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氮化碳薄膜的电化学沉积及其电阻率研究

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2004.01.002

在ITO导电玻璃基底上,采用二氰二胺分散在DMF(N,N-二甲基甲酰胺)中形成的溶液做沉积液,阴极电化学沉积了CNx薄膜.X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶转换红外光谱(FTIR)的分析结果表明,沉积的CNx薄膜的N/C比为0.7左右,碳和氮主要以C-N、C=N的形式成键,有少量的碳和氮以C≡N的形式成键.拉曼光谱测试发现其存在多个吸收峰,对其进行分析的结果表明薄膜样品中含有α-C3N4和β-C3N4相的成分.电阻率测试表明,氮化碳薄膜的电阻率值达到1012～1013Ω·cm.

关键词: 氮化碳 , 电化学沉积 , 电阻率

热压工艺参数对N型(Bi2Te3)0.90(Sb2Te3)0.05(Sb2Se3)0.05热电材料电学性能的影响

吕强 , 荣剑英 , 赵磊 , 张红晨 , 胡建民 , 信江波

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.05.035

通过熔炼/研磨/热压方法制备了N型(Bi2Te3)0.90(Sb2Te3)0.05(Sb2Se3)0.05热压合金样品,测量了由不同工艺参数(热压温度、热压压力)制备的样品的Seebeck系数和电导率.分析了热压参数对热电性能产生的影响.特别是发现了在实验压力范围内增加热压压力会使热压样品的Seebeck系数和电导率都有所提高,这与Seebeck系数和电导率通常变化趋势相反的规律有显著差异,其结果对热压样品的电学性能提高有积极的影响.

关键词: 热电材料 , 热压 , Seebeck系数 , 工艺参数

N型赝三元热压热电材料的微观结构和电学性能

吕强 , 胡建民 , 信江波 , 荣剑英

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.05.021

通过熔炼/研磨技术和热压方法制备N型赝三元热压块体材料.通过SEM和XRD研究了由不同粒度粉末制备的热压块体材料的微观结构,在室温条件下测量了热压材料样品的电学性能.结果表明热压块体材料在微观结构和电学性能上存在各向异性,从而预示能够在增强材料机械强度的同时提高其热电性能.

关键词: 赝三元热电材料 , 热压 , 微观结构和电学性能

N型赝三元机械合金化冷压烧结热电材料的制备及其性能

胡建民 , 吕强 , 荣剑英 , 信江波 , 王月媛

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.018

本文采用机械合金化法成功制备了N型赝三元(Bi2Te3-Sb2Te3-Sb2Se3)合金粉体材料,该材料颗粒均匀、细小,颗粒尺寸在10～100nm量级.在此基础上采用冷压烧结法制备了N型赝三元机械合金化冷压烧结热电材料.研究了这种热电材料的电导率、塞贝克系数与烧结温度的关系.

关键词: 赝三元热电材料 , 机械合金化 , 冷压 , 烧结

新型CO2分离膜的结构和性能

王志 , 吕强 , 李保安 , 王世昌

高分子材料科学与工程

研制成功一种对CO2具有促进传递作用的新型膜材料--聚乙烯胺.将此膜材料覆盖在聚砜膜表面制成复合膜.考察了复合膜的多层结构,复合膜对CO2、CH4、N2等的吸着性能,及复合膜对CO2和CH4的分离透过性能.结果表明,该复合膜对CO2有很高的吸着量,而对其他测试气体仅有极微弱的吸着;对CO2/CH4体系该复合膜具有良好的分离的能力.

关键词: 复合膜 , 聚乙烯胺 , 二氧化碳 , 甲烷

从二氰二胺的DMF溶液中电化学沉积氮化碳薄膜

李超 , 曹传宝 , 吕强 , 张家涛 , 项顼 , 朱鹤孙

功能材料

首次采用二氰二胺的N,N二甲基甲酰胺(DMF)溶液做沉积液,用Si(100)和ITO导电玻璃做基底,在阴极上电化学沉积了CNx薄膜.X射线衍射(XRD)花样说明沉积的CNx薄膜为非晶结构.X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析结果表明CNx样品薄膜的N/C比为0.7左右,碳和氮主要以C-N、C=N的形式成键,有少量的碳和氮以C≡N的形式成键.电阻率测试显示,样品具有较高的电阻率,Si(100)和ITO导电玻璃基底上氮化碳薄膜的电阻率值范围分别为1011～1012Ω*cm和1012～1013Ω*cm.用Si(100)、ITO导电玻璃两种衬底,CNx薄膜的沉积速率、N含量和电阻率不同,说明衬底的选择对沉积过程和沉积膜的性能有重要影响.

