Fabrication of W/Cu and Mo/Cu FGM as Plasma-facing Materials

W/Cu Functionally Graded Materials (FGM) was designed not only for reducing the thermal stress caused by the mismatch of thermal expansion coefficients, but also for combining the features of W, Mo-high plasma-erosion resistance and the advantages of Cu-high heat conductivity and ductility. Four different fabrication processes for W/Cu or Mo/Cu, including hot-pressing, Cu infiltration of sintered porosity-graded W skeleton, spark plasma sintering and plasma spraying, were investigated and compared. It was found that the hot-pressing process is difficult to keep the designed composition gradient, while the other three processes are successful in making W/Cu or Mo/Cu FGM. Meanwhile, microstructures and composition gradients are analyzed with SEM and EDAX.     

HA/FeCrAl纤维生物功能梯度材料的制备及其性能

采用热压技术制备HA/FeCrAl纤维功能梯度材料(FGM)，并借助SEM，EDAX和XRD等对HA/FeCrAl纤维FGM的性能和微观结构进行测试及观察。研究结果表明：HA/FeCrAl纤维FGM按FeCrAl纤维体积含量呈2.5％-5.0％-7.5％-10.0％-15.0％-20.0％梯度变化，梯度层之间模糊过渡。梯度层内纤维分布均匀,无明显的孔洞或裂纹等缺陷存在，两相界面融合良好。经稀盐酸预处理后，纤维表面产生的凹陷有利于纤维与基体紧密结合。HA/FeCrAl纤维FGM整体抗弯强度为78.89 MPa，体现出较明显的纤维拔出增强机制及层间裂纹偏转增韧机制。HA/FeCrAl纤维FGM的物相为HA和FeCrAl，无其他杂质相出现，无任何两相间及与热压模具间的反应发生。     

金属膜场发射特性研究

结合真空电子束气相沉积（electron beam evaporation deposition, EBVD）和磁控溅射（magnetron sputtering deposition, MSD）技术,分别在Al₂O₃陶瓷衬底上制备以Cu膜为发射层的单一Cu膜和Mo/Cu复合膜及Mo/Ni/Cu复合膜3种结构阴极薄膜。基于二极管场发射器件结构,研究了各样品的场发射特性。利用场发射扫描电子显微镜 （field emission scanning electron microscopy, FE-SEM）和能谱仪（energy dispersive spectrometry, EDS）对样品表面形貌和成分进行分析。结果表明：Mo/Ni/Cu复合膜的阈值电场为3.3 V·μm^-1;最大电流密度为63.0 μA·cm^-2;比在相同条件下制备的单一Cu膜和Mo/Cu复合膜具有更好的场发射特性,表明金属复合膜结构有效的改善了单一Cu膜的场发射性能。     

水热法制备纳米CuFe_2O_4/Ac及其微波高效降解罗丹明B

在Na OH溶液中,以Fe(NO_3)_3·9H_2O和Cu(NO_3)_2·3H_2O为前驱体,采用水热法制备了负载型的纳米Cu Fe_2O_4/Ac,采用XRD和TEM对所得样品的结构和形貌进行了表征.分别考察了催化剂类型、用量,微波辐射时间、微波辐射功率对Rh B降解效果的影响.结果表明:Cu Fe_2O_4/Ac纳米颗粒能够有效促进罗丹明B(Rh B)的微波降解,对于38.3 mg/L的Rh B,微波辐射时间1 min,微波功率400 W,催化剂Cu Fe_2O_4/Ac用量为0.5 g时,罗丹明B的降解率可达到99%,TOC去除率为89%.     

Cu/Mo/CeO_2-ZrO_2催化剂的制备及其三效催化性能

以不同沉淀剂制备的CeO2-ZrO2复合氧化物为载体,采用等体积浸渍法制备了Cu/Mo/CeO2-ZrO2催化剂.研究结果表明,当Ce︰Zr的摩尔比为0.65︰0.35,Mo添加量为6%,Cu负载量为5%时,制得的Cu/Mo/CeO2-ZrO2对CO、C3H6和NO的转化具有更好的催化活性,在该催化剂上,CO、C3H6和NO的T50分别为103℃、248℃和244℃,T90分别为189℃、450℃和321℃.Mo的添加能够使催化剂形成稳定的立方晶相固溶体结构,并且使其颗粒更加细化,从而有利于Cu物种高度分散在催化剂表面,提高了催化剂的性能.     

