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基于WO3/NiOx膜系的固态电致变色器件研究

冯博学 , 何毓阳 , 陈冲 , 伞海生 , 刘化然 , 张欣 , 刘金良 , 唐为国 , 尹经敏

氧化钨和氧化镍是目前研究最多、应用最广的两种电致变色材料.本文详细地介绍了本实验室射频溅射WO3和NiOx薄膜的制备和性能以及以它们为基的夹层式固态电致变色器件的制作和性能.

氧分压对氧化镍薄膜表面形貌和光电性能的影响

采用射频溅射法在SnO2衬底上生长了NiOx薄膜,制备的薄膜是非理想化学计量的微晶薄膜.研究了氧分压对NiOx薄膜的溅射速率、表面形貌和光学电学特性的影响.研究结果显示,O2分压在1∶10时,可得到最快的沉积速率;低的氧分压沉积的薄膜表面比较疏松;随着氧含量的增加,方块电阻呈上升趋势,当氧分压达到一定值时,膜电阻又开始下降;随着氧分压的升高,颜色会逐渐加深,透射率降低.

关键词: NiOx , 射频溅射 , 电致变色 , 氧分压

溶胶凝胶制备工艺对电致变色用氧化镍薄膜性能的影响

刘芳 , 周敏 , 钟一叶 , 宋宇 , 李金荣 , 杨伟峰 , 冯博学

功能材料

以四水醋酸镍-无水乙醇-聚乙二醇(PEG6000)前驱液作为溶胶,采用旋涂法制备的电致变色用氧化镍薄膜,用XRD测得的氧化镍薄膜结晶性能不好,SEM观察到的表面形貌是均匀平整致密的;采用电化学腐蚀系统对其进行循环伏安特性的测试,随后又用紫外-可见光谱仪对变色性能进行测试;通过对比热处理时间、溶胶陈化时间、镀膜层数对薄膜变色性能的影响,总结出了四水醋酸镍-无水乙醇-聚乙二醇(PEG6000)体系溶胶-凝胶法制备氧化镍薄膜的工艺条件,即将溶胶陈化15d后旋涂镀膜3次,在250℃下热处理2h制备得到的薄膜在λ=391nm时透射率调节范围达到61%.

关键词: 电致变色 , 溶胶-凝胶 , 氧化镍薄膜

电致变色材料及器件的研究进展

冯博学 , 陈冲 , 何毓阳 , 伞海生 , 王君 , 刘金良 , 唐为国

功能材料

电致变色材料被认为是目前最有应用前景的智能材料之一,在过去几十年里被广泛研究,相关的电致变色器件也已经上市.本文在总结了各种电致变色材料的变色机理及其成膜方法(重点介绍了本实验室采用射频溅射制备的WO3膜和NiOx膜)的基础上,研究了材料的应用及器件的组装,并对器件组装中所需要的部分其它关键材料进行了介绍.最后对未来电致变色材料及其应用进行了展望.

关键词: 电致变色 , 灵巧窗 , 射频溅射 , 导电聚合物 , 离子导体

NiOx电致变色薄膜结构与性能的X射线研究

钟一叶 , 刘化然 , 张欣 , 冯博学

功能材料

电致变色是指材料的光学性能(光的透射、反射和吸收)通过外加电场或电流的作用,在包括可见光波长的某一波长范围内发生可逆变化的现象.氧化镍薄膜是目前发现的性能最好的电致变色材料之一,采用反应性磁控射频溅射法,利用金属镍作为靶材,在氮与氧混合气体中,通过直流磁控反应溅射法制备氧化镍薄膜,用X射线衍射技术分析其结构,用循环伏安法对NiOx薄膜的电致变色过程进行分析.

关键词: 电致变色 , 射频溅射 , NiOx薄膜 , X射线衍射技术

反应条件对ZnO颗粒粒径及单分散性的影响

闫刚印 , 冯博学

硅酸盐通报

采用Eric W.Seelig提出的种子液法,制备了不同粒径、不同单分散性的ZnO微球颗粒.采用垂直沉积法制备了不同样品的ZnO薄膜.采用SEM测试了样品的微观形貌,结果表明,在反应中加入种子液量越多,所得ZnO颗粒平均粒径越小;种子液离心时间越长,制备得到的ZnO颗粒粒径越大.本文还进一步讨论了三口烧瓶容器内所进行的化学反应过程以及ZnO微球颗粒生成的化学机理,对比分析了二水醋酸锌添加量对ZnO颗粒形状的影响.

关键词: 种子液法 , 单分散性 , 光子晶体

钢在中性水溶液中腐蚀疲劳的研究

李明奇 , 冯博学 , 魏振伟

中国腐蚀与防护学报

本文对16Mn、08PVXt、440C和4340钢在蒸馏水和3.5％NaCl水溶液中的疲劳裂纹扩展速率(FCGR)进行了实验研究,并与一些钢在同类介质中的腐蚀疲劳(CF)实验结果进行了对比。结果表明:一般钢在前种介质中的疲劳寿命(FL)较后者长;08PVXt、440C及4340钢在蒸馏水中的FCGR较NaCl水溶液中高。而16Mn钢则有相反的结果。作者认为,这种情况是由于Cl~-在裂纹萌生和宏观裂纹扩展过程中起的不同作用所致。

关键词:

PMI 泡沫夹层结构整流罩冯卡门锥段成型技术研究

赵锐霞 , 尹亮 , 潘玲英

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.04.014

对PMI泡沫夹层结构整流罩冯卡门锥段成型技术进行了研究,通过对玻璃钢面板及其泡沫夹层结构性能、面板成型、泡沫热成形、泡沫拼接、玻璃钢泡沫夹层结构成型及无损检测等技术研究,确定了玻璃钢外面板、预先固化,然后与泡沫等复合组装,最后铺覆内面板,整体进罐固化的成型工艺.结果表明,玻璃钢面板纵、横向拉伸强度为602、593MPa,模量为26.0、27.2 GPa,满足设计强度≥350MPa、模量≥25GPa的要求；玻璃钢/PMI泡沫夹层结构泡沫密度为(110±10)kg/m3,厚度28mm,纵、横向侧压强度为32.9、30.5MPa、模量为2.31、2.38GPa,满足设计指标侧压强度≥25MPa、模量≥2.0GPa的要求,采用玻璃钢/PMI 泡沫夹层结构分步固化成型工艺研制的首件新型号整流罩冯卡门锥段,满足设计使用要求.

关键词: 泡沫夹层结构 , 冯卡门锥段 , 成型技术