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tin纳米颗粒增强(Ti,W,Mo)C@TiC-Ni金属陶瓷刀具的制备

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TiN纳米颗粒增强(Ti,W,Mo)C@TiC-Ni金属陶瓷刀具的制备

添加纳米tin颗粒对55SiMnMo钢性能的影响

安徽省机械工程学会第八次会员代表大会暨学会成立50周年庆典

作者：韩成良赵娣芳丁明合肥学院化学与材料工程系

采用快速等离子体烧结技术成功制备出了tin纳米颗粒增强TiC基新型金属陶瓷刀具。初步分析和研究结果表明,适量添加的tin纳米颗粒将分布于(Ti,W,Mo)C@TiC复合陶瓷相的晶界处,起到了细化陶瓷相晶粒和强化晶界联接双重作用,大大提高了基体... 详细信息

采用快速等离子体烧结技术成功制备出了tin纳米颗粒增强TiC基新型金属陶瓷刀具。初步分析和研究结果表明,适量添加的tin纳米颗粒将分布于(Ti,W,Mo)C@TiC复合陶瓷相的晶界处,起到了细化陶瓷相晶粒和强化晶界联接双重作用,大大提高了基体强度和耐磨性能。因此,tin纳米颗粒添加能有效提高金属陶瓷刀具材料的力学性能,可望用于机械加工切削刀具制造。

关键词：金属陶瓷刀具 tin纳米颗粒显微组织快速等离子体烧结

来源： cnki会议评论

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炼钢 2010年第5期26卷 60-64页

作者：王国承谢君阳鲍宇飞方克明江西理工大学材料与化学工程学院江西赣州341000 中冶京诚(湘潭)重工设备有限公司湖南湘潭411200 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

进行了在55Si MnMo钢中添加纳米Ti N颗粒的工业试验,用SEM及EDS分析了钢的组织及Ti N颗粒的存在状态。结果表明:添加纳米Ti N颗粒的55Si MnMo钢比未加纳米Ti N颗粒的钢屈服强度提高了10.0%,贝氏体尺寸有一定程度的细化。添加的纳米Ti N... 详细信息

进行了在55Si MnMo钢中添加纳米Ti N颗粒的工业试验,用SEM及EDS分析了钢的组织及Ti N颗粒的存在状态。结果表明:添加纳米Ti N颗粒的55Si MnMo钢比未加纳米Ti N颗粒的钢屈服强度提高了10.0%,贝氏体尺寸有一定程度的细化。添加的纳米Ti N颗粒在55Si MnMo钢中主要以纯物质状态存在,起到了一定程度的异质核心、钉扎以及沉淀强化作用。

关键词： 55SiMnMo钢 tin纳米颗粒组织力学性能

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TMAH对tin纳米粉体分散行为的影响

无机化学学报 2008年第3期24卷 456-460页

作者：李海淼郭兴忠朱潇怡杨辉高黎华浙江大学材料科学与工程学系杭州310027 浙江东新密封有限公司乐清325604

采用四甲基氢氧化铵(TMAH)作为分散剂,利用沉降法、ξ电位、粒度分析、TEM等研究了tin纳米粉体在水介质中的分散稳定机制,探讨了pH值和分散剂对纳米颗粒分散行为的影响。结果表明:tin纳米粉体的分散行为遵循静电稳定机制,pH值对tin纳米... 详细信息

采用四甲基氢氧化铵(TMAH)作为分散剂,利用沉降法、ξ电位、粒度分析、TEM等研究了tin纳米粉体在水介质中的分散稳定机制,探讨了pH值和分散剂对纳米颗粒分散行为的影响。结果表明:tin纳米粉体的分散行为遵循静电稳定机制,pH值对tin纳米粉体的分散性和稳定性有较大影响,在pH=8处tin纳米粉体有较好的分散效果。有机阳离子型分散剂TMAH能在tin纳米颗粒表面形成特征吸附,并通过静电作用和空间位阻作用提高tin纳米颗粒的分散性。在pH=8、TMAH加入量为0.75wt%的条件下,tin纳米粉体获得无团聚的最佳分散状态,悬浮液稳定时间可达1个月。

