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人工晶体学报
中材人工晶体研究院
人工晶体学报

中材人工晶体研究院

沈德忠

月刊

1000-985X

jtxbbjb@126.com

010-65491290；65492963

100018

北京朝阳区红松园1号中材人工晶体研究院，北京733信箱

人工晶体学报/Journal Journal of Synthetic CrystalsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊报道我国在半导体材料、光电子材料、纳米材料、薄膜材料和超硬材料等领域在理论研究、生长技术、性能、品质鉴定、原料制备，以及应用技术和加工等方面的科研成果，同时介绍国内外晶体材料的发展动态与学术交流活动。学报是我国从事人工晶体研究人员与国外同行交流的一个重要窗口。
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    红色荧光粉CaWO4∶Eu3+,Bi3+的制备和光学性能的研究

    蔡小勇姜洪喜
    833-840页
    查看更多>>摘要：本文采用高温固相法合成了一系列红色荧光粉CaWO4∶Eu3+,Bi3+.通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光分光光度计等手段,对样品的晶体结构、微观形貌、光学性能、能量传递方式、荧光寿命和热稳定性进行了表征.结果表明,当Eu3+和Bi3+的掺杂浓度分别为7％和2％时(摩尔分数),荧光粉红色发光(615 nm)最强,理论计算得到荧光粉的平均颗粒尺寸为50.27 nm,这与电子显微镜观察结果相符合.能量传递方式以电偶极-电四极相互作用为主,对CaWO4∶7％Eu3+,yBi3+(y=0～6％)系列荧光粉进行了荧光寿命测量,发现它们荧光寿命基本相同,都在0.56 ms左右.对CaWO4:7％Eu3+,2％Bi3+荧光粉在不同温度下的光谱进行比较,并且计算相应的色度坐标,当温度升高时,色度坐标整体左移,发光强度有所变弱,但整体来说热稳定性较好.较好的热稳定性和明亮红光发射表明该荧光粉可以作为潜在商用红光荧光粉.

    CaWO4掺Eu3+掺Bi3+高温固相法荧光粉敏化剂荧光寿命热稳定性

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    化学气相沉积制备高c轴取向的BiOI薄膜

    徐玉琦李晴雯钟敏
    841-847页
    查看更多>>摘要：碘氧化铋(BiOI)由于低毒性、对点缺陷的耐受性和较强的吸光能力而应用在光催化、光伏和光电探测器领域.本文采用化学气相沉积(CVD)方法,以BiI3粉末作为蒸发源,O2/Ar作为反应气体,在钠钙玻璃基底上沉积BiOI薄膜,并通过研究蒸发源温度和沉积时间对薄膜物相和形貌的影响,分析了 BiOI薄膜的生长机理.结果表明CVD方法制备的BiOI薄膜属于四方晶系,具有高c轴取向的特点.c轴取向的薄膜平行于基底生长,其结晶性、透过率及缺陷性能等都与蒸发温度和沉积时间密切相关.当蒸发温度为370 ℃、沉积时间为20 min时,BiOI薄膜的晶化最好,透过率最低,缺陷最少.

    碘氧化铋光电材料化学气相沉积半导体

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    铟锡氧(ITO)和氟锡氧(FTO)透明导电薄膜的表征与分析

    初学峰黄林茂张祺谢意含...
    848-854页
    查看更多>>摘要：本文以射频(RF)磁控溅射方法制备的ITO薄膜和购置的ITO及FTO薄膜为研究对象,通过紫外可见分光光度计表征薄膜样品的透射率,结果表明ITO和FTO薄膜均展现出良好的光学透过率.采用扫描电子显微镜(SEM)观察薄膜样品的表面形貌,所有薄膜样品的表面较为均匀.通过X射线光电子能谱仪(XPS)表征薄膜样品表面的元素、组成、价态和电子态信息,结果表明制备方式与退火处理等因素影响了薄膜样品表面的元素组成与价态,这些信息与薄膜的电学和光学性能具有一定的关联.上述研究结果可以为新型透明导电薄膜的设计和性能提升提供参考.

