教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-08-0405)
- 作品数：10 被引量：43H指数：4
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- 低密度碳气凝胶制备及其热学、力学性能研究被引量：4
- 2011年
- ICF及X光激光实验将结构和密度可调的碳气凝胶作为一种常用靶材料,其力学、热学性能和结构直接影响其应用。本文以间苯二酚(R)和甲醛(F)作为反应前驱体,通过调节反应参数和控制制备条件合成了低密度(<50mg/cm3)碳气凝胶,最低密度为36mg/cm3。利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪、孔径分布及比表面积测试仪和同步热分析仪等对低密度碳气凝胶的结构进行研究;采用动态力学分析仪、电子拉伸试验机和热传导分析仪对其性能进行表征。研究表明,该低密度碳气凝胶具有明显珍珠项链状纳米网络,颗粒大小均匀,粒径约为70nm,比表面积达1 217m2/g;在-120～200℃温区内,具有稳定的力学性能,杨氏模量仅为0.375MPa,是一种理想的弹性材料。常规密度碳气凝胶材料为几十MPa。在室温空气气氛下,其热导率低至0.05W/(m.K),相对于常规碳气凝胶有较大改善。
- 钟艳红周斌归佳寅李宇农杜艾沈军吴广明张志华
- 关键词：低密度碳气凝胶力学性能热导率
- 水玻璃为源的超疏水型SiO_2气凝胶块体制备与表征被引量：17
- 2012年
- 采用廉价的水玻璃为硅源,通过乙醇溶剂替换及六甲基二硅醚和盐酸混合液对湿凝胶的表面基团改性,常压干燥出疏水介孔的SiO2气凝胶块体。制得的SiO2气凝胶块体具有超疏水性,在0～400℃附近,疏水角约155°～130°,其密度为80～200 mg/cm3,比表面积为568 m2/g,孔体积为2.9cm3/g,其室温下的热导率为0.026W/(m K)。
- 刘光武周斌倪星元沈军杜艾祖国庆
- 关键词：二氧化硅气凝胶水玻璃超疏水
- 密度渐变多层碳气凝胶靶型的制备被引量：3
- 2011年
- 以间苯二酚-甲醛为原料,结合自制活动式微模具成型工艺制备不同厚度和密度的碳气凝胶薄片,采用密度为10 mg.cm-3的SiO2溶胶为＂粘合剂＂,获得单元薄片厚度在100~580μm,密度在50~400 mg.cm-3范围内变化的5层密度渐变碳气凝胶靶型。重点研究了该特殊靶型内部C/SiO2气凝胶层间界面情况。采用场发射扫描电镜（FESEM）,X射线相衬成像仪等对靶型整体结构及碳气凝胶单元薄片表面和内部微观结构进行了表征。结果表明：胶粘层SiO2气凝胶厚度约为15μm,厚度一致,远小于碳气凝胶层厚度且与碳气凝胶薄片的胶粘程度较好,界面平整,靶结构均匀。
- 钟艳红周斌归佳寅杜艾吴广明张志华沈军
- 关键词：冲击波粘合剂
- 355nm ZrO_2凝胶色分离光栅的设计和衍射效率测量
- 2010年
- 基于光敏凝胶法二元光学元件制作工艺,设计制作了ZrO2介质色分离光栅。使用白光干涉仪和椭圆偏振光谱仪分别测试了光栅的几何结构参数和折射率;编制程序计算了光栅的理论衍射效率;搭建光路实测了光栅在设计波长的分频效果,并与理论值进行了对比分析。结果显示,对波长为355nm的激光,光栅的零级效率接近70%,而对1064nm和532nm的激光,其残留约13%,理论计算值与实测结果符合较好。
- 周昌鹤周斌刘春泽沈军吴广明张志华
- 关键词：衍射效率ZRO2溶胶-凝胶
- 碳化硅气凝胶的模板限制反应法制备与特性被引量：2
- 2012年
- 提出了一种酸催化制备间苯二酚-甲醛/二氧化硅复合气凝胶的方法,产物经碳化后得到碳/二氧化硅复合气凝胶。利用模板限制的镁热反应法,在低温(700℃)下将C/SiO2气凝胶转化为纳米SiC气凝胶,并讨论了SiC的镁热反应机制。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)和比表面积分析(BET)等测试技术对样品进行了表征。结果表明,产物由立方相SiC纳米晶组成,保留了与原始气凝胶模板相似的微观形貌,表观密度约为130mg/cm3,比表面积约为230m2/g。这种模板限制反应法适用于多种碳/过渡金属氧化物复合气凝胶向碳化物纳米泡沫材料的低温转化,将有利于激光惯性约束核聚变实验用靶的应用研究。