关键词： TMAH tin纳米颗粒分散行为

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电刷镀(Ni-P)-tin纳米微粒复合镀层的组织与力学性能

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电镀与精饰 2010年第9期32卷 1-4页

作者：赵福国黄昊王飞郭道远吕波董星龙大连理工大学材料科学与工程学院辽宁大连116024

采用直流电弧等离子体气相蒸发法,在氢气与氮气混合气氛中蒸发块体Ti金属制备tin单晶纳米颗粒,以此纳米颗粒为添加粒子,利用电刷镀方法制备出(Ni-P)-tin纳米微粒复合镀层。对纳米颗粒及其复合镀层进行了物相结构、表面形貌及微观组织分... 详细信息

采用直流电弧等离子体气相蒸发法,在氢气与氮气混合气氛中蒸发块体Ti金属制备tin单晶纳米颗粒,以此纳米颗粒为添加粒子,利用电刷镀方法制备出(Ni-P)-tin纳米微粒复合镀层。对纳米颗粒及其复合镀层进行了物相结构、表面形貌及微观组织分析,并测试了镀层显微硬度和耐磨性能。研究结果表明:tin纳米颗粒具有立方晶体结构,(Ni-P)-tin纳米微粒复合镀层的硬度较普通Ni-P合金镀层提高近3倍,耐磨性能也有显著提高。

关键词： tin纳米颗粒直流电弧等离子体法复合电刷镀力学性能

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基于表面等离激元效应的过渡金属硫化物光电探测器

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基于表面等离激元效应的过渡金属硫化物光电探测器

作者：冯凯太原理工大学

学位级别：硕士

因具有较高的载流子迁移率、较高的光子吸收能力以及优异的化学稳定性等优点,过渡金属硫化物获得了研究者的广泛关注。它们在光电领域中有独特的优势,广泛应用于太阳电池、光电探测器、晶体管等光电子器件中。二硫化钼(MoS)是典型的过... 详细信息

因具有较高的载流子迁移率、较高的光子吸收能力以及优异的化学稳定性等优点,过渡金属硫化物获得了研究者的广泛关注。它们在光电领域中有独特的优势,广泛应用于太阳电池、光电探测器、晶体管等光电子器件中。二硫化钼(MoS)是典型的过渡金属硫属化合物,它具有较好的热稳定性和化学稳定性,并且具有较高的机械强度以及很好的柔韧性、透明度。然而,二硫化钼对光的吸收有限,基于其制备的光电探测器的性能受限,特别是在红外波段。大量研究表明,添加基于表面等离激元效应的纳米结构能够有效拓宽半导体材料的光吸收范围。与传统贵金属相比,过渡金属氮化物如(tin)具有与金属类似的能带结构与和金属相似的表面等离激元效应(SPP)特性,被广泛应用在光电子器件中。在本工作中,我们将tin纳米颗粒阵列应用于MoS光电探测器器,利用tin纳米颗粒阵列在光照下发生的表面等离激元效应和热载流子注入效应,实现对近红外光的探测。本论文以二硫化钼作为研究对象,使用聚苯乙烯(PS)纳米球的自组装方法与磁控溅射工艺制备了基于tin纳米颗粒表面等离激元效应的二硫化钼近红外光电探测器,主要工作如下:(1)首先通过机械剥离法制备出少层二硫化钼薄膜并对其形貌进行了表征,随后制备了基于tin纳米颗粒阵列的二硫化钼光电探测器,随后对其性能进了表征。使用PS纳米球自组装法排布PS纳米球阵列,利用反应离子刻蚀法获得PS纳米球阵列掩膜版,然后磁控溅射氮化钛,去除PS纳米球后获得tin纳米颗粒阵列。在此基础之上,将机械剥离的少层二硫化钼放置于tin纳米颗粒阵列上,最后磁控溅射tin电极。结果表明:无tin纳米颗粒的标准器件在850 nm处无光响应,而基于tin颗粒的二硫化钼光电探测器在850 nm光照下的亮暗电流的比值约为2倍。此外,为了解释tin纳米颗粒阵列拓宽探测波段的机理,我们采用时域有限差分法对基于tin纳米颗粒的二硫化钼材料进行了仿真分析,结果表明:加入tin纳米颗粒后,tin纳米颗粒与二硫化钼界面耦合产生局部表面等离效应,界面处的电场强度得到了增强,且其对于850 nm光的吸收亦被增强,进而使得器件在850 nm处表现出光响应。(2)在第一部分工作中,tin纳米颗粒阵列的引入虽然使得器件可对于850 nm的光做出响应,但同时使得器件的暗电流变大。为了进一步抑制暗电流从而提高器件的探测性能,我们利用原子层沉积技术制备了超薄的AlO作为钝化层,通过优化AlO薄膜的厚度,改善了基于tin纳米颗粒表面等离激元效应的二硫化钼近红外光电探测器的性能。综上所述,本论文将tin纳米颗粒阵列应用于MoS光电探测器器,利用tin纳米颗粒阵列在光照下发生的表面等离激元效应和热载流子注入效应,实现对近红外光的探测。这些研究结果可为进一步提升过渡金属硫化物的光电探测器性能提供一定的参考。

