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基于层层自组装纳米碳管薄膜的应变传感器

庄馥隆 , 陈达 , 徐东 , 程秀兰

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2010.06.018

以层层自组装单壁碳纳米管网状薄膜为敏感材料,在柔性基底上制作了应变传感器,并对薄膜和器件性能进行了测试.测试结果表明:薄膜组装均匀,电导性良好,电阻随组装层数增加呈指数态下降;器件对应变呈现较好的敏感特性、线性响应和可恢复性,灵敏度为4.25;通过添加防护层屏蔽外界湿度及光照影响,传感器稳定性显著提高.该传感器可用于弯曲表面的应力应变检测.

关键词: 碳纳米管 , 自组装 , 柔性 , 应变 , 传感器

形状记忆合金薄膜在微机电系统中的应用

程秀兰 , 蔡炳初 , 徐东 , 王莉

功能材料

形状记忆合金(SMA)薄膜因其特有的形状记忆合金效应、超弹性行为以及薄膜材料所特有的优越性能,而在微机电系统中的微驱动器和微传感器方面极具应用潜力.本文主要介绍了以TiNi基合金为主的形状记忆合金薄膜在微驱动器和微传感器上的国内外应用性研究现状,并展望了其未来的发展趋势.

关键词: 形状记忆合金 , 形状记忆效应 , 超弹性 , 微机电系统 , 微驱动器 , 微传感器

形状记忆合金驱动的微执行器

程秀兰 , 蔡炳初 , 徐东 , 陈鉴 , 王莉

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2002.03.023

以TiNi基为代表的形状记忆合金(SMA)具有做功密度大、可恢复应变应力大、驱动电压低、良好生物相容性等优点,在微执行器领域具有极为广阔应用前景.本文主要总结了TiNi基SMA丝、薄带、薄膜在微执行器方面的国内外研究应用现状,并对目前SMA在微驱动领域应用所存在的问题及其未来的发展趋势进行了分析讨论.

关键词: 形状记忆合金 , 微执行器 , 形状记忆效应 , 超弹性

基于负载金纳米颗粒的TiO2纳米线的SERS基底

李君 , 程秀兰 , 吕朋雨 , 余旭丰 , 马娣娣

功能材料与器件学报

表面增强拉曼散射(Surface enhanced Raman scattering,SERS)是一种灵敏度很高的生物检测技术.近年来有研究表明,在半导体纳米材料表面用贵金属修饰所得的结构具有很强的SERS效应.本文提出了一种基于负载金纳米颗粒的宽禁带半导体TiO2纳米线的SERS基底.TiO2纳米线的制备采用成本低廉、工艺简单的水热合成法,然后采用原位化学还原生长法负载Au纳米颗粒,最后引入罗丹明6G(R6G)作为探针分子,证明该SERS基底能有效增强拉曼信号,实现最低浓度为10-12mol/L的R6G的检测,适合应用于包括生物分子、有机污染等在内的有机分子的痕迹检测.

关键词: 表面增强拉曼散射 , TiO2纳米线 , 水热合成 , 金纳米颗粒 , 痕迹检测

材料热电特性对相变存储器功耗的影响

周俊卿 , 程秀兰 , 张衍 , 单川

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2009.06.002

本文建立了相变存储器存储单元的有限元分析模型,对相变材料以及加热电极热电参数对加热效率、功耗的影响进行了研究.模拟研究表明:引入了随温度变化的相变层热导率,能更精确地模拟器件温度场;加热电极电阻率与相变层电阻率越大,加热效率越高,功耗越低;但为了使加热效率更集中在相变材料层中,加热电极电阻率不能大于相变层电阻率.其中,在相变材料设计选择方面,具有较高电阻率的Si_2Sb_2Te_5较传统的Ge_2Sb_2Te_5更适合应用于低功耗相变存储器的应用;而在底部加热电极的选择上,具有较高电阻率和低热导率的TiN较TiW、W或Ti等电极相比,在低功耗方面更具优势.

