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ITO沉积温度对ITO/Au透明导电薄膜光电性能的影响

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表面技术 2024年

作者：侯焕然金扬利石晓飞张运生王衍行祖成奎中国建筑材料科学研究总院有限公司

目的研究衬底层ITO的沉积温度对ITO/Au透明导电薄膜光电性能的影响规律和机理。方法采用直流磁控溅射技术，在不同沉积温度下制备的ITO薄膜表面沉积超薄Au膜，利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、分光光度计、四探针电阻测试仪对ITO/A... 详细信息

目的研究衬底层ITO的沉积温度对ITO/Au透明导电薄膜光电性能的影响规律和机理。方法采用直流磁控溅射技术，在不同沉积温度下制备的ITO薄膜表面沉积超薄Au膜，利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、分光光度计、四探针电阻测试仪对ITO/Au薄膜的表面形貌、表面粗糙度、透光率及表面方阻进行表征和测试，分析ITO沉积温度对ITO/Au光电性能的影响机理。为了进一步理解超薄Au膜生长连续性改善原因，通过几何平均法和算数平均法分别计算了ITO薄膜的表面自由能，分析了ITO薄膜表面自由能的改变对生长形貌的影响规律。结果在超薄Au膜镀制工艺相同的前提下，随着衬底层ITO薄膜沉积温度升高，ITO/Au薄膜的可见光平均透过率提升，表面方阻值降低。这是因为当沉积温度高于200℃时，ITO薄膜发生多晶化转变，多晶态的ITO相较于非结晶态具有更高的表面自由能，更有利于超薄Au膜的铺展，进而提升ITO/Au薄膜的光电性能。当ITO沉积温度提升至300℃时，ITO薄膜的表面自由能几何平均法计算结果为45.2mJ/m2，算术平均法计算结果为48.1mJ/m2，在其表面沉积超薄Au膜后，制备了可见光平均透过率为47.5%、表面方阻为5.65Ω/sq的高光电性能兼容的ITO/Au薄膜。结论提高衬底层ITO薄膜的沉积温度，ITO薄膜发生多晶化转变，表面自由能提升，可有效促进超薄Au膜在其表面铺展，进而提升ITO/Au薄膜的光电性能。

关键词：沉积温度氧化铟锡超薄金膜透明导电薄膜磁控溅射光电性能表面自由能

丙烯酸树脂添加剂对银纳米线透明导电膜的影响

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表面技术 2024年

作者：欧孝宇张运生李旭陈琛黄鹏祖成奎中国建筑材料科学研究总院有限公司

目的通过丙烯酸树脂共混改性银纳米线溶液，改善了银纳米线附着力差的缺点。方法采用不同槽深的线棒在玻璃基底上多次涂覆制备了含不同丙烯酸树脂添加量的银纳米线透明导电膜，利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、透光率/雾度测定仪... 详细信息

目的通过丙烯酸树脂共混改性银纳米线溶液，改善了银纳米线附着力差的缺点。方法采用不同槽深的线棒在玻璃基底上多次涂覆制备了含不同丙烯酸树脂添加量的银纳米线透明导电膜，利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、透光率/雾度测定仪、非接触式电阻测试仪和百格法分别对银纳米线透明导电膜的表面形貌、表面粗糙度、透光率、雾度、方阻和附着力进行表征和测试，并通过最小二乘法将数据拟合得到银纳米线透明导电膜的透光率和方阻的关系。结果随着丙烯酸树脂添加量的增加，银纳米线透明导电膜的附着力增强。在线棒槽深相同、丙烯酸树脂溶液添加量≤6%时，随着涂覆次数的增加，银纳米线透明导电膜的透光性下降、雾度上升，方阻逐渐降低；通过数据拟合发现透光率与方阻的平方呈负相关，采用线棒槽深更大制备的银纳米线透明导电膜有更高的品质因数，在丙烯酸树脂添加量为4%、线棒槽深20μm、涂覆12次时，制备了透光率为84.3%、雾度为2.81%、方阻为28Ω/□的高品质因数银纳米线透明导电膜。结论丙烯酸树脂溶液可以有效提升银纳米线透明导电膜的附着力，而丙烯酸树脂具有绝缘性，过量添加会增大银纳米线的接触电阻，使银纳米线网络的导电性下降。

关键词：银纳米线丙烯酸树脂棒涂光电性能品质因数附着力

太阳能-地源热泵系统控制策略及运行特性研究

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太阳能学报 2024年第1期45卷 95-101页

作者：孙畅张磊张广宇鞠晓磊鲁永飞中国建筑设计研究院有限公司北京100044

为解决西北村镇地源热泵系统应用中土壤温度逐年降低的问题,设置太阳能-地源热泵系统(SGSHP),分析SGSHP的适用区域。以某小学为测算对象,使用文献调研、数字化模拟等方法,仿真模拟运行策略。结果表明,农业设施和学校适合采用SGSHP,非供... 详细信息