关键词：二硫化钼 tin纳米颗粒表面等离激元光电探测器

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界面太阳能蒸发：材料与结构

界面太阳能蒸发：材料与结构

作者：卞岳南京大学

学位级别：硕士

淡水资源的稀缺威胁着人类和其他生物的存在。目前,全球三分之二的人口生活在严重缺水的情况下。解决淡水稀缺问题的需求变得越来越迫切。太阳能蒸汽产生作为一种清洁、可再生的能源技术,被认为是未来清洁水生产的合适解决方案。本研究... 详细信息

淡水资源的稀缺威胁着人类和其他生物的存在。目前,全球三分之二的人口生活在严重缺水的情况下。解决淡水稀缺问题的需求变得越来越迫切。太阳能蒸汽产生作为一种清洁、可再生的能源技术,被认为是未来清洁水生产的合适解决方案。本研究从材料和结构两个方面研究如何利用太阳能有效地生产清洁水。研究成果主要包括:1.对tin纳米颗粒应用于太阳能光热转换进行了评估。研究发现,致密堆积的tin纳米颗粒膜可以聚集光线,具有94.8%的光热转换效率。通过抽滤工艺将tin纳米颗粒进一步组装到孔径小于纳米颗粒的平均尺寸的阳极氧化铝膜（AAM）上。制造的tin-AAM混合器件可用作高效太阳能蒸汽发生器,其太阳能-蒸汽效率为87.7%。这种高效率的转换归功于光吸收材料和大量水之间的隔离、纳米颗粒的堆积构造,以及高效的水输送通道。2.竹子作为一种天然的分层细胞材料,通过简单的碳化进程可以成为一种优秀的3D太阳能蒸发器。漂浮的碳化竹子在1-sun照射下以极高的速率（3.13 kgm-2h-1）蒸发水。竹子的独特天然结构保证了该高蒸发速率:竹子的内壁回收了来自3D竹子底部漫射的光和热辐射热损失,外壁从温暖的环境中捕获能量。高蒸发速率也归因于限制在竹网中的水的蒸发焓的降低。这种基于竹子的高性能、低成本、自清洁、坚固耐用、可扩展的3D蒸汽发生装置在海水淡化、工业和生活废水减少方面具有吸引力。3.复制自然界在植物上所实现的创举（即植物蒸腾作用）,以制造具有全方位能量吸收、充足水供应和快速蒸汽输送的人工蒸发器一直是人们的理想目标,旨在解决全球水危机。这项工作表明,玉兰果实作为一种树状生物,可以通过简单的碳化过程成为优秀的3D迷你树状蒸发器。动脉泵送,分支扩散和限制蒸发分别通过迷你树的“树干”,“树枝”和“叶子”实现。迷你树具有全向高光吸收率,最大限度地减少热量损失,并从环境中获取能量。限制在迷你树中的水具有降低的汽化焓并快速运输。在山谷状的毛茸茸表面的帮助下,实现了创纪录的蒸汽产生速率（在黑暗中1.22 kg m-2h-1,1个太阳强度光照下3.15 kg m-2h-1）。“营养物质的吸收”使迷你树能够有效地回收有价值的重金属并直接从废水中生产净化水。这些研究结果不仅揭示了玉兰果实作为低成本蒸汽发生材料的隐藏天赋,也激发未来高性能、全时、全天候蒸汽发生和水处理设备的发展。