关键词: 相变存储器 , 有限元分析 , 电学性能 , 热学性能 , 加热效率

基于Ga-SbTe的高性能相变存储单元的设计和仿真

尹文 , 程秀兰

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.06.009

相变存储器(PCM)因依靠电阻率的变化来存储的模式,成为65nm以下非易失存储器应用的研究热点.然而,相变存储器的擦写功耗、复位电压、热稳定性和擦写寿命一直是相变存储器发展的几个瓶颈.对此,设计了一种基于相变合金Ga3Sb8Te1的新型嵌入式相变存储器,并建立有限元(FEA)热学,结晶动力学和SPICE宏模型.通过瞬态热学和结晶动力学仿真表明,基于Ga3sb8Te1的相变存储器具有更高的热稳定性和可循环擦写次数、更低的复位功耗,更快的置位频率,是一种较为理想的高性能相变存储器.

关键词: 相变存储器 , 瞬态热学仿真 , 结晶动力学 , SPICE宏模型

激光脉冲外延生长Pb(Zr0.52Ti0.48)O3薄膜及其特性研究

刘瑜 , 程秀兰 , 谢四强

功能材料

利用激光脉冲法在LaAlO3衬底上沉积制备LaNiO3薄膜作为底电极并外延生长(100) Pb(Zr0.52Ti0.48)O3铁电薄膜,系统研究了生长温度对PZT外延结构和电学特性的影响.研究发现当生长温度高于550℃时即可得到外延(100)PZT薄膜.在对所制备的PZT薄膜的结构和性能测试表明,650℃下生长的PZT薄膜外延性最佳,并且表现出优异的介电和铁电性能,介电常数ε、剩余极化Pr和矫顽场Ec分别为900、26.5 μC/cm2和52.1kV/cm.试验还证实这种外延PZT薄膜具有优良的抗疲劳特性,可用于铁电存储器的制备中去.

关键词: PZT , 异质外延生长 , 激光脉冲沉积 , LaNiO3 , 铁电

原位铝基复合材料重熔稀释的研究

程秀兰 , 潘复生 , 汤爱涛

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.1999.03.004

关键词:

冲击钻头用硬质合金磨损的研究现状

洪海侠 , 程秀兰 , 张卫兵

硬质合金 doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2016.02.012

本文概括了不同岩石硬度的表征测试方法,并分析了目前报导的磨损机理的不足之处及凿岩用硬质合金在不同工况条件下的磨损机制;比较了不同硬质合金磨损性能检测及表征方法,总结了不同检测方法的优缺点.综合分析认为未来的研究重点在于研究影响冲击钻头用硬质合金磨损性能的多种因素,建立对应的磨损模型指导实际应用;开发新型磨损性能检测方法,更好地模拟与评价不同工况条件下硬质合金磨损性能.

关键词: 硬质合金 , 钻头 , 磨损机理 , 耐磨性

(W,Ti)C的添加对WC-8％Co合金组织和性能的影响

洪海侠 , 程秀兰 , 张卫兵

硬质合金 doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2016.06.004

采用粉末冶金的方法制备了不同Ti含量的WC-8％Co硬质合金.研究Ti含量对WC-8％Co硬质合金组织和性能的影响.采用金相显微镜与扫描电镜对合金的微观结构进行分析,并测量合金的物理机械性能.结果表明:随着Ti含量的增加,WC-8％Co合金的密度随之降低,硬度随之增加,矫顽磁力先增加后降低.与添加了(W,Ti)C的WC-8％Co合金相比,未添加(W,Ti)C的WC-8％Co合金具有高的冲击韧性与抗弯强度(50.5 kJ/m2及3 050 MPa).当Ti含量为0.1％时,合金的冲击韧性与抗弯强度急剧降低,达到0.2％时,明显回升再增加,又有所降低.

关键词: 硬质合金 , 钛含量 , 机械性能 , 显微结构