碳化硅新多型体69R的晶体结构

碳化硅是典型的多型性化合物。除立方结构的β-SiC 外,在已发现的67种α-SiC 多型体中进行过详细晶体结构分析的仅24种。它们分属三种空间群:C6mc、R3m 和 C3m,其中15种属于 C3m 空间群。α-SiC 多型体的晶体结构可以看作是 Si-C 原子层按不同的密堆积方式排列而成的。它们的晶体结构可以用(1120)截面的 Z 字形序列来表示。Ramsdell 假定 SiC 多型体晶体结构的 Z 字形     

两种新的碳化硅长周期六方多型体240H和294H

多型性是结构化学和晶体学的一个极重要的现象和研究领域.许多密堆积或层状结构的无机化合物、页硅酸盐和矿物,例如SiC,ZnS,CdI_2,PbI_2,二硫族化合物、钙钛矿型结构化合物、粘土、云母,等等,都呈现广泛的多型性,可形成众多的结构变体或多型体.某些化合物多型体的堆积周期可达数千埃.出现如此巨大的结构周期确是结构化学领域中很值得研究的问题.碳化硅是最典型的多型性化合物,到目前为止,已发现有157种多型体.其中,我们发现了共84种SiC的多型体,占总数的一半以上.我们用倒易点阵点间关系法发现两种新的碳化硅长周期六方多型体240H和294H.     

有机硅-无机硅高转化率耐高温消融材料的热性质

采用含特种基团有机硅聚合物制备了拉伸强度为3.92 MPa, 扯断伸长率为285%的新型硫化硅橡胶, 与道康宁公司Sylgard®184硅橡胶相比具有更好的耐高温性能, 室温至430℃下基本无热失重. 采用热失重分析方法研究了新型硅橡胶在不同温度下的热降解行为, 通过傅里叶变换红外光谱跟踪测定了不同温度下高温热解产物的红外光谱吸收. 研究表明, 随热处理温度升高, 高温热降解产物中有机烃基基团逐步分解, 有机硅橡胶逐步裂解转变为典型的无机硅碳氧化合物; 元素化学分析以及光电子能谱测定结果显示, 1050℃以上, 残余产物的组成主要为Si, C, O元素; X射线衍射分析表明, 在1050~1500℃氮气氛条件下的热解产物中逐步转化生成了部分β-SiC 结晶结构, 且随处理温度升高, 碳化硅、方石英的结晶度显著提高.     

碳化硅多型体147R_((b))的晶体结构

碳化硅是层状结构化合物,是典型的多型性物质。已发现的多型结构变体达136种,巳测定过晶体结构的约40种。碳化硅高层多型变体的六角C轴晶胞参数可达四千埃以上,单位晶胞原子数目高达三千以上,因而晶体结构测定有一定的困难。碳化硅多型体晶体结构的测定通常采用尝试法,根据已有的结构规律选择可能的原子排列方式作强度计算并与实测强度值作比较。     

碳化硅单晶的新多型体

碳化硅(SiC)是典型的多型性物质,是所有已知化合物晶体中结构变体最多的一种。已发现的SiC多型体达126种,其中我们曾发现了70种。变体中晶胞最大者1080 R的六方晶胞参数C=2721(?),为一般无机化合物晶胞参数的数百倍。一种化合物存在如此大量的多型体以及存在晶胞参数如此巨大的稳定变体,确是结构化学领域中十分值得深入研究     

碳化硅的多型性——38种SiC新多型体

近年来已发现的碳化硅多型体数目急剧增加,目前已达七十二种。碳化硅的晶体结构有着独特的规律。已确定结构的二十多种多型体中,属于两种晶体结构系列(33……32)3和(33……34)3的多型体特别多,而且还常常发现在不同晶体中层数一样(即晶胞参数完全一样)的多型体具有两种不同晶体结构的现象,如36H_a、36H_b;105R_a、105R_b和51R_a、51R_b。因此深入地研究碳化硅高层多型体出现的规律、连生现象和晶体结构对阐明物质多型性的本质、SiC多型体形成的机理以及了解复杂SiC结构规律都有重要的意义。     

碳化硅新多型体重105R(a)的晶体結构

<正> 已发现的碳化硅新多型体数目不断增加,最近已达七十种。取得晶体结构数据的达二十八种,其中属于三方类型的十七种结构中有七种属于(33……32)结构系列,四种属于(33……34)结构系列。 105R是我们最近发现的32种新多型体的一种。空间羣为R3m,六方晶胞点阵常数(据A.Taylar&R.M.Jones的SiC基本类型6H点阵常数精确测定值推算的结果): a=3.0806c=264.54,z=105。 我们曾从三个实验室升华法生长的单晶体中发现了这一多型体。它们均与基本类型6H连生,其中一     

β晶型聚丙烯的研究

全同立构聚丙烯可以以多种晶型结晶。α或单斜晶型是最稳定与最常见的一种。γ或三斜晶型一般在高压下结晶时生成。β或六方晶型存在于商品聚丙烯中,但其含量甚少。Leugering发现少量喹吖啶(quinacridone)染料E3B是β晶型聚丙烯的成核剂,加到聚丙烯中可得到较多的β晶型,但其中仍有不少α晶型同时存在。已发现的其他β成核剂的效果均不如E3B。世界上到现在为止,尚无得到纯β晶型聚丙烯的方法。     

