1 1.山东大学 国家胶体材料工程技术研究中心, 济南250100
2 2.北京空间机电研究所, 北京100076
作为一种性能优异的耐高温结构增强材料, 氧化铝连续纤维应用广泛, 但其规模化制备流程长, 技术难度大。本研究以自制的铝溶胶和市售硅溶胶为前驱体, 研究了铝溶胶的微观结构和组成, 探讨了溶胶具有优异可纺性的原因。通过溶胶-凝胶结合干法纺丝技术制备了氧化铝基凝胶连续纤维, 纤维长度可达1500 m以上, 进一步高温陶瓷化后形成了直径约为10 μm、主晶相为γ-Al2O3和无定型SiO2的氧化铝陶瓷连续纤维, 其中在1100 ℃下煅烧30 min所制备的纤维单丝平均拉伸强度达到2.0 GPa。微观结构分析表明陶瓷纤维结构致密, 其中粒度仅为10~ 20 nm的γ-Al2O3晶粒均匀分布于无定型SiO2中, 使纤维表现出优异的力学性能。该制备过程绿色简单可控, 具有产业化应用前景。进一步对氧化铝连续纤维的耐高温性能进行了分析, 结果表明氧化铝连续纤维可在1000 ℃长时间使用, 短时使用温度可达1300 ℃。
氧化铝连续纤维 溶胶-凝胶法 铝溶胶 干法纺丝 alumina continuous ceramic fibers Sol-Gel technology aluminum sol dry spinning
上海大学 新型显示技术及应用集成教育部重点实验室, 上海 200072
采用溶胶凝胶法制备了非晶铟锌氧化物(a-IZO)薄膜, 并作为薄膜晶体管(TFT)的有源层制备了a-IZO TFT。研究了IZO薄膜中铟锌比对薄膜性质及a-IZO TFT器件性能的影响。结果表明:溶胶凝胶法制备的IZO薄膜经低温(300 ℃)退火后为非晶结构, 薄膜表面均匀平整、致密, 颗粒大小为20 nm左右, 并具有高透过率(＞85 %)。IZO薄膜中的铟锌比对薄膜的电学性能和TFT器件特性影响显著, 增加In含量有利于提高薄膜和器件的迁移率。当铟锌比为3∶2时, 所获得的薄膜适合于作为薄膜晶体管的有源层, 制备的IZO-TFT经过相对低温(300 ℃)退火处理具有较好的器件性能, 阈值电压为1.3 V, 载流子饱和迁移率为0.24 cm2·V-1·s-1, 开关比(Ion∶Ioff)为105。
溶胶凝胶法 铟锌氧化物薄膜 薄膜晶体管 低温 sol-gel technology indium zinc oxide thin film transistor low temperature
1 西北大学物理学系，西安 710069
2 中国人民解放军68242部队,宁夏 吴忠 751601
3 西北大学化工学院，西安 710069
4 通信指挥学院系， 武汉 430010
以钛酸四丁酯为前驱物，采用溶胶-凝胶法制备了四种不同配方Eu3+掺杂的TiO2纳米晶.利用扫描电镜(SEM)、EDS能谱、光致发光光谱对样品的形貌、成份及性能进行了表征.研究了退火温度、稀土Eu3+离子掺杂摩尔分数、溶剂乙醇量等对发光性能的影响，并对其发光机理进行了探讨.结果表明:稀土Eu3+掺杂TiO2纳米晶样品，掺杂均匀、颗粒大约在30~80 nm；从EDS能谱分析可得Ti:O原子个数比并不是按化学计量TiO2满足1:2，这是因为在TiO2中形成的是Ti-O-Ti键，Eu3+离子很可能取代了Ti4+离子，同时又形成了氧空位，表明稀土Eu3+离子进入TiO2晶格中；样品的主发射峰在614 nm(5D0→7F2)处发光最强，且在593 nm(5D0→7F1)处出现了属于磁偶极跃迁的发射峰，制备Eu3+∶TiO2纳米晶的组分、退火温度、溶剂乙醇的量不同，发射光谱的强度也不同.
纳米晶 稀土掺杂 溶胶-凝胶技术 能量传递 晶格 Nanocrystalline Rare earthdoped Sol-gel technology Energy transfer Lattice
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为实现惯性约束聚变靶用空心玻璃微球的干凝胶法高效制备, 从数值模拟和工艺实验两个方面研究了载气组份对干凝胶粒子炉内成球过程及最终空心玻璃微球性能的影响。结果表明：载气组份显著影响粒子/微球与载气之间的热量和质量传递过程, 但载气组份对粒子/微球在炉内的下落速度影响很小；提高载气中氦气的体积分数可以显著提高干凝胶粒子在吸热阶段的升温速率, 更为迅速有效地完成封装过程, 这不仅使得干凝胶粒子发泡成为空心球的比例增大, 而且还有利于制备得到大纵横比的空心玻璃微球；但是, 在载气中保持适当体积分数的氩气, 有利于提高玻璃微球的表面质量和成品率。当载气中氦气的体积分数在50%~80%时, 干凝胶粒子的成球率较高, 空心玻璃微球的球形度、同心度和表面粗糙度能满足制靶要求。
干凝胶法 空心玻璃微球 惯性约束聚变 靶制备 sol-gel technology hollow glass microsphere inertial confinement fusion target fabrication
以钛酸丁酯和苯甲酰丙酮为原料,经sol-gel工艺,获得具有负性光刻胶性质的TiO2光敏凝胶薄膜.它的敏感波长在360nm附近,与反应生成的螯合环有关.结合掩模曝光和显影工艺,将条状或网格状的光栅图形引入光敏凝胶表面,获得光敏凝胶光栅.
光敏凝胶 紫外曝光 掩模 溶胶-凝胶工艺 Photosensitive gel UV Irradiation Phase mask Sol-gel technology