钛基/涂层型羟基磷灰石功能梯度生物材料研究进展

钛及钛合金是常用的医用生物材料,虽具有良好的生物相容性,但缺乏骨诱导能力,而羟基磷灰石(HA)有良好的生物活性能诱导骨生长,钛基/涂层型HA功能梯度生物材料(FGM)为解决二者的结合提供了新的思路.钛基/涂层型HA FGM其设计主要分为组成成分的梯度设计与孔隙梯度变化2种,通过基体与涂层表面之间形成逐渐过渡的功能梯度,能显著提高材料的机械强度和生物骨诱导能力.概述其设计、制备及性能评价等最新研究,为临床运用提供参考.     

CuO_x/C(x=0,1,2)在催化过氧化氢氧化苯甲醛中的活性

以D-果糖为炭源,Cu(NO_3)_2为金属前驱体,采用浸渍法结合不同气氛热处理制备了不同价态Cu的CuO_x/C(x=0,1,2)催化剂.实验结果表明:浸渍碳材料后得到的样品经空气250℃热处理5h后Cu以正2价的CuO形式存在;空气热处理后的样品经氢气250℃还原4h后Cu以正1价的Cu_2O形式存在;空气热处理后的样品经氢气300℃还原6h后Cu以0价的Cu单质形式存在.不同价态的铜对于促进H_2O_2分解产生·OH的能力不同.以H_2O_2为氧化剂,乙腈为溶剂,CuO/C催化氧化苯甲醛,表现出较高活性,苯甲酸的产率和选择性分别达到76.2%和99%以上.     

镀层对金刚石/玻璃复合材料性能的影响

为满足现代电子工业日益增长的散热需求,急需研究和开发新型高导热陶瓷(玻璃)基复合材料,而改善复合材料中增强相与基体的界面结合状况是提高复合材料热导率的重要途径.本文在对金刚石和镀Cr金刚石进行镀Cu和控制氧化的基础上,利用放电等离子烧结方法制备了不同的金刚石增强玻璃基复合材料,并观察了其微观形貌和界面结合状况,测定了复合材料的热导率.实验结果表明:复合材料中金刚石颗粒均匀分布于玻璃基体中,Cu/金刚石界面和Cr/Cu界面分别是两种复合材料中结合最弱的界面;复合材料的热导率随着金刚石体积分数的增加而增加;金刚石/玻璃复合材料的热导率随着镀Cu层厚度的增加而降低,由于镀Cr层实现了与金刚石的化学结合以及Cr在Cu层中的扩散,镀Cr金刚石/玻璃复合材料的热导率随着镀Cu层厚度的增加而增加.当金刚石粒径为100μm、体积分数为70%及镀Cu层厚度为约1.59μm时,复合材料的热导率最高达到约91.0 W·m-1·K-1.     

夹FGM层的金属/陶瓷ECBF复合板稳态热应力

用有限元法和辛普生法研究了ECBF(不能自由伸长但可自由弯曲)力学边界下中间夹FGM层的金属/陶瓷复合板的稳态热应力问题,检验了研究方法的正确性,给出了该材料复合板的稳态热应力场分布(Ta=850K,Tb=1750K).结果表明:FGM层厚度的增加,对ECBF复合板的稳态热应力影响不明显;当功能梯度材料组分的分布系数M=1时,热应力曲线平缓而光滑,当M=0.1和10时,热应力曲线出现明显的转折点和起伏;随着FGM层孔隙率的增大,三层板的衔接界面处,热应力变化增大,曲线出现尖角,并达到峰值,陶瓷侧的最大拉应力增大三倍;与金属/陶瓷二层复合板界面处热应力出现突变相比,夹FGM层的金属/陶瓷复合板的热应力非常缓和.此结果为该复合板的设计和应用提供了准确的理论计算依据.     