- 陈珂包志豪朱秀榕杜艾沈军吴广明张志华周斌
- 关键词：碳化硅气凝胶
- 逐层凝胶法制备密度渐变SiO_2气凝胶及界面研究被引量：2
- 2010年
- 以正硅酸乙酯(TEOS)为有机硅源,配制不同密度的溶胶,经逐层凝胶工艺结合CO2超临界干燥技术,获得50～200mg/cm3的密度渐变SiO2气凝胶。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线相衬成像等手段对制备获得的SiO2气凝胶进行了测试表征。重点研究了不同密度层间界面的情况,发现相邻两层SiO2气凝胶颗粒堆积的紧密程度不同,在界面处存在一定的互扩散。进一步对连续密度梯度SiO2气凝胶的制备提出了展望。
- 归佳寅周斌杜艾钟艳红张志华吴广明沈军
- 关键词：SIO2气凝胶互扩散
- 多孔硅的模板限制镁热还原法制备及性能被引量：10
- 2011年
- 采用一种基于气-固反应机制的模板限制镁热还原法,以SiO_2气凝胶为模板在低温(650℃)下制备出种高比表面积纳米多孔硅材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)和比表面积(BET)分析等表征手段对样品的成分、物相结构、微观形貌和孔结构进行分折,并初步研究了材料的光学特性和电化学性以.结果表明,产物为纳米硅晶体颗粒组成的多孔结构,保留了与原始气凝胶模板相似的微观形貌,比表面积高达602 m^2·g^(-1).该材料在室温下表现出显著的红光光致发光特性,且具有较高的储锂容量和较好的嵌入/脱出锂性能.
- 陈珂包志豪刘冬朱秀榕张志华周斌
- 关键词：多孔硅镁热还原气凝胶高比表面积
- 空间探索用梯度密度气凝胶的合成与应用进展被引量：9
- 2011年
- 气凝胶是空间探索领域的关键功能材料。系统介绍了单一密度气凝胶和梯度密度气凝胶材料的分类、合成方法、复合工艺、特殊性能及其在空间探索领域的应用。其中,梯度密度气凝胶材料的合成是国际上的技术难点,笔者结合自身研究将其复合方式分为早期方法、分层粘贴法、逐层凝胶法和梯度溶胶共凝胶法,揭示了梯度气凝胶应遵循由单位深度的低差异到高差异、由分层梯度到连续梯度(界面消除)、由低控制精度向高控制精度、由均匀梯度向任意设计梯度的发展规律;并基于梯度密度气凝胶在高速粒子捕获、高效保温隔热与切伦科夫探测等方面的特殊应用,对梯度气凝胶成分和特性(密度、折射率和热导率等)的梯度分布提供了功能化设计。
- 杜艾周斌钟艳红李宇农归佳寅沈洋沈军吴广明
- 关键词：气凝胶功能材料
- 碳气凝胶薄片的制备及表面密度致密层去除工艺被引量：2
- 2010年
- 研究了不同密度和厚度的碳气凝胶薄片的制备及其表面致密层去除工艺。在以间苯二酚、甲醛为原料制备有机及碳气凝胶块体材料的基础上,结合自制活动式微模具成型工艺,制备了厚度在80～350μm,密度在50～600 mg.cm-3范围内变化的碳气凝胶薄片。采用场发射扫描电镜、X射线相衬成像和表面轮廓仪-台阶仪等手段对其表面和内部微观结构进行了表征。测试结果表明,碳气凝胶薄片与块体的内部结构相同,但薄片表面存在一层和内部结构截然不同的致密层。采用不同粗糙程度的材料对薄片进行了表面微处理,成功去除该致密"皮"层。
- 钟艳红周斌归佳寅杜艾徐翔朱秀榕吴广明张志华沈军
- 关键词：碳气凝胶薄片去除工艺表面轮廓仪相衬成像块体材料
- 色分离光栅的溶胶凝胶化学法制备工艺
- 2010年
- 以锆酸丁酯为源,通过溶胶凝胶法制备了一种光敏ZrO2溶胶,在熔石英表面通过提拉法镀制具有负性光刻胶性质的光敏凝胶薄膜。在此基础上,设计色分离光栅(CSG)的结构,通过二次曝光、显影过程,制备了具有三台阶结构的CSG。对光栅形貌进行表征,周期为210μm,单台阶高度约为500nm,光栅面积为30mm×30mm。采用Nd:YAG激光器对衍射效率进行了测量,测得CSG对355nm激光衍射效率达到约88.4%,1064nm及532nm激光的衍射效率分别为5.7%和4.2%。
- 刘春泽周斌周昌鹤杜艾沈军
- 关键词：衍射效率光敏
