钛酸钡 (BaTiO 3 ) 是第一种已知的铁电陶瓷,由于其独特的介电、铁电和压电特性而成为各种应用的合适候选材料。众所周知,BaTiO 3 粉末的特性在很大程度上取决于合成路线和热处理条件。在本研究中,通过 Pechini 法使用醋酸钡和钛 (IV)(三乙醇胺)异丙醇水溶液合成了 BaTiO 3 纳米粒子。起始材料在水环境中稳定,并且可以在工业规模上高效制备 BaTiO 3 。通过 X 射线衍射 (XRD)、Rietveld 细化、扫描电子显微镜 (SEM)、能量色散 X 射线光谱 (EDX)、热重分析 (TGA) 和傅里叶变换红外光谱 (FT-IR) 表征了 BaTiO 3 的结构特性。 XRD 和 Rietveld 细化研究表明,BaTiO 3 具有立方结构,空间群为 Pm-3m(#221)。根据 Scherrer 公式估算,在 800ºC 的煅烧温度下,平均晶粒尺寸准确确定为 51.9 nm。粉末的 SEM 显微照片显示 BaTiO 3 晶粒呈圆形,平均晶粒尺寸约为 40-90 nm。关键词:钛酸钡,Pechini,Rietveld,XRD
高熵合金 (HEA) 具有几乎无限数量的可能成分,引起了材料科学的广泛关注。除了耐磨和耐腐蚀涂层之外,它们作为可调电催化剂的应用最近也成为关注的焦点。另一方面,HEA 表面的基本特性,如原子和电子结构、表面偏析和扩散以及 HEA 表面的吸附,却鲜有探索。研究的缺乏是由于单晶样品的可用性有限。在本研究中,报道了面心立方 (fcc) CoCrFeNi 薄膜在 MgO(100) 上的外延生长。通过 X 射线衍射 (XRD)、能量色散 X 射线光谱 (EDX) 和透射电子显微镜 (TEM) 对其表征表明,具有均匀且接近等摩尔元素组成的层沿 [100] 方向取向并与它们形成突变界面的基材对齐。采用 X 射线光电子能谱 (XPS)、低能电子衍射 (LEED) 和角分辨光电子能谱研究 CoCrFeNi(100) 的化学成分和原子及电子结构。结果表明,外延生长的 HEA 膜有可能填补样品间隙,从而可以对整个成分空间内明确定义的 HEA 表面的性质和过程进行基础研究。
摘要通过重量,电化学阻抗光谱和预触动力偏振方法评估了1 M HCl溶液中低碳钢对1 M HCl溶液中低碳钢腐蚀的抑制作用。在303至333 K的各个温度下确定抑制效率。讨论了温度和抑制剂浓度对抑制性能的结果。通过langmuir等温线近似抑制剂的吸附特性。从活化能值中评估了提取层的屏障特性及其与表面的化学相互作用。得出了热力学参数系统,以确认实验发现,并洞悉低碳钢腐蚀抑制的机理。通过气相色谱 - 质谱(GC -MS)分析评估ABL提取物的植物化学成分,该分析表明,光化学成分具有伴有杂原子的功能组,表明它具有显着的腐蚀抑制性能。使用密度函数理论计算研究了活性成分的量子化学参数。扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱法(EDX)用于检查腐蚀和抑制的低碳钢样品的表面形态。紫外线 - 可见(UV)光谱和提取物的傅立叶转换红外(FT -IR)光谱以支持实验抑制数据。