    透明导电氧化物磁控溅射退火表面形貌X射线光电子能谱透过率

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    常压无氯盐溶液制备α-CaSO4·0.5H2O晶体研究

    李雪礼郭静静霍腾飞白佳乐...
    855-863页
    查看更多>>摘要：本文以Na2SO4溶液为反应介质,研究了反应温度、反应时间、液固比、pH值、Na2SO4质量分数对α-CaSO4·0.5H2O生成的影响.结果表明,在Na2SO4质量分数为12.5％,液固比为5:1,pH值为7,反应温度为97 ℃,反应时间为4 h的条件下,制备出平均长度46.0 μm、平均长径比17.23、形貌均一的α-CaSO4·0.5H2O晶体.常压无氯盐溶液方法克服了氯离子腐蚀工业设备、污染环境等缺点,为高值化利用磷石膏提供重要的技术支持.

    常压无氯盐硫酸钠α-半水硫酸钙形貌均一高值化利用

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    低温碳化法制备高分散性纳米碳酸钙的研究

    邢佳斌李威贾松岩马亚丽...
    864-872页
    查看更多>>摘要：以石灰石为原料,采用低温碳化法制备了高分散性纳米碳酸钙.通过XRD、SEM、TEM等对纳米碳酸钙样品进行表征,考察了浆料比、碳化温度、CO2通气速率、陈化时间、晶型控制剂对纳米碳酸钙粒径和分散程度的影响.研究结果表明,制备纳米碳酸钙的最佳工艺条件为:浆料比为5％,碳化温度为15 ℃,CO2通气速率为200 mL/min,陈化时间2 h,并选用ZnCl2为添加剂.在此条件下,制得晶粒尺寸为25～35 nm、分布均匀的立方体状纳米碳酸钙.结合Materials Studio对纳米碳酸钙的生长机理进行了分析,结果表明:碳酸钙的(104)和(116)2个晶面具有热力学稳定性,最终会成为顽强显露的晶面,促使生成立方体型纳米碳酸钙.

    石灰石纳米碳酸钙低温碳化法品体生长生长机理晶型控制剂

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    钛基材Pt涂层接触电阻及耐蚀性能研究

    宋洁梁丹曦岳骆徐桂芝...
    873-881页
    查看更多>>摘要：质子交换膜(PEM)电解制氢系统因具有宽范围、快速动态响应能力,在新能源消纳、电网调峰等领域具有广阔的应用前景.为了提升制氢电解堆电传输性能,降低接触电阻,本文利用磁控溅射技术制备了钛毡和钛板上的Pt涂层,并对这些涂层进行了研究,探究了制备工艺对薄膜的微观结构、传输性能和耐蚀性能的影响.研究发现,最佳磁控溅射工艺包括等离子清洗时间20 min,溅射时间10 min,以及溅射功率100 W.在接触电阻方面,镀有铂的钛毡表现出优异的接触电阻性能.通过SEM和EDS测试分析,发现随着功率和时间的增加,Pt颗粒的尺寸逐渐增大.然而,当颗粒尺寸过大时,Pt颗粒之间发生相互挤压,导致微小裂纹的产生,从而影响Pt涂层耐蚀性能.这些研究结果对于优化PEM制氢电解堆的性能,提高其稳定性具有重要意义.

    Pt涂层PEM膜电解制氢磁控溅射工艺参数微观结构接触电阻耐蚀性能

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    K0.5Na0.5NbO3掺杂对0.94Bi0.5Na0.5TiO3-0.06BaTiO3陶瓷储能性能的影响

    苗健邵辉曹瑞龙
    882-888页
    查看更多>>摘要：采用传统固相反应法制备了 K0.5Na0.5NbO3(KNN)掺杂的无铅介电储能陶瓷BNT-BT-KNN,其组分配比为0.94Bi0.5Na0.5TiO3-(0.06-x)BaTiO3-xK0.5Na0.5NbO3(BNT-BT+xKNN,x=0.00～0.04),并研究了 KNN 掺杂对 BNT-BT基陶瓷材料晶相、微观结构、介电、铁电性能及储能的影响.结果表明:在1 150 ℃温度下烧成后的陶瓷样品具有纯的钙钛矿结构,且样品的晶粒均匀致密;介电温谱显示,添加KNN后的BNT-BT铁电陶瓷在Tm处的介电峰进一步宽化,表现出更好的温度稳定性和弛豫性;同时随着KNN掺杂量的增加,样品的电滞曲线(P-E曲线)逐渐由"宽胖型"向"细长型"转变,样品的剩余极化强度(Pr)逐渐降低,从而进一步提高了 BNT-BT陶瓷的储能性能.在2 kV/mm的场强下,x=0.03时测得样品的储能密度最佳Wre=0.048 J/cm3,对应的储能效率η=43％,显示该材料在储能电容器上具有良好的应用潜力.