Cu互连中V、V-N和V/V-N薄膜的扩散阻挡性能

采用磁控溅射法在Si(100)基板上沉积厚度为50nm的V、V-N和V/V-N扩散阻挡层,并在扩散阻挡层上制备了厚度为300nm的Cu薄膜,最终获得了Cu/V/Si、Cu/V-N/Si和Cu/V/V-N/Si 3种多层薄膜.薄膜样品在300~750℃真空热处理1h后,通过X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)和四探针电阻测试(FPP)仪对薄膜样品的晶体结构、微观组织形貌和方块电阻进行测试表征,对比分析了V、V-N和V/V-N 3种扩散阻挡层的扩散阻挡性能.实验结果表明:V、V-N和V/V-N扩散阻挡层均能够有效阻挡Cu原子向Si基板的扩散;Cu/V/Si和Cu/V-N/Si薄膜样品分别在600和650℃时能够保持良好的热稳定性;Cu/V/V-N/Si多层薄膜中由于堆栈结构的存在,样品在700℃还具有良好的热稳定性,表明堆栈结构的V/V-N是一种较理想的扩散阻挡层.     

等离子喷涂法制备B4CCu梯度材料

以钢为基体,利用大气等离子喷涂技术制备了４种Ｂ_４Ｃ涂层（纯Ｂ_４Ｃ涂层和成分分布指数分别为Ｐ＝０．２,１,２的Ｂ_４Ｃ／Ｃｕ梯度涂层）．对这几种涂层的形貌进行了观察;对Ｂ_４Ｃ／Ｃｕ梯度涂层的残余热应力进行了分析：对纯Ｂ_４Ｃ涂层和Ｂ_４Ｃ／Ｃｕ梯度涂层进行了Ｘ射线电子束热冲击测试．结果表明,Ｐ＝１的Ｂ_４Ｃ／Ｃｕ梯度涂层具有最好的抗热震性．最后对Ｂ４Ｃ涂层的化学溅射性能进行了测试．     

自蔓延高温反应合成Ti／Al_2O_3梯度功能材料

采用无压ＳＨＳ和爆炸固结＋ＳＨＳ２种工艺分别制备了Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３梯度功能材料，得到的材料组织成分和性能均呈明显梯度变化，且爆炸固结＋ＳＨＳ工艺制得的ＦＧＭ性能明显优于无压ＳＨＳ法制得的ＦＧＭ     

超高压力下通电烧结制备钨铁功能梯度材料

采用超高压力下通电烧结技术制备了钨体积分数为0%、25%、50%、75%和100%的钨铁功能梯度材料.研究了材料组分和工艺参数对W/Fe功能梯度材料的显微形貌及力学性能的影响.结果表明:当施加压力为9 GPa,通电功率为11 kW,通电时间60 s时可以获得相对密度大于98%的钨铁功能梯度材料,其组分分布与设计成分保持一致.     

镀钨碳纳米管增强铜基复合材料的制备及性能

采用羰基热分解法对多壁碳纳米管表面进行镀钨处理,并以镀钨碳纳米管和电解铜粉为原料,进行机械球磨混粉和放电等离子体烧结,制备了镀钨碳纳米管/铜基复合材料.采用场发射扫描电镜观察了粉体和复合材料的组织形貌,并对复合材料物相进行了X射线衍射分析.探讨了镀钨碳纳米管含量和放电等离子体烧结温度对复合材料致密度、抗拉强度、延伸率和电导率的影响.结果表明,镀钨碳纳米管质量分数为1%和烧结温度为850℃时,复合材料的致密度、抗拉强度和电导率最高.与烧结纯铜相比,复合材料的抗拉强度提高了103.6%,电导率仅降低15.9%.     

