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材料导报 2010年第08期杂志 文档列表

材料导报杂志材料研究

HRXRD研究SiN盖帽层在Si中引入的应变1-4

摘要：为了研究SiN盖帽层在Si中引入应变的机理与控制，利用高分辨X射线衍射（HRXRD）技术分析了Si中应变的各向异性以及与盖帽层厚度的关系。研究发现，盖帽层厚度低于300nm时，应变量与厚度呈近线性关系，随后增加趋缓，最终达到一饱和值；同时，应变在不同晶向表现出明显的各向异性，表层应变Si与未应变Si衬底在（004）晶面上的衍射峰重叠在一起，而（111）晶面的2个衍射峰可明显地被分离，且倾角对＆衬底衍射峰半高宽具有明显的展宽。

普林斯顿大学发明了一种能改善塑料材料导电性的方法4-4

摘要：近日，普林斯顿大学的科学家发明了一种能改善塑料材料导电性的方法。塑料材料在溶液状态下虽然电导率较理想，但冷却成型后导电性能则大为下降。成型后的塑料材料导电性能不佳，是因为塑料中的聚合体成型后组成了一种刚性结构，造成塑料的电导率较低。科学家对这种聚合体进行酸性处理，改变聚合物的组成形式，从而大幅增加了塑料的导电性。

γ—B28光学性质的第一性原理研究5-7

摘要：利用基于密度泛函第一性原理的GGA方法，计算研究了硼的高压相γ-B28的能带结构、态密度、分态密度和光学性质。计算结果表明，γ-B28具有半导体能带结构的特征，其带隙达1．619eV，且整个带结构由杂化的硼2p态和2s态组成，且2p态占主导地位。rB2。的静态介电常数为11．0733，静态的折射率为3．328，介电函数虚部的吸收边位于1．7eV左右，同时，在2．693eV和5．232eV处有2个明显的特征峰。γ-B28的反射系数在0-16eV范围内随着能量的升高而逐渐增大，但在19．4eV时反射系数急剧下降，而吸收系数的数量级达105cm-1,其电子能量损失谱（EELS）的共振峰在19．4eV处，与反射系数的陡降相对应。

Fe3＋-TiO2薄膜经不同温度退火后的可见光催化性能8-11

摘要：采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Fe抖的TiO2薄膜，并在不同温度热处理。用SEM、XPS、uV—vis等分析方法进行结构表征和性能测试，通过降解亚甲基蓝溶液测试其可见光光催化活性。结果表明，723K时掺杂Fe3＋的TiO2薄膜已经结晶，粒径为40-50nm。掺杂元素以Fe3＋和Fe3＋形式存在于TiO2晶格并取代Ti4＋形成Ti—O-Ne键，改变了TiO2的表面态，使TiO2带隙变窄，促进了对可见光的吸收。降解实验结果表明，823K热处理后掺杂铁的TiO2薄膜其光催化活性最好，在25W白炽灯模拟可见光下照射3．0h后，亚甲基蓝溶液的降解率接近30％。

伊红-Y敏化TiO2／SiO2催化剂的制备及可见光制氢性能12-14

摘要：采用溶胶-凝胶法和浸渍法制得了EosinY染料敏化光催化剂EosinY-TiO2和EosinY-TiO2／SiO2，以可见光分解水制氢考察了催化剂活性，通过XRD、uv-vis漫反射、BET和电化学对样品进行了表征。结果表明，伊红-Y敏化使TiO2对400-600nm可见光有强吸收。SiO2复合抑制了TiQ的相转变和晶粒生长，提高了TiO2对染料的吸附和对可见光的吸收，促进了光生电子和空穴的分离，提高了TiO2光催化活性和稳定性。

低温热处理对TFA—MOD技术制备YBCO超导薄膜的影响15-18

摘要：采用三氟乙酸盐-金属有机沉积（TFA-MOD）技术在LaAlO3（001）单晶衬底上沉积YBa2Cu3O7-x（YB—CO）超导薄膜，研究了低温热处理条件（涂覆环境相对湿度和升温速度）对前驱膜形貌和YBCO超导膜的影响。从金相显微镜（OM）和扫描电镜（SEM）观察可以看出，高涂覆环境相对湿度是引起前驱膜出现宏观裂纹的主要原因，前驱膜分解速度过快会造成薄膜中出现褶皱和微观裂纹，前驱膜出现不完整性形貌将会影响YBCO薄膜的成相、形貌和性能。通过优化低温热处理条件，获得了表面形貌完整的前驱膜，避免了在高温成相阶段中出现杂相，提高了涂层导体的超导性能，77K时J。可超过2．0MA／cm2.