为解决西北村镇地源热泵系统应用中土壤温度逐年降低的问题,设置太阳能-地源热泵系统(SGSHP),分析SGSHP的适用区域。以某小学为测算对象,使用文献调研、数字化模拟等方法,仿真模拟运行策略。结果表明,农业设施和学校适合采用SGSHP,非供暖季太阳能为土壤补热,供暖季优先太阳能供暖为最佳控制策略,太阳能集热器面积86 m^(2),水箱容积3.9 m^(3),换热器截面积0.4 m^(2),循环泵流量6.6 m^(3)/h,换热管长度120 m,可在1个自然年恢复土壤温度。

关键词：地热能供暖控制策略 TRNSYS仿真太阳能供暖地源热泵

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耐辐射高铅玻璃熔制挥发物分析及控制

硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2364-2370页

作者：杨胜赟曹振博张梅伦张洋王可韩玉吕海风周游贾金升中建材光子科技有限公司山东枣庄277000 中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100000

用于制备耐辐射光纤面板的高铅(铅当量≥0.3)玻璃材料须具备较高的折射率、较好的X射线吸收性能、较高的可见光透过率以及良好的热稳定性和化学稳定性。但由于其高铅含量对熔制坩埚及耐火材料腐蚀性极高,且熔制过程中挥发量较高,玻璃组... 详细信息

用于制备耐辐射光纤面板的高铅(铅当量≥0.3)玻璃材料须具备较高的折射率、较好的X射线吸收性能、较高的可见光透过率以及良好的热稳定性和化学稳定性。但由于其高铅含量对熔制坩埚及耐火材料腐蚀性极高,且熔制过程中挥发量较高,玻璃组分不易稳定控制,目前仅国外少数企业能够高质量稳定生产。研究了玻璃熔制过程中影响挥发物的3个主要因素,有效控制挥发物的挥发率由2.00%降至0.51%左右,确定了最佳熔制温度以及通气压强,并在此条件下分别采用2种方式向玻璃中引入铅,通过能谱仪和光电子能谱仪对该高铅玻璃在熔制过程中的挥发物进行了研究,确定了其挥发物成分以铅氧化物为主,其中铅的价态以四价为主,二价为辅。

关键词：耐辐射光纤面板玻璃熔制挥发物

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轻骨料水泥基多功能吸波材料的制备及有限元分析

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材料导报 2024年第5期38卷 84-90页

作者：吴子豪苏荣华马超解帅冀志江王英翔王静中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室北京100024 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 军事科学院国防工程研究院北京100850

为分析轻骨料种类及粒径对吸波材料性能的影响,采用五种从微米级至毫米级粒径的轻骨料制备了轻质水泥基吸波材料,测试其电磁参数和反射损耗(RL),采用有限元分析方法构建了二维截面模型,模拟吸波材料内部电磁场分布情况,并测试了吸波材... 详细信息

为分析轻骨料种类及粒径对吸波材料性能的影响,采用五种从微米级至毫米级粒径的轻骨料制备了轻质水泥基吸波材料,测试其电磁参数和反射损耗(RL),采用有限元分析方法构建了二维截面模型,模拟吸波材料内部电磁场分布情况,并测试了吸波材料的力学性能和导热系数。结果表明,增加轻骨料掺量和增大粒径可改善水泥基材料的阻抗匹配性能,提升平均RL,拓宽有效吸波频宽,吸收峰向高频移动。20 mm厚度时,吸波材料在低频1.2 GHz处最优RL为-29.1 dB,在较高频5.9 GHz处最优RL为-20.9 dB,有效吸波频宽最宽可达14.49 GHz。有限元模拟结果表明,轻骨料可改变电磁波传输方向,增加电磁波损耗途径,相邻骨料之间可产生较强损耗,其次是在骨料内部产生损耗,这为骨料种类、粒径选择与轻质吸波材料设计提供理论基础。增大轻骨料粒径会降低吸波材料的密度、力学强度与导热系数,使其吸波效能更好,保温效果更优。

关键词：骨料粒径吸波材料反射损耗有限元分析力学性能导热系数

抛光工艺参数对高纯氧化铝陶瓷基材抛光效果的影响

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半导体技术 2024年第1期49卷 56-63页

作者：姚忠樱崔鸽常逸文任瑞康任佳乐张洪波旷峰华中国建筑材料科学研究总院有限公司陶瓷科学研究院北京100024

高纯氧化铝陶瓷基材广泛应用于精密电阻、微波集成电路等高端领域。为了获得具有超高平整度、纳米级表面质量的高纯氧化铝陶瓷基材,采用机械抛光(精研)与化学机械抛光(CMP)(精抛)相结合的工艺路线,系统研究了精研过程中的压力、转速、... 详细信息