聚变堆面向等离子体SiC/Cu梯度材料的制备与评价

用超高压梯度烧结法制备出了成分分布从0－100％的接近理论密度的SiC/Cu聚变堆面向等离子体功能梯度材料，化学溅射实验表明其CD4产额与二次纯化石墨相比降低了80％，热解吸收气率约为石墨的10％，在398MW/m2的激光热冲击下，材料表现出现疲劳裂纹和化学分解现象，原位等离子体辐照结果显示陶瓷材料表面出现一定程度的溅射损伤。     

强爆炸冲击作用下坑道内准静态气压分析

针对强爆炸作用下密闭坑道内TNT爆炸准静态压力特性问题,基于能量守恒和理想气体状态方程建立了准静态压力计算模型,并在试验坑道内开展了系列TNT内部爆炸试验.结果表明,爆炸产物二次燃烧发生化学反应对约束爆炸准静态压力有明显的影响,当药量体积比Q/V较小时,理论计算模型能较好的估算坑道内爆后准静态气压,Q/V为0.234 k g·m^-3和0.463 k g·m^-3的理论计算值与实测值的相对误差仅为4.6%和1.4%.;当Q/V增大时,坑道内大气环境参加二次燃烧的爆炸产物比例越小,使得准静态气压增大比例降低.     

制备条件对负载型催化剂上Mo负载量的影响

在不同条件下制备一系列负载型Mo催化剂,并用ICP-AES法测定所制备催化剂上Mo的负载量,计算实际负载百分率(实测值与计算值之比),从而考察不同制备条件对Mo活性组分负载量的影响.结果显示,浸渍液中活性组分的浓度、浸渍时间、焙烧温度、浸渍液的溶剂类型等对负载型Mo催化剂上Mo的负载量都有一定的影响,而载体类型对负载量的影响较小.验证结果表明,Mo元素的检出限为8.220μg.L-1,加标回收率为102.6%~104.3%,11次测定的RSD(n=11)小于0.863%,方法符合检测要求.     

SiC/Mo界面反应的微观结构及对Mo力学性能的影响

采用XRD、SEM分析测试方法研究在600~1200℃和1800℃真空热处理2 h条件下SiC/Mo界面反应层微观结构,并对SiC/Mo界面反应前后Mo金属的力学性能进行比较。研究表明：在800和1000℃热处理后,Mo与SiC分解的C在表面反应生成Mo2C;在1200℃热处理后Mo表面出现了Mo2C和Mo3Si相,以亚微米颗粒状反应层结构存在;当1800℃热处理后出现了Mo5Si3、Mo5Si3C以及扩散未分解的SiC。采用EDS方法在SiC/Mo界面反应层的断口处确定出Si扩散深度大于C。在600~1200℃热处理后,SiC/Mo界面反应对Mo金属的维氏硬度和延伸率均增大,而拉伸强度改变较小。     

河南省桐柏县河坎银矿地质特征及找矿标志

桐柏县河坎银矿位于朱庄背斜北东翼和老洞坡A型背斜北西翼结合部位,赋存于上元古界歪头山组下部第五（Pt3w15）和第六岩性段（Pt3w16）中。低角度的层间剥离断层或高角度的顺层正断层控制了矿体的分布。与矿化关系密切的近矿围岩蚀变以硅化为主,伴随有绢云母化和黄铁矿化。主要指示元素在矿体与围岩中均形成异常,元素轴向分带由上至下呈现低温元素组合到高温元素组合的变化规律。Cu、Mo为矿体尾部（下部）元素。Ag/Mo,Ag.Sb/Cu.Mo元素比值大小可作为判别矿体剥蚀程度及寻找深部银金属矿的地球化学标志。     

MoO3背界面修饰对柔性CZTSSe太阳能电池性能的影响

针对高温硒化过程中铜锌锡硫硒（CZTSSe）太阳能电池背界面不稳定问题，提出在柔性Mo衬底上蒸镀MoO₃薄层，阻隔CZTSSe吸收层与Mo的直接接触，抑制背界面处CZTSSe吸收层与Mo发生分解反应.材料表征及性能测试表明，MoO₃修饰能促进背界面处CZTSSe吸收层的生长，提高CZTSSe吸收层的结晶质量，实现了CZTSSe吸收层由双层结构向“三明治”结构的转变.实验证明，加入10 nm的MoO₃薄层，开路电压与短路电流有大幅提升，能得到最佳的器件效率，效率从6.62%提升到7.41%.