碳掺杂TiO2纳米管列阵的制备及其光催化性能的研究19-21

摘要：采用电化学阳极氧化法制备TiO2纳米管列阵，并在CO气氛中对TiO2纳米管样品进行焙烧。XPS研究表明，在CO中焙烧的样品产生了Ti-C峰，说明有c的掺杂。SEM及XRD衍射实验表明，随着焙烧温度的升高，C的掺杂加速了TiO2纳米管的晶型结构向金红石相的转变，管壁明显增厚。以亚甲基蓝为光催化实验降解对象，研究了C掺杂对TiO2纳米管的光催化性能的影响，发现在550℃下焙烧后的TiO2纳米管具有较好的光催化活性，C的掺杂能明显提高TiO2纳米管的光催化性能。

硅基底上铜纳米粒子催化生长碳纤维的研究22-24

摘要：采用微波加热法，在单晶硅基底上生长了铜纳米粒子，并以铜纳米粒子为催化剂，乙炔为碳源，氢气为保护气，在管式炉中制备了碳纤维。利用高视频显微仪观察单晶硅片的预处理情况，采用扫描电子显微镜（sEM）观察硅基底上铜纳米粒子的生长情况和碳纤维的形貌特征，并利用能量色散谱仪（EDS）对铜纳米粒子进行成分及元素分布分析。研究表明，采用抛光一腐蚀的硅片预处理方法，可以更高效地得到具有取向性、长径比大的碳纤维。

共轭性芳杂环聚甲亚胺的合成及性能研究25-28

摘要：以乙二醛分别与2，6-二氨基吡啶、2，6-二（对氨基苯）苯并[1，2-d；5，4-d’]二嗯唑、2，5-二（4’-氨基苯基）-1，3，4-嗯二唑、N-乙基-3，6-二氨咔唑缩聚合成了4种新型的共轭性芳杂环聚甲亚胺。采用Uv-vis、IR和1HNMR方法对聚合物的结构进行了表征，并对其热稳定性、导电性及荧光性能进行了研究。结果表明，该类共轭性芳杂环聚甲亚胺具有良好的热稳定性，其热降解温度均在370℃以上。共轭性芳杂环聚甲亚胺具有很好的荧光性，掺杂后荧光性明显增强，电导率从10-10～10-12 S／cm增加到10-5～10-6／cm，达到了半导体水平。

铜离子-氧化锌／十六烷基铵基吡啶-蒙脱石复合材料的抗菌活性研究29-32

摘要：以大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌为试验菌株，比较研究了铜离子一氧化锌／十六烷基铵基吡啶一蒙脱石复合材料（Cu2＋-ZnO／CP-MMT）的抗菌活性。结果表明，Cu2＋-ZnO／CP-MMT具有较高的抗菌活性，对大肠杆菌的最小抑菌质量浓度和杀菌质量浓度分别为80μg／mL和160μg／mL，对鼠伤寒沙门氏菌的最小抑菌质量浓度和杀菌质量浓度分别为40μg／mL和160μg／mL。Cu2＋-ZnO／CP-MMT对所试菌均产生抗菌剂后效应和持续抑菌效应。320μg／mL的Cu2＋-ZnO／CP-MMT能在12h内杀灭大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌，而640μg／mL的Cu2＋-ZnO／CP-MMT能在6h内杀灭大肠杆菌，4h内杀灭鼠伤寒沙门氏菌。

螺旋藻类蛋白-有机醇复合防冻剂的制备研究33-36

摘要：采用化学方法粗提取藻粉中的蛋白质，红外光谱测试证明存在特征基团。利用提取的藻蛋白与一定比例的乙二醇及非离子表面活性剂（椰子油二乙醇酰胺）制备复合防冻剂，用恒温可调冰箱研究其防冻性能。结果表明，该复合型防冻剂不仅具有较好的低温防冻性能，而且不同温度下防冻稳定性好。

敏感性壳聚糖-聚醚水凝胶的研究37-40

摘要：以壳聚糖和聚醚为原料、戊二醛为交联剂合成了壳聚糖一聚醚水凝胶，探讨了壳聚糖一聚醚水凝胶的形成机理，研究了该水凝胶的pH值、酸、碱、盐、温度等敏感性，并通过红外光谱图对其结构进行了分析。结果表明，壳聚糖一聚醚水凝胶具有显著的pH值／温度敏感性，酸、碱、盐的种类和浓度也是影响其溶胀度的重要因素，戊二醛的醛基与壳聚糖分子链上的氨基生成Schiff碱交联，从而形成壳聚糖一聚醚水凝胶三维空间结构。