关键词: 电化学沉积 , 氮化碳 , CNx薄膜 , 电阻率

类石墨氮化碳薄膜的电化学沉积

李超 , 曹传宝 , 朱鹤孙 , 吕强 , 张加涛 , 项顼

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2003.03.015

用1:1.5的三聚氯氰和三聚氰胺的饱和乙腈溶液为沉积液,在Si(100)衬底上室温常压下电化学沉积了CNx薄膜.用X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶转换红外光谱(FTIR)、X射线衍射图谱(XRD)对沉积的CNx薄膜进行了测试和分析.XRD的衍射峰的结构数据与文献计算的类石墨相氮化碳的结构数据较为吻合.XPS结果表明沉积的薄膜中主要元素为C、N,且N/C=0.81,C1s和N1s的结合能谱中287.84eV的碳和400.00eV的氮是样品中碳氮的主体,以C3N3杂环的形式存在.FTIR光谱中在800cm-1、1310cm-1和1610cm-1的吸收峰也表明薄膜中存在C3N3环,和XPS能谱的分析结果一致.Teter和Hemley预言的g-C3N4在结构形式上和三聚氰胺的完美脱胺缩聚物是一样的,红外光谱和X射线光电子能谱表明在样品中存在三嗪环(C3N3),支持XRD的实验结果.这说明CNx薄膜中有类石墨相的C3N4晶体存在.

关键词: 电化学沉积 , 氮化碳 , CNx薄膜 , g-C3N4

(Bi2Te3)0.90(Sb2Te3)0.05(Sb2Se3)0.05熔炼冷压烧结材料的制备及其热电性能的研究

王月媛 , 胡建民 , 信江波 , 吕强 , 荣剑英

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.03.049

本文采用熔炼冷压烧结法制备了n型赝三元(Bi2Te3)0.90(Sb2Te3)0.05(Sb2Se3)0.05熔炼冷压烧结热电材料,分析了材料的微观结构并测试了材料的热电性能.研究表明:烧结有利于提高材料的热电性能;n型赝三元熔炼冷压烧结热电材料的热电性能沿垂直于冷压压力方向存在优化取向.

关键词: (Bi2Te3)0.90(Sb2Te3)0.05(Sb2Se3)0.05 , 热电材料 , 冷压烧结

动叶围带顶部泄漏流动对透平级气动性能影响的数值研究

吕强 , 李军 , 李国君 , 丰镇平

工程热物理学报

采用计算流体动力学软件CFX-TASCflow数值研究了带围带的动叶顶部间隙内泄漏流动对动叶流动效率以及下一级静叶进口气流角的影响特性.数值模拟了装有不同迷宫式汽封齿数时的动叶顶部间隙泄漏流动特性.揭示了泄漏流动不再是跨叶顶的横向流动,而是在叶顶间隙内沿着轴向流动.给出了动叶顶部间隙泄漏流场的结构,泄漏流与主流掺混后的流场对下游静叶性能的影响.研究结果表明泄漏流与动叶通道内的主流在动叶下游掺混后,改变了上半通道气流的流动方向,使这部分气流偏离设计工况,使下游静叶产生攻角损失.动叶顶部间隙泄漏流有较大的径向速度,在与主流掺混并进入动叶下游静叶后,会向着静叶中叶展处发展,改变静叶上半部流场的结构.动叶顶部间隙汽封齿数增多时这种效果就减小,静叶等熵效率的降低就越少,同时讨论了动叶顶部间隙泄漏流动对透平级气动性能的影响.

关键词: 迷宫式密封 , 透平级 , 泄漏流动 , 气动性能 , 数值模拟

碳纳米管/聚合物复合材料界面结合性能的研究进展

胡松青 , 吕强 , 王志坤 , 纪贤晶 , 李春玲 , 孙霜青

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160523.017

碳纳米管(CNT)优异的力学性能使其成为复合材料优选的增强体。CNT/聚合物复合材料的力学性能主要受其界面结合性能的影响。综述了CNT/聚合物复合材料界面结合性能的研究方法和研究现状。对 CNT/聚合物复合材料界面结合性能的研究，实验上采用微观表征技术、拉曼光谱分析技术和纳米力学拔出法，分子模拟方法则是通过对CNT施加位移或外力模拟CNT从聚合物基体中的抽拔过程。概述了聚合物的类型、晶态结构以及CNT的手性、功能化处理等因素对CNT/聚合物复合材料界面结合性能的影响，并展望了 CNT/聚合物复合材料界面结合性能未来研究的重点方向。

关键词: 碳纳米管 , 功能化碳纳米管 , 聚合物 , 复合材料 , 界面结合性能

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