关键词：界面太阳能蒸发 tin纳米颗粒竹子广玉兰果实 3D蒸发器热管理

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tin基超级电容器电极材料的制备及性能

TiN基超级电容器电极材料的制备及性能

作者：尹佳成沈阳工业大学

学位级别：硕士

超级电容器因快速充放电、能量密度高、稳定性好及环保等优异性能,被视为是一种可取代燃料电池与蓄电池的新型能量储存设备。通常情况下,决定超级电容器储能方式的关键因素是电极材料。电极材料的选择不同,所展现出的储能原理也大不相... 详细信息

超级电容器因快速充放电、能量密度高、稳定性好及环保等优异性能,被视为是一种可取代燃料电池与蓄电池的新型能量储存设备。通常情况下,决定超级电容器储能方式的关键因素是电极材料。电极材料的选择不同,所展现出的储能原理也大不相同。碳材料优良的导电性及稳定性使之成为首选的电极材料,但容量较低;金属氧化物有着较高的电容,但较差的导电率使得循环稳定性降低。而过渡金属氮化物因具有较高的理论比电容、机械稳定性和良好的导电性引起广泛关注。因此,本文选择过渡金属氮化物作为电极材料并研究了其电化学性能。利用等离子体直流电弧法和多巴胺原位自聚合法,以金属钛为原料分别制备了tin纳米颗粒、tin@CN纳米胶囊以及tin-NiO复合材料。样品的形貌结构、物相以及表面化学成分将结合X射线衍射仪、拉曼光谱、X射线光电子能谱以及透射电镜进行表征,使用电化学工作站对所制备样品进行电化学相关测试及性能分析。以金属钛为原料,采用等离子体直流电弧法联合多巴胺原位自聚合法制备了tin@CN纳米胶囊。实验过程中,通过改变多巴胺的量来调节自聚合反应过程中CN的生成量。结果表明:当tin与多巴胺的重量比为1:1.5时,tin@CN纳米胶囊的电化学性能达到最佳,最高比电容为119 F g,在2 A g电流密度下容量保持率在5000次循环后仍可达到92%。tin@CN纳米胶囊优异的电化学性能是因为碳壳与tin核之间的协同作用增强了材料的导电性,加快了电子传输能力。以金属钛、镍为原料,采用等离子体直流电弧法以及微氧化处理成功制备了tin-NiO复合材料,并通过XRD、TEM对样品进行表征。将tin-NiO复合材料制备成工作电极,在三电极系统下进行电化学测试。测试结果表明,当NiO复合量为3wt%时的比电容最高,在电流密度为2 A g时的比电容高达1209.1 F g,且在5000次循环测试后容量保持率仍可达到80%。实验表明,金属氧化物可以大幅提高材料的电容,tin良好的导电性可以增加材料的导电性,二者协同作用提高了电化学性能。研究表明,本文设计的tin@CN纳米胶囊与tin-NiO复合材料均具有原料易得、制备工艺简单、成本较低等优点,电化学性能相比于纯相tin大幅提高,是一种良好的具有发展前景的电极材料。

关键词： tin纳米颗粒 tin@CN纳米胶囊 tin-NiO复合材料直流电弧法电化学性能