聚乙烯吡咯烷酮调制的碳酸钙体外仿生结晶研究41-43

摘要：研究了含酰胺基的聚乙烯吡咯烷酮模型分子调制下碳酸钙的体外仿生结晶。4h后在XRD上存在24．8°和27．1°衍射峰且在FTIR上观察到745cm-1和1490cm-1峰，表明聚乙烯吡咯烷酮能稳定碳酸钙的亚稳相，球霰石的存在时间从20min延长到4h。SEM研究表明，存在1～5μm的球霰石聚集微球，说明碳酸钙的结晶不是一步完成的，还包括随后的转变和组织。该模型体系的研究对于理解生物矿物机制和底端向上策略合成功能无机材料具有重要意义。

Mg—Cu—Zn—Y快速凝固组织的演化及压缩性能研究44-46

摘要：采用快速凝固法制备了Mg65＋x（Cu0．66Y0．34）30-x Zn5（x=0、5、10、15）合金样品，并通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（sEM）对制得样品的结构和组织进行了表征。结果表明，x=O的s1样品主要由基体相、尺寸较小的块状Mg2Cu相和少量的MgZnY相组成，随着Mg含量的增加，样品中还会出现片状的Mg相及颗粒状的MgZnY相，同时Mg相会有所增加，且其尺寸也增大。通过测试合金的压缩应力应变曲线，发现x=10的S-3样品具有高的强度和良好的塑性，其最大压缩强度达到1098MPa，断裂时的应变值高达14％。

一种Ni—Cr-W高温合金的成分设计47-50

摘要：综合d-电子理论及平均电子空位法2种合金设计理论的特点，开发了一种在1100℃条件下使用的固溶强化高温合金Ni-20Cr-18W-1．3Mo。对合金铸态组织和锻造开坯热处理后在室温、871℃、1093℃时的力学性能及断口组织进行了分析。结果表明，合金的铸态组织呈典型的树枝状结构，组织由7固溶体基体、分布在枝晶间的骨络状的碳化物以及在碳化物周围析出的白亮W、Cr块状固溶体组成。d-电子理论及平均电子空位数法的综合应用可以更加有效地进行舍金成分设计，设计得到的合金基本满足使用要求。

不同泵浦条件下稀土Tm3＋的能量上转换发光51-53

摘要：稀土离子的上转换发光由于其在短波长激光器等方面的潜在应用而受到了广泛重视，讨论了稀土LaF3：Tm3＋中的几种上转换发光机制，分析了其上转换发光的动力学过程、影响上转换效率的可能因素和不同条件下的激发光泵浦方式。

添加剂对Li1．075Nb0．625Ti0．45O3微波介质陶瓷水基流延浆料的影响54-57

摘要：以聚乙烯醇为粘结剂，乙二醇为增塑剂，聚羧酸铵盐为分散剂，对Li1．075Nb0．625Ti0．45O3微波介质陶瓷的水基流延成型工艺进行了研究。在以水为溶剂的条件下，考察了分散荆、粘结剂、增塑荆对浆料粘度和稳定性的影响以及流延浆料的流变特性。结果表明，分散剂对浆料粘度的影响较大，其最佳用量为粉体的0．2％（质量分数）。聚乙烯醇水溶液能增加浆料的粘度，并提高浆料的稳定性；乙二醇虽然能降低浆料的粘度，但对其稳定性的影响不大。Li1．075Nb0．625Ti0．45O3水基流延浆料为典型的假塑性流体，并且不存在触变性；SEM观察表明，流延成型后陶瓷素坯膜的微观结构均匀。

陶瓷纤维含量对一种纸基摩擦材料性能的影响58-61

摘要：纸基摩擦材料是一种采用造纸工艺生产的广泛应用于汽车、摩托车等机械传扭装置中的重要功能材料。在一种碳纤维增强纸基摩擦材料的基础上，引入了陶瓷纤维来代替芳纶纤维，制备了编号为0#--4#的5个试样。采用惯量摩擦性能测试、力学性能测试以及SEM等手段，研究了陶瓷纤维含量对纸基摩擦材料性能的影响。结果表明，随着陶瓷纤维含量的增加，材料的抗拉强度呈先减小后增大的趋势，耐热性能得到一定程度的提高。陶瓷纤维含量为2．35％的1#试样纤维分散均匀，形成了一定的材料孔隙，材料制动时间较短，制动过程较平稳，动、静摩擦系数较无陶瓷纤维的0#试样有较大提高。总体来说，当陶瓷纤维含量为2．35％时，试样具有较好的性能。