函数,键角分布、配位数、Qn等方面的分析,讨论了网络修饰体的性质对Si以及Al的局部环境的影响。研究表明网络修饰体的电场强度(z/r~2)是影响铝硅酸盐玻璃微观结构的主要因素。网络修饰体在提供游离氧使网络解聚的同时,还有积聚断键的作用,并且电场强度越大,积聚作用越强,网络的连贯性越好。     

AACVD方法制备FTO薄膜及其结构与光电性能研究

以单丁基三氯化锡为Sn源,氟化铵为F源,甲醇为溶剂,采用超声雾化-气溶胶辅助气相化学沉积方法制备了均匀的FTO(SnO_2:F)透明导电薄膜。运用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、霍尔效应测试仪等方法研究了镀膜时间对FTO薄膜微观结构和光电性能的影响规律。结果表明,薄膜物相为(200)晶面择优生长的金红石相Sn O2;随镀膜时间增加,薄膜表面颗粒粗化,厚度近似呈线性增加;镀膜时间每延长2 min,可见光区主波长(550 nm)透过率下降约10%,中远红外光区平均反射率先增大后减小,电阻率先减小后增大。在本文实验条件下,薄膜厚度可从约250 nm增加至约2 200 nm,电阻率在2.89×10-4~6.69×10-4Ω·cm之间,依据中远红外反射光谱计算半球辐射率在0.21~0.40之间,为进一步的性能优化提供了实验基础。     

不同稳定剂的sol-gel法制备LiNbO3薄膜的研究

研究了分别以HCOOH、CH3COOH、HNO3和H2C2O4作稳定剂的LiNbO3薄膜先驱液的稳定性,发现H2C2O4作稳定剂的先驱液的稳定性最好;用sol-gel法在Si(110)和玻璃基板上在一定温度下制备了分别以它们作稳定剂的LiNbO3薄膜,并对LiNbO3薄膜进行了IR、XRD和SEM表征,结果表明,生成的LiNbO3为多晶,以HNO3作稳定剂制备的LiN bO3薄膜形貌最好.图5,参6.     

溶胶凝胶法制备PbTiO3薄膜的Raman光谱研究

钛酸铅(PbTiO_3)薄膜因其具有众多的应用,如红外探测器、超声波换能器等而备受关注.人们已利用射频溅射等薄膜制备技术获得PbTiO_3薄膜.近年来,溶胶-凝胶(sol-gel)法作为一种湿化学法薄膜制备工艺,与其他传统工艺相比有着许多优点,诸如,易于控制成分、化学