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材料导报 2011年第02期杂志 文档列表

材料导报杂志材料研究

β-CaSiO3晶体的电子结构及光学性质1-3

摘要：基于第一性原理的平面波赝势方法（PWP）的局域密度近似（LDA）／广义梯度近似（GGA）计算了β-CaSiO3的几何结构、能带结构、态密度和光学性质。其晶胞参数优化结果与实验相比。LDA／GGA的相对误差为-3．62％／1．91％。对优化后的β-CaSiO3晶体进行能带结构分析表明，β-CaSiO3晶体为间接带隙结构，禁带宽度E（LDA）=5．53eV，Eg（GGA）=5．18eV。对态密度图及Mulliken电荷分布的分析表明，Ca的d轨道有电子分布，即Ca的S、P、d轨道均参与了成键。β-CaSiO3晶体中Ca与SiO3基团之间形成的化学键主要是离子键，而Si与O之间的化学键是共价键。

二色调相式双折射系统的设计及其应用4-6

摘要：以二色氩离子激光作光源，采用相调制技术设计了用于同时实时测量流场双折射及取向角的二色调相式流动双折射实验装置。由于采用了二色光源，避免了在计算过程中运用二阶贝塞尔函数以及在信号处理时分析二次谐波，简化了实验装置及结果计算。装置通过低通滤波电路和锁相放大器分别测量入射光和出射光中基频成分的光强度，并把它们转换成数字信号，由此计算出待测流场的双折射和取向角。实验证明，应用该装置同步测量了双折射及取向角，最大测量误差控制在0．5％～1％。

硫化温度对CuInS2薄膜微结构和光学性能的影响7-9

摘要：采用磁控溅射法在玻璃衬底上沉积Cu-In合金预置膜，采用固态硫源在N2气氛下硫化热处理的方法制备了CuInS2薄膜。研究了硫化温度对CuInS2薄膜的晶相结构、表面形貌和光学带隙等性能的影响。采用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、紫外可见光谱（UVVis）等测试手段对薄膜的晶相结构、表面形貌、光学性能进行了表征。结果表明，Cu-In合金预置膜经550℃硫化热处理20min可制备出黄铜矿结构的CuInS2薄膜，并具有（112）面的择优取向，所制备的CuInS2薄膜晶粒粒径约为1μm，光学带隙为1．51eV。

不同醇类对单晶硅绒面特性的影响10-12

摘要：在单晶硅太阳电池的绒面制作过程中分别采用一元醇（乙醇、异丙醇）和-2-元醇（乙二醇、丙二醇）作为添加剂，比较它们对单晶硅绒面特性的影响。实验表明，一元醇可以降低化学反应速率，而二元醇可以加快反应速率，缩短制绒时间。二元醇相比一元醇具有更高的沸点，在制绒过程中挥发更少，可以减少药品的损耗，降低成本，然而二元醇的消泡效果比一元醇差，制绒时需要采用更大的初始浓度。扫描电子显微镜（SEM）结果表明，一元醇趋向于使绒面金字塔更均匀，而二元醇则容易导致绒面金字塔不均匀。反射谱的测试结果表明，采用二元醇作为添加剂进行制绒，相比一元醇，可以获得更低的硅片表面反射率。

单晶硅小金字塔绒面及其对太阳电池性能的影响13-16

摘要：研究了TMAH（四甲基氢氧化铵）和NaOH腐蚀液在制作单晶硅片小绒面中的应用，制作出平均尺寸小于2μm的金字塔绒面；比较了不同硅片预处理（酸减薄、碱减薄、原片）对金字塔绒面尺寸、均匀性、覆盖率以及反射率的影响以及电池的I-V性能，分析了不同绒面结构对接触电阻的影响；指出单晶硅小金字塔绒面是使用激光制备高效晶体硅太阳电池的关键。

手性化合物S811的强热释效应及反铁电特性17-19

摘要：用热释电流谱、介电温谱、电滞回线谱、差示扫描量热仪（DSC）、热台偏光显微镜（PLM）对手性化合物S811的电学性能及相变行为进行了研究。热释电流谱、介电温谱显示S811在相变附近具有强热释电电流，其最大热释电系数达到384nC／（cm2·K），介电常数在相变过程也发生了突变。电滞回线谱显示．在冷却过程依次出现了反铁电体-铁电体转变的双电滞回线和单电滞回线，揭示了S811作为热释电探测材料的应用潜力。拓展了其应用范围。

