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为了提高铜基复合材料的强度和电导率,采用具有良好机械性能和热物理性能的ZrO2(3%(摩尔分数)Y2O3)作为增强相,原位化学法制备了ZrO2纳米颗粒增强铜基复合材料,其主要制备工艺包括前驱复合粉体CuO、ZrO2的制备,经氢气还原得到ZrO2/Cu复合粉,再经过压制,真空烧结,复压等工序制得最后的样品.研究了制备工艺包括初压压力,烧结温度、时间对材料性能的影响;结果表明,在初压压力为550MPa,975℃烧结1.5h时,可得到最佳性能复合材料.透射电镜观察表明,在ZrO2/Cu纳米复合粉中,氧化锆纳米颗粒形状为圆形和四方形,平均尺寸约为20nm左右.纳米ZrO2在基体中分布均匀,细化了晶粒,提高材料硬度,使复合材料具有良好的综合性能.随着ZrO2含量的提高,密度、电导率降低,硬度升高.

关键词: 原位化学法 , 纳米复合材料 , ZrO2 , 铜基

单元素半导体量子点制备及其光致发光性能的研究进展

刘俊朋 , 杜希文 , 孙景 , 鲁颖炜

材料导报

单元素半导体量子点的制备成功使光电集成成为可能.介绍了单元素半导体量子点的制备方法,包括射频磁控溅射技术、硅离子注入技术、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法等;并且介绍了单元素半导体量子点的发光机理模型,包括量子限制效应模型、与氧有关的缺陷发光、量子限制效应-发光中心复合发光和界面层中的激子效应发光等;另外对单元素半导体量子点的发展前景进行了展望.

关键词: 单元素半导体 , 量子点 , 制备方法 , 光致发光

用激光法合成纳米金刚石

孙景 , 雷贻文 , 杜希文 , 翟琪 , 杨星

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2006.01.008

使脉冲激光与石墨粉在空气中相互作用,并对其氧化提纯.对产物进行的显微激光拉曼光谱(Raman)与高分辨电子显微镜(HRTEM)分析表明,产物中含大量纳米金刚石颗粒,其尺寸为5 nm左右,且具有较多的晶体缺陷和残余内应力.提出了石墨转变为金刚石纳米晶的机理:在脉冲激光产生的高温高压的条件下,具有石墨结构的原子团发生快速滑移切变,形成立方金刚石晶核,碳等离子体中高化学活性的碳粒子集团使金刚石晶核迅速长大,形成金刚石微晶.

关键词: 材料合成与加工工艺 , 石墨 , 脉冲激光 , 金刚石

Al2O3/6-6-3青铜复合材料的制备及性能

王玉林 , 杜希文 , 万怡灶 , 陶海明 , 曹阳

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.1998.02.007

采用粉末冶金法制备出Al2O3/青铜复合材料,研究了烧结温度、Al2O3颗粒尺寸、含量及表面状态对复合材料性能的影响.结果表明,采用二次压制与烧结工艺制备的复合材料的组织致密,Al2O3颗粒分布均匀,综合性能优于6-6-3青铜材料.Al2O3颗粒的化学包覆处理可以使复合材料的性能进一步提高.

关键词: 粉末冶金 , 金属基复合材料 , 化学镀 , 6-6-3青铜 , Al2O3颗粒

激光法制备碳质纳米材料

孙景 , 胡胜亮 , 杜希文

新型炭材料

通过介绍在气体和液体介质中激光与固体材料相互作用的过程,评述了激光在不同介质中发生物理化学现象的差异.与气相中相比,激光冲蚀液体中固体材料产生的气态等离子区受到了液体限制,在该区域会产生更高的气态密度、温度和压力,适合于亚稳相纳米晶的合成.同时评述了激光制备碳基纳米材料的进展.激光在气相和液相中均可制得碳纳米管,气相中适于制备结构完整的碳纳米管,而液相中有利于纳米金刚石的合成.激光冲蚀液体中的石墨靶制备的纳米金刚石粒径较大,辐照石墨悬浮液工艺不仅可以获得超细的纳米金刚石还可以获得线型碳.激光法制备的碳基纳米材料具有尺寸小、纯度高和形状多样性,在未来有着广泛的潜在应用价值.

关键词: 激光 , 制备 , 纳米材料 , 纳米金刚石 , 碳纳米管