纯钛及其合金表面纳米多孔TiO2膜的制备研究

在含有HF酸和C rO3的电解液中,恒压直流阳极氧化法可以在TA 1和TC 4表面分别制备获得纳米多孔T iO2膜。各阳极氧化参数对于纳米多孔膜的宏观形貌、微观结构等都有着重要的影响。随着阳极氧化电压的增高,纳米多孔T iO2膜的平均孔径值和氧化膜厚度也随之增大;随着氧化时间的延长,氧化膜的厚度在一定范围内不断增厚,当达到极限值后保持不变;在较高电压下,随着氧化时间的延长,纳米多孔T iO2膜的平均孔径值明显增大;在较低电压下,随着氧化时间的延长,纳米多孔T iO2膜的平均孔径值没有明显的变化。试验表明纳米多孔T iO2膜的生长过程强烈依赖于电场支持下电解液对钛基体的溶解过程(即场致溶解过程)。     

β-氢氧化镍结构及其复合电极电催化性能研究

采用沉淀转化法制备纳米结构β-氢氧化镍,用X射线衍射(XRD)、比表面仪(BET)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)等进行结构和形貌表征。结果显示,所得β-氢氧化镍呈片状和棒状的混合纳米结构,片层厚度约为35 nm,棒长为50~80 nm,且比表面积约为68 m2/g。用线性电位扫描对β-氢氧化镍与二氧化锰复合电极的电催化性能进行研究,发现含有10%M nO2/10%N i(OH)2的催化材料,在-0.7 V(vs.SCE)的极化电位下可获得约87 mA/cm2的电流密度,与单一的M nO2催化材料(约68 mA/cm2)相比有更佳的催化活性。     

连续多试样纳米金刚石膜沉积设备及工艺

首先对热丝化学气相沉积(Chem ica l vapor depos ition,CVD)系统进行改造,设计了在真空室外对室内试样进行操纵的机械手系统和储料台,实现了一次热丝碳化后完成多个不同工艺条件下试样的连续沉积。有限元仿真研究结果表明,多衬底温度场比较均匀,适合于金刚石膜的生长。最后,采用改进沉积系统,在A r-CH4-H2气氛中,在多晶钼衬底上成功制备了纳米金刚石薄膜。R am an,XRD和AFM等结果表明,制备的金刚石纯度较高,晶粒大小在30 nm左右,表面光滑。     

氧化钛纳米管的水热法合成机理研究

采用水热合成方法制备出外径约8nm,壁厚为1nm的纳米管,以TEM,XRD和TG等分析手段对不同工艺条件下获得的产物进行了表征,对它们的热稳定性进行了测试。研究结果表明．纳米管是在NaOH水热处理过程中形成的,而不是在清洗过程中形成的。其形成机理可能是纳米氧化钛颗粒在强碱作用下形成的Na2TiO3片状物经过卷曲而成短纳米管,通过溶解一吸收机理,逐渐长成长纳米管。但清洗溶液的pH值对生成的纳米管的成分和结构有影响,通过控制清洗产物时的溶液的pH值和热处理温度,可以获得组成分别为Na2TiO3,H2TiO3和TiO2的纳米管,且纳米管具有较好的热稳定性,在400℃下热处理后,能保持其纳米管形貌,600℃时．纳米管间有烧结的迹象,至800℃时纳米管完全变为颗粒。     

掺铒纳米硅的选择激发光荧光研究

通过选择激发光荧光技术研究了生长在SiO2中的掺铒纳米硅（nc—Si：Er）的光学性质。当激发光光子能量高于1．519eV时,nc—Si：Er的室温光荧光谱上能够看到两个清晰的发光峰,一个来自nc—Si,峰值位置在1．39eV,标记为Enc-Si;另一个发光来自nc—Si附近的Er离子,峰值位置在0．81eV,标记为EEr,当激发光的光子能量为1．42eV时,尽管该能量高于Enc-Si和EEr的峰值能量,在nc—Si：Er的室温光荧光谱上既看不到Enc-Si的发光蜂,也看不到EEr的发光峰。研究发现,当激发光光子能量与Er离子的一些激发态能量共振时,来自Er离子的荧光峰（EEr）出现共振增强现象,同时来自nc—Si的荧光峰峰值强度则有一定程度的降低。结果表明,nc—Si：Er中的共振增强现象是由于共振激发增强了载流子从nc—Si向临近的Er离子传输过程。     