环糊精改性聚乳酸及其体外降解性研究20-22

摘要：环糊精改性聚乳酸（PLA-β-CD）是一种全生物降解的新型生物材料。考察了环糊精改性聚乳酸基生物材料的体外降解行为，包括材料在蒸馏水中的pH值变化和在pH=7．4PBS中的失重率变化。结果表明，PLA-β-CD与PLA的降解行为相似，PLA-β-CD的分子主链没有被破坏，没有出现引入酸酐导致材料酸性进一步增强的现象。

聚（N-异丙基丙烯酰胺）-b-聚苯乙烯改性玻璃表面对细胞黏附／脱附的调控23-26

摘要：通过表面引发连续原子转移自由基聚合的方法在玻璃表面接枝了聚（N-异丙基丙烯酰胺）-b-聚苯乙烯（PNIPAAHrbPs）双嵌段聚合物刷。测试结果表明改性表面具有一定的浸润性温度响应性以及良好的生物学性能。与未改性的玻璃表面相比，改性后的表面具有良好的排斥血浆蛋白质的非特异性吸附能力。此外，PS链段的引入在不影响表面温敏性调控细胞黏附／脱附的条件下能够有效提高PNIPAAm改性表面在温度高于其低临界溶解温度（LCST）时对细胞的黏附能力。

钛表面蛋白质微图形的构建及其对人体成骨细胞粘附行为的影响27-29

摘要：利用微接触印刷术在表面改性的钛薄膜表面构建了纤连蛋白细胞外基质微图形，激光共聚焦扫描显微镜及原子力显微镜的结果表明微图形形态规整，蛋白质层厚度约为5nm。人体成骨细胞的粘附实验表明，蛋白质微图形的尺度对细胞的粘附行为具有明显影响，通过控制微图形的尺度可以有效调控细胞的粘附与铺展行为，从而影响细胞的功能。

自修复微胶囊的制备与表征30-32

摘要：以双环戊二烯（DCPD）为芯材、脲醛树脂为壁材，利用原位聚合法合成自修复微胶囊。采用光学显微镜观察了微胶囊的形成过程，傅里叶红外光谱表征了微胶囊的化学成分，热失重分析仪和激光粒度仪表征了微胶囊的热稳定性和粒径分布。研究表明，脲醛树脂能将芯材DCPD良好包封，微胶囊形貌质量好，分散效果好，热稳定性好，粒径分布较窄，平均粒径为10．394μm。

多壁碳纳米管／聚丙烯腈复合纤维的动静态力学性能研究33-35

摘要：采用干湿法纺丝工艺制备了多壁碳纳米管（MWNTs）增强的聚丙烯腈（PAN）复合纤维，表征了复合纤维的动静态力学性能。结果表明，采用空气拉伸新工艺并添加少量MWNTs后显著提高了PAN纤维的力学性能；由于MWNTs容易在拉伸作用下取向，且与PAN间存在较强的相互作用，使得与MWNTs作用的PAN分子更易取向并结晶，从而提高了复合纤维的结晶度和取向度，达到了增强的效果。

大气等离子喷涂制备莫来石涂层的性能36-39

摘要：采用大气等离子喷涂制备莫来石涂层，对涂层进行了热震试验。以OLYCIAm3图像分析软件测定涂层孔隙率，以MH-5-VM型显微硬度仪测定涂层硬度，依照ASTMC633—79标准测定涂层结合强度，以X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）表征涂层的相组成和微观形貌。结果表明，莫来石涂层主要由变形颗粒、未熔融粉末及少量孔隙组成，涂层中没有微观裂纹；涂层中含有莫来石晶体和部分非晶态玻璃相；热震过程中，涂层中的非晶转变为晶态莫来石，同时伴随应力释放，导致涂层出现微观裂纹。

烧结温度对包混/复合添加工艺制备多孔SiC陶瓷性能的影响40-42

摘要：采用包混工艺合成了核壳结构的先驱体粉体，并引入一定量Al2O3、SiO2和Y2O3复合添加剂，通过成型、炭化和烧结工艺制备了多孔碳化硅陶瓷；分析了样品的物相、表面形貌、孔隙率、热导率、热膨胀系数、抗弯强度和抗热震性能。结果表明，在较低的烧结温度下制得了多孔碳化硅陶瓷，在1650℃烧结的多孔碳化硅陶瓷综合性能较好。