高温退火处理对TiAlSiN硬质薄膜的微观结构与硬度的影响分析

用弧离子增强反应磁控溅射方法, 在高速钢(W18Cr4V)基体上沉积出具有较高Al, Si含量的TiAlSiN多元硬质薄膜, 研究了不同温度退火后薄膜的微观结构和硬度变化. 结果表明: 由于沉积速率较高和沉积温度较低, 沉积态的TiAlSiN薄膜主要形成非晶结构; 高温退火后, TiAlSiN薄膜由非晶转变为纳米晶/非晶复合结构; 1000℃以下退火后产生的晶体为AlN及TiN; 1100℃以上退火后晶体为TiN, 其余为非晶结构; 1200℃时薄膜发生氧化, 生成Al2O3, 表明TiAlSiN薄膜具有相当高的抗氧化温度. TiAlSiN薄膜随退火温度升高晶粒尺寸逐渐增大, 高温退火后平均晶粒尺寸小于30 nm. 沉积态TiAlSiN薄膜具有较高的显微硬度(HV_{0.2 N}=3300), 但随退火温度的升高, 硬度逐渐降低, 800℃退火后硬度降低至接近TiN硬度值(HV_{0.2 N}=2300).     

β-SiC(110)表面原子与电子结构的理论计算

用全势缀加平面波方法（FPLAPW）计算了β-SiC及其非极性（110）表面的原子与电子结构。计算出的β-SiC晶体结构参数。晶格常数和体积弹性模量与实验值符合得很好，用平板超原胞模型来计算β-SiC（110）表达的原子与电子结构。结果表明，表面顶层原子发生键长收缩和旋转豫特性，表面阳离子Si向体内移动而阴离子C向表面外移动，这与Ⅲ-Ⅴ族半导体（110）表面弛豫特性相似，表面重构的机制是Si原子趋向于以平面构型的sp^2杂化方式与其三配位C原子成键，C原子趋向于以锥型的p^3试民其三配位Si原子成键，另外表面弛豫实现表面由金属性至半导体性的转变。     

基于低温化学气相沉积法的碳化硅纤维表面氮化硼涂层制备及表征

以硼氨烷络合物为前驱体,采用低温化学气相沉积(CVD)工艺,在碳化硅纤维表面制备了氮化硼(BN)涂层.采用扫描电子显微镜(SEM)、俄歇电子能谱(AES)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和掠入射X射线衍射(GIAXRD)对涂层进行了表征,采用单纤维电子强力仪测试了碳化硅纤维沉积BN涂层前后的拉伸强度.结果表明BN涂层无孔洞裂纹等缺陷,且表面均一致密,B,N元素比例接近为1:1,纤维与涂层之间相互渗透,结合良好.在较低的沉积温度下可以得到成分单一的BN涂层,涂层微观结构随温度升高更加理想.综合考虑结晶性与纤维强度保留率的情况下,800~1000℃可作为碳化硅纤维BN涂层的最佳沉积温度.在沉积温度为900℃时,随涂层厚度的增加至0.28,0.51和0.82?m,纤维强度保留率分别为92.7%,83.6%,77.7%.     

地球上首次发现尖晶橄榄石

在人类已知的3000多种矿物中有为数极少的几种,它们具有重大标型意义而其发现又历经曲折,尖晶橄榄石就是其中最突出的例子.早在1931年,Goldshmidt 就指出 Mg_2GeO_4的矿物结构可以表现为橄榄石与尖晶石两种多型,在此基础上1936年 Bernal 大胆设想地幔中地震波速的迅速增大就是由橄榄石转变为密度较大的尖晶石型结构所造成.1956年 Ringwood 根据对热动力平衡体系的研究计算出1500℃时,相当于地幔中500km 深度的压力下橄榄石可转变为尖晶石型结构.1966年他本人终于完成了举世闻名的实验在175×10~8Pa 与900℃条件下实现了橄榄石—尖晶石     

超高温陶瓷复合材料的研究进展

超高温陶瓷复合材料主要由ZrB2,ZrC,HfB2,HfN,HfC,TaC等过渡族难熔硼化物、碳化物和氮化物组成,这些材料的熔点高于3000℃,是一类非常重要的高温结构材料,近年来在基础研究和技术应用方面均受到了极大的关注.在超高温陶瓷复合材料家族中,ZrB2-SiC和Hf B2-SiC基超高温陶瓷复合材料因具有优异的综合性能,包括优异的抗氧化/烧蚀性能、良好的高温强度保持率和适中的抗热冲击性能,可以在2000℃以上的氧化环境中长时间使用.这些独特的性能使得它们成为高超音速飞行、再入大气层和火箭推进等极端环境下使用的最有前景的候选材料.本文对超高温陶瓷复合材料的制备、力学性能、抗热冲击性能、抗氧化/烧蚀性能和热响应进行了全面的综述.对超高温陶瓷复合材料组分、微结构和性能之间的关系进行了详细的讨论,同时添加剂对材料性能的影响也进行了讨论,这为超高温陶瓷复合材料在特定使用环境的综合性能的优化提供了有效的设计原则和方法.此外,本文还指出了超高温陶瓷复合材料目前存在的挑战,并对未来的发展趋势作了展望.     