    BNT-BT陶瓷KNN掺杂固相反应法弛豫铁电性能介电性能储能

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    SiC纳米线改性C/C复合材料的制备及其电磁波吸收性能研究

    桂凯旋罗祥洁刘方瑜赵晓玉...
    889-898页
    查看更多>>摘要：C/C复合材料因低密度、耐高温等特性在航空航天材料方面具有很广泛的应用,通过改性的方法提高该类材料的电磁波吸收性能有望拓宽其应用领域.本文以酚醛树脂、Si和SiO2粉体,以及催化剂二茂铁为原料,采用先驱体浸渍裂解法制备C/C复合材料,然后通过化学气相反应法在C/C复合材料中生成SiC纳米线(SiCnw),制备出SiCnw改性C/C复合材料(SiCnw/C/C).研究了 C/C和SiCnw/C/C复合材料的结构与性能,探讨了SiCnw含量对C/C复合材料电磁波吸收性能的影响.结果表明,通过本方法可在C/C复合材料中成功引入具有核壳结构的SiCnw,并且随着SiCnw含量增加,C/C复合材料的电磁波吸收性能显著提升.当SiCnw含量为15.4％(质量分数)时,SiCnw/C/C复合材料在厚度为2.07 mm处的最小反射损耗值为-38.02 dB,明显低于同类其他材料,表现出优异的电磁波吸收性能.本文研究制备的SiCnw/C/C复合材料可为高性能碳/陶复合材料的制备提供技术和理论支撑.

    SiC纳米线碳纤维复合材料电磁波吸收性能催化剂化学气相反应

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    (ZrCa)xY2-2xW3O12固溶体吸水性及热膨胀性能研究

    王献立付林杰于占军陈冬霞...
    899-903页
    查看更多>>摘要：采用固相烧结法制备出(ZrCa)xY2-2xW3O12(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9 和 1.0)固溶体,并利用XRD、拉曼光谱、热分析及热膨胀仪对材料的结构、吸水性及热膨胀性进行研究.结果表明,随着(ZrCa)6+含量的增加,固溶体的吸水性明显降低,结晶水释放后,该系列固溶体的热膨胀系数呈规律性变化.当x=0.6时,(ZrCa)0.6Y0.8W3O12为近零膨胀,且其线性热膨胀系数a1为2.79×10-7 K-1(453～1 000 K).

    固溶体负热膨胀(ZrCa)xY2-2xW3O12吸水性拉曼光谱

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    CoSe2-CuSe2 NF双功能电催化剂的制备及其电解水性能的研究

    王子晨陈拥军骆丽杰张雪艳...
    904-912页
    查看更多>>摘要：随着环境污染日益严重、不可再生资源日益枯竭,对清洁、可再生能源的开发非常重要.利用电解水析氢(HER)和析氧(OER)技术生产氢气和氧气,是一种高效、无污染的制备清洁能源的方法.但是,商业贵金属电催化剂价格昂贵、地球丰度低,因此,开发价格低廉、高活性、高稳定性的非贵金属电催化剂意义重大.本研究利用水热法成功制备出一系列具有纳米花结构的双功能电催化剂(CuSe2-CoSe2(1∶1)NF、CuSe2-CoSe2(3∶1)NF、CuSe2-CoSe2(1∶3)NF),通过一系列的表征对催化剂的结构、形貌、元素组成、元素价态进行分析.研究发现CuSe2-CoSe2NF双金属硒化物中CoSe2和 CuSe2相互协同作用,促进电子转移,提高电解水性能.此外,CuSe2-CoSe2NF纳米花结构具有较大的比表面积(808 m2/g),暴露更多的活性位点数,进一步提升了催化剂的电化学性能.结果表明,CuSe2-CoSe2(1∶1)NF催化剂在1 mol/L KOH电解液、电流密度为10 mA·cm-2时,HER和OER的过电位为42和204 mV,可持续稳定工作100 h,与商业Pt/C和RuO2性能接近.

    硒化物电解水析氢电解水析氧双功能催化剂纳米花状双活性位点

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