Cr掺杂Ba0.5Sr0．5Co0．8Fe0．1Cr0．1O3-δ钙钛矿型膜的透氧性能研究43-46

摘要：采用固相反应法合成了钙钛矿型Ba0.5Sr0．5Co0．8Fe0．1Cr0．103-δ（X=0.00，0．10）透氧膜粉体。利用XRD和SEM研究了Ba0.5Sr0．5Co0．8Fe0．1Cr0．103-δ（x=0．00，0．10）的晶体结构和烧结性能，考察了在700～850℃范围内Ba0.5Sr0．5Co0．8Fe0．1Cr0．103-δ（x=0．00，0．10）膜片的氧渗透性能。结果表明，它们均显示出优良的透氧性能，850℃时的透氧量分别为1．05mL／（min·cm2）、0．85mL／（min·cm2）。透氧稳定性的研究表明，Cr掺杂Ba0.5Sr0．5Co0．8Fe0．1Cr0．103-δ在800℃时显示出较高的稳定性，证实用Cr离子部分取代Ba0.5Sr0．5Co0．8Fe0.2O3-δ的Fe离子能明显提高钙钛矿的结构稳定性。

异质外延ZnO掺Ag薄膜及其异质结紫外光特性的研究47-50

摘要：采用射频磁控溅射方法在ITO基片上外延掺Ag的ZnO薄膜，分别用XRD、SEM和紫外可见光分光光度计表征外延薄膜结构、形貌和光学性质。ZnO：Ag／ITO薄膜伏安特性的研究表明，ZnO：Ag与ITO形成异质结。在紫外光波长365nm、负偏压15V情况下异质结暗电流为11．2nA，光电流为198hA，灵敏度（光电流与暗电流之比）为17．7。此异质结的紫外光响应上升时间为700ms，下降时间为1．5s。

Ln（Ln=Gd3＋，Cu＋，Sm3＋，Dy3＋）助激活的Ca8Mg（SiO4）4Cl2：Eu2＋荧光粉的光谱特性和Eu2＋的格位计算51-53

摘要：采用高温固相法合成了掺杂Im（Ln=Gd3＋，Cu-1,Sm3＋，Dy3＋）作助激活离子的氯硅酸镁钙荧光粉。通过X射线衍射（XRD）对Ca8Mg（Si（X）4Cl2：Eu^2＋，Ln进行了表征．结果表明Ln的共掺杂并没有影响基质晶体的面心立方结构。所合成的荧光粉发射峰值位于507nm的绿光区，激发光谱在330～430nm之间均有较强吸收，与紫光InGaN芯片（395nm）相匹配。掺杂Ln作助激活剂增强了荧光粉的发光强度。借助Uitert经验公式计算出Eu2＋在CasMg（Si（X）：Cl2基质中占据八配位Ca（Ⅱ）格位。

化学溶液沉积法制备ZnO纳米棒阵列及其光学性能54-56

摘要：采用化学溶液沉积法，在经ZnO纳米粒子膜修饰的FTO导电玻璃基底上制备了ZnO纳米棒阵列，探讨了生长液浓度对ZnO纳米棒阵列形貌和光学性能的影响。利用XRD、FESEM、透射光谱和光致发光谱对样品的结构、形貌和光学性能进行了表征，结果表明，所制备的ZnO纳米棒为六方纤锌矿相，沿c轴择优取向生长；ZnO纳米棒阵列生长较为致密，取向性较一致，在可见光区具有很高的透光率，在378nm有很强的紫外发射峰；随着生长液浓度的降低，ZnO纳米棒阵列的缺陷可望大幅度下降。

层状硫化锌的溶剂热法制备57-59

摘要：以乙酸锌Zn（CH3COO）2·2H2O为锌源、硫脲SC（NH2）2为硫源、水与乙二胺的混合溶液为反应溶剂、十二烷基磺酸钠C12H26SO2：Na形成的胶束为模板，利用溶剂热法制备了具有层状微观形貌的ZnS粉体材料。利用XRD、SEM、EDS等测试手段进行表征，结果表明，所得ZnS粉体材料结晶良好，层状形貌明显；层状ZnS粉体材料在435nm附近有较宽的发射峰，且发光性能明显优于球状ZnS粉体材料。