电解法和水解法制备纳米二氧化钛的对比研究

以四氯化钛为原料,采用电解法和水解法分别制备TiO2粉体。利用X射线衍射对TiO2粉体进行表征,并分析了制备方法、煅烧温度和制备条件对TiO2晶型的影响。结果表明,煅烧温度是影响水解法制备TiO2晶型的重要因素,但不影响电解法制备TiO2的晶型。而且,干燥方式影响电解法制备TiO2粉体的尺寸,TiO2粉体经室温冷冻干燥后的晶体尺寸比高温煅烧小。     

TC6钛合金激光喷丸纳米组织特性及热稳定性研究(英文)

应用Nd:YAG高功率激光器对TC6钛合金试样进行了激光喷丸,对部分强化试样623K真空保温10h。应用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射电镜(EBSD)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等设备对试样强化层形貌和纳米组织进行检测,采用显微硬度计进行显微硬度测量。测试结果表明:TC6钛合金激光喷丸表面完整性好,未在表面引入微裂纹,表面粗糙度较传统表面强化低;激光喷丸后距离表面200μm范围内α相在冲击波作用下压缩伸长,α相和β相细化,保温后SEM测试显示强化层组织和强化层深度未发现明显变化;强化后衍射峰变宽,说明强化层发生剧烈塑性变形导致晶粒细化,并留有残余应变,未发现新的衍射峰说明强化过程中没有发生相变;强化后TC6钛合金表层产生纳米晶,保温后强化层位错密度降低,纳米晶晶界更加清晰,未发现纳米晶长大;激光喷丸硬度影响层达500μm,表面硬度提高12.2%,保温后表面显微硬度降低10HV0.5,硬化深度未发现变化。以上研究表明,TC6激光喷丸纳米组织和显微硬度在623K温度下具有较好的热稳定性,有利于提高钛合金的抗疲劳、抗磨损和抗应力腐蚀的性能,从而突破了美国规范AMS2546中关于钛合金只能在589K温度下应用的限制。     

纳米石墨微片/聚丙烯酸酯导电压敏胶的制备研究

以纳米石墨微片(NanoG)为导电填料,聚丙烯酸酯为基体,采用溶液共混法制备了纳米石墨微片/聚丙烯酸酯导电压敏胶.扫描电镜( SEM)显示纳米石墨微片直径为1～10μm,厚度为20～80nm.红外光谱测试(FTIR)表明纳米石墨微片与聚丙烯酸酯之间形成了氢键,两者形成了均相的复合体系.透射电镜(TEM)揭示了纳米石墨微...     

类金刚石薄膜的微/纳米机械和摩擦性能

采用真空磁过滤等离子电弧沉积的方法在9Crl8钢上沉积不同厚度的DLC膜。为了检测成膜质量，在较宽的载荷范围内分别使用显微硬度、纳米压痕和划痕技术表征9Crl8钢和DLC／9Crl8的机械和摩擦性能。结果显示，9Crl8和DLC的纳米硬度和弹性模量分别为8GPa、250GPa和60GPa、600GPa，9Crl8、DLC和有机膜的摩擦系数分别为0．35、0．20和0．13。纳米压痕和划痕技术能为DLC／9Crl8提供丰富的近表面弹塑性变形和摩擦、磨损等信息。DLC／9Crl8的机械和摩擦性能的研究可以用来评估膜的承载和抗磨损性能。     

科学家制出超级液体防弹衣

自从有战争以来，盔甲（战斗服）的研发就从未停息，人们一直在战斗服的防护性和舒适性之间寻找平衡，希望能制造出一种既刀枪不入又轻便柔韧的战斗服。据英国《GIZ》杂志8月13日报道，利用美国“陆军研究实验室”（ARL）和“特拉华州立大学合成物质研究中心”（UDTC）的科学家运用新型纳米科技研制出来的“剪切增稠液体”（STF），将制造出新一代战斗服，使长久以来人们的梦想变为现实。