高纯氧化铝陶瓷基材广泛应用于精密电阻、微波集成电路等高端领域。为了获得具有超高平整度、纳米级表面质量的高纯氧化铝陶瓷基材,采用机械抛光(精研)与化学机械抛光(CMP)(精抛)相结合的工艺路线,系统研究了精研过程中的压力、转速、磨料的粒径、抛光液流速及CMP过程中的抛光压力、转速等工艺参数对抛光效果的影响。结果表明,精研压力为588 N,上、下研磨盘转速分别为45和50 r/min,多晶金刚石研磨液的粒径为1μm,磨料添加速率为15 mL/min,精研时长达到25 h时,陶瓷基材即可达到抛光工序的表面质量要求。抛光压力为588 N,上、下研磨盘转速分别为20和25 r/min,硅溶胶抛光液粒径为80 nm,抛光2 h时,高纯氧化铝陶瓷基材的表面粗糙度可达到纳米级别。

关键词：高纯氧化铝机械抛光化学机械抛光(CMP) 抛光参数表面粗糙度

粉煤灰掺量对轻烧氧化镁基制备3d打印用磷酸镁水泥性能的影响

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功能材料 2024年第3期55卷 3170-3177页

作者：李楠梁云钟建军李维红万德田大连大学建筑工程学院大连116622 中国建筑材料科学研究总院北京100000

以实现轻烧氧化镁为原料制备低碳磷酸镁水泥材料的3d打印为目标,采用自主研发的混搅挤功能一化建筑3d打印设备,探究了不同粉煤灰掺量对以轻烧氧化镁为基制备磷酸镁水泥材料性能与打印性能的影响规律,并结合XRD与SEM微观试验进一步分析... 详细信息

以实现轻烧氧化镁为原料制备低碳磷酸镁水泥材料的3d打印为目标,采用自主研发的混搅挤功能一化建筑3d打印设备,探究了不同粉煤灰掺量对以轻烧氧化镁为基制备磷酸镁水泥材料性能与打印性能的影响规律,并结合XRD与SEM微观试验进一步分析粉煤灰对其水化产物及晶体样貌的影响。结果表明:与重烧氧化镁相比,由轻烧氧化镁制备磷酸镁水泥的凝结时间大幅缩短;粉煤灰的加入对材料凝结时间影响较小,均在2~3 min左右,但对抗压强度与界面粘结强度有负面影响,当粉煤灰掺量为磷酸镁水泥质量的30%时,抗压强度及界面粘结强度分别下降约34.24%、48.94%;粉煤灰掺量在20%以内时,可有效改善轻烧氧化镁基磷酸镁水泥材料的干缩率,提高体积稳定性;粉煤灰中的活性物质参与水化反应,生成的水化产物与磷酸镁水泥展现出良好的化学相容性,使结构内部更为密实;当粉煤灰掺量为20%~25%时,制备的3d打印用轻烧氧化镁基磷酸镁水泥具有良好的工作性能、体积稳定性能、挤出性能以及建造性能,且满足3d打印对水泥基材料的力学要求。

关键词：轻烧氧化镁粉煤灰掺量磷酸镁水泥 3d打印打印性能

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低维碳基纳米电磁吸收材料的研究进展

材料导报 2024年第S1期38卷 47-51页

作者：李凌宇贾菲朱睿吴宗远中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024

随着雷达探测技术的进步和电磁污染的日益严重,发展新型轻薄高强的电磁吸收材料至关重要。传统金属和铁氧体材料存在吸收频段窄、质量大等问题,无法应对高集成化需求。新兴低维纳米材料(如石墨烯、MXene和碳纳米管等)具有高介电常数,展... 详细信息

随着雷达探测技术的进步和电磁污染的日益严重,发展新型轻薄高强的电磁吸收材料至关重要。传统金属和铁氧体材料存在吸收频段窄、质量大等问题,无法应对高集成化需求。新兴低维纳米材料(如石墨烯、MXene和碳纳米管等)具有高介电常数,展现出优异的吸收性能。通过结构设计和组分调整,可使材料实现更好的阻抗匹配和宽频电磁吸收。本文综述了低维碳基纳米材料在电磁吸收领域的研究成果,探讨了其潜力和挑战,并展望了未来发展方向和应用前景。

关键词：电磁吸收低维材料碳基纳米材料

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硅酸盐水泥熟料矿物结构调控与熟料烧成

建筑材料学报 2024年

作者：张文生栾政彬曹立学翟牧楠任雪红中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室

水泥发明200年以来，人们在硅酸盐熟料矿物结构调控和熟料烧成领域进行了大量研究，积累了丰富的理论成果和实践经验。本文综述了硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙等熟料矿物晶体结构与水化活性的调控方法，原料特性、离子固溶、煅烧制... 详细信息

水泥发明200年以来，人们在硅酸盐熟料矿物结构调控和熟料烧成领域进行了大量研究，积累了丰富的理论成果和实践经验。本文综述了硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙等熟料矿物晶体结构与水化活性的调控方法，原料特性、离子固溶、煅烧制度等因素对硅酸盐熟料烧成的影响规律，以及工业生产硅酸盐熟料的发展现状。在此基础上，指出了当下研究的不足和未来发展方向，以期为硅酸盐水泥熟料体系的创新发展提供指导。

关键词：硅酸盐水泥熟料矿物结构离子固溶熟料烧成