硅衬底上制备4H-SiC择优取向膜的一种新方法

碳化硅（SiC）作为一种化学性能稳定的宽带隙半导体,是高温、抗辐射电子器件和短波长光电子器件的优选材料,倍受各国重视。在SiC常见多型中,4H-SiC比其它多型（6H或3C-SiC）有更宽的带隙,更高的电子迁移率和低的电子迁移率各向异性,所以更受青睐。 外延生长SiC薄膜,通常采用化学气相沉积,激光溅射法或分子束外延等方法。4H-SiC单晶薄膜一般在1500℃以上的温度下同质外延生长在4H-SiC单晶衬底上,所用设备复杂,产品成本很高。故探索在较低温度下生长优质4H-SiC薄膜的新途径具有重要意义。 我们曾利用短程结构与4H-SiC相似的非晶纳米氮化硅粒子的有机复合膜,经高温热解在单晶硅衬底上生长了4H-SiC多晶薄膜。在本文的工作中,我们利用LB膜技术,在单晶Si（111）衬底上对非晶氮化硅纳米微粒进行有序组装,形成氮化硅纳米微粒与聚酰亚胺复合的LB膜,经950℃真空热解,制得了以单晶硅为衬底,具有择优取向的4H-SiC晶态膜。用这种     

海温对台风影响的数值实验

足够高的海温是台风形成的一个基本条件。天气实践已证明,台风只能在海水温度高于26℃或27℃的洋面上生成。我们对有关海温对台风生成影响的问题进行了数值实验。本文的目的在于讨论最大风速为14米/秒的热带气旋发展为台风的条件,实验中发现海温低时台风很难生成和发展,即使发展,其强度也弱;而海温高则台风可以发展到很强,这与天气事实一致。     

脉冲激光沉积（PLD）晶态4H—SiC薄膜

碳化硅因具有许多独特而优异的物化性能,长期受到广泛重视,特别是作为光电、半导体材料更受到青睐。然而,由于碳化硅制备优质单晶材料的困难,使得其应用受到阻滞。故探索制备大面积高质量晶态碳化硅薄膜的研究成为重要的课题。寻求新的较低温度下制备优质晶态碳化硅薄膜的方法和条件将具有重要意义。     

脉冲激光沉积(PLD)晶态4H-SiC薄膜

<正>碳化硅因具有许多独特而优异的物化性能,长期受到广泛重视,特别是作为光电、半导体材料更受到青睐。然而,由于碳化硅制备优质单晶材料的困难,使得其应用受到阻滞。故探索制备大面积高质量晶态碳化硅薄膜的研究成为重要的课题。寻求新的较低温度下制备优质晶态碳化硅薄膜的方法和条件将具有重要意义。     

静高压下SiO_2的一个新态——高密度石英玻璃的发现

多年来对陨石坑的不断深入研究,陆续发现冲击压力下石英的高压相——柯石英、超石英及石英的非晶质相——冲击熔融石英和击变石英玻璃。然而冲击压力下所形成的这些石英玻璃,其折光率和密度均与熔融石英、焦石英的比较相近。静高压下是否有石英玻璃的生成呢?我们在使用石英相变法标定6-6Ⅱ级顶砧型超高压腔的压力实验时,在98kb和约300℃的条     

Mg-Al-O-N系统的相关系

测定了Mg-Al-O-N系统在1800℃时的相关系。在靠Al_2O_3处形成一个范围很大的氧氮化铝镁尖晶石固溶体区.在组成6AlN·MgO处,没有得到AlN多型体。但是,在MgO-AlN-尖晶石三角形中,在富AlN处,与AlN一起出现的是Mg-Al-O-N混合多型体(以27R为主)。用高分辨率电子显微镜(HREM)观察得知:多型体主要由9-层结构基块组成,但它们普遍与8-层和7-层的基块共生长。     

空气环境菱铁矿分解氧化过程的穆斯堡尔效应研究

在对天然菱铁矿热处理中磁化率变化研究的基础上 ,利用穆斯堡尔效应分析了空气环境下菱铁矿的分解氧化过程及其矿物组合变化 .结果表明 ,菱铁矿在 41 0℃已分解氧化生成少量磁铁矿 ,在 5 30℃时完全分解并全部氧化生成磁铁矿 ,之后向磁赤铁矿和赤铁矿转化 ,赤铁矿含量随温度的进一步升高而增加 ,在 6 80℃时氧化产物主要由赤铁矿和部分磁赤铁矿组成 .在分解氧化的早期阶段 ,可能出现FeCO3 →FeO +CO2 和 3FeO +CO2 →Fe3 O4+CO中间过程 ,FeO被立即氧化成磁铁矿而在穆斯堡尔谱中未见 .解释了菱铁矿热处理过程中磁性变化的原因 .