摘要 - 我们使用碳钢浴(MS)底物上的硫酸盐浴对锌 - 尼克利合金的电沉积。使用船体细胞实验来优化浴室组成和工作条件。硫酸(SA)用作涂料的添加剂。浴室表现出异常的共沉积,更多的锌被沉积在贵族镍上。研究了涂层中温度和电流密度对涂层厚度,硬度,耐腐蚀性和重量%的影响。使用降低的动力学极化和电化学阻抗光谱方法研究了涂层锌 - 奈克合金膜(wt。%3.5)溶液中涂层的腐蚀行为。通过比色法确定涂料中的镍含量,并通过能量色散X射线光谱(EDX)技术进行验证。原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)技术用于确定涂层的表面粗糙度和表面地形。结果表明,在最佳电流密度(3A dm -2)下,锌 - 尼克涂层具有最高的耐腐蚀性(0.213 mm y -1)。因此,由于它们的优势耐腐蚀性,Zn-Ni涂层已被主要用于保护许多行业中的碳钢组件,包括汽车,军事和航空航天部门。
了解氧化铝增强铝复合材料 (Al-A2O3) 的循环行为对于其在不同工业领域的进一步应用至关重要。本研究重点关注通过放电等离子烧结 (SPS) 方法和摩擦搅拌焊接 (FSW) 相结合生产的 Al-氧化铝纳米复合材料的循环行为。添加的氧化铝总含量为 10%,是纳米和微米粒子的组合,其比例因样品而异。使用光学显微镜 (OM)、扫描电子显微镜 (SEM) 和能量色散 X 射线光谱 (EDS) 表征 SPSed 样品的微观结构。表征了加工后的复合材料样品的微观结构并研究了其机械行为。微观结构研究表明,氧化铝的纳米粒子主要分布在晶粒边界和晶粒内部,而微米级粒子主要沉积在晶粒边界上。此外,还根据增强体尺寸和纳米粒子添加百分比分析了生产样品的硬度和拉伸性能。结果表明,纳米复合材料的力学性能和疲劳性能主要取决于初始阶段的材料性能和搅拌摩擦焊的应用条件,如转速和运动速度。纳米复合材料的断裂表面呈现出韧性-脆性复合断裂模式,韧窝更细,纳米弥散体的作用尤为突出。
仙贡木(Falcataria moluccana)是印度尼西亚人工林中占主导地位的速生木材之一。需要利用磁铁矿纳米粒子来改善和扩大仙贡木的质量和利用率。该研究旨在研究磁铁矿纳米粒子浸渍处理对仙贡木物理和磁性能的影响。采用共沉淀法以铁离子混合物和弱碱(NH 4 OH)的前体溶液制备磁铁矿纳米粒子。处理包括未处理、1% 和 5% 磁铁矿纳米粒子。重量百分比增益 (WPG)、膨胀效果 (BE)、抗膨胀效率 (ASE) 和密度随着浓度的增加而趋于增加。方差分析表明,处理显著影响处理过的仙贡木的 WPG、BE、ASE 和密度。扫描电子显微镜和能量色散 X 射线光谱分析表明木材细胞膜中有 Fe 沉积。 X射线衍射分析发现,随着结晶度的降低和浓度的增加,衍射图上出现了磁性峰。此外,傅里叶变换红外光谱分析揭示了Fe-O功能基团。基于振动样品磁强计研究,Sengon磁木被归类为具有温和磁性的超顺磁性材料。
尽管聚合物在我们的房屋和工业应用中都广泛使用,但在暴露于恶劣的环境条件下(例如升高温度或辐射)时,对其降解机制的关键见解缺乏可量化的指标。在氧化环境中,聚合物降解以热氧化或光氧化为主导,在许多情况下,整个厚度都以异质方式发生。虽然聚合物的异质氧化是一种常见现象,但对聚合物的功能寿命的影响尚不清楚。评估这种氧化的方法是耗时的,是实施的挑战。在这里,我们展示了一种新的方法,用于使用快速准确的颜色测量技术对聚生物中异质氧化的定量评估。提出的颜色分析方法旨在提高在共同伴随的一半时间(例如凹陷或傅立叶变换红外光谱法)中获得异质氧化谱的效率。此外,通过使用能量色散X射线光谱法通过样品厚度绘制氧气浓度来验证该方法。通过生成氧化框架来证明所提出的方法的实用性,该框架针对聚合物寿命预测的实验设计。我们预计这项工作将成为使用光学特性评估聚合物中异质氧化的起点。
摘要:在 Ag/AlO x 堆栈上生长了 550 nm 的超薄 Cu(In,Ga)Se 2 (CIGS) 吸收层。堆栈的添加使太阳能电池的填充因子、开路电压和短路电流密度得到改善。效率从 7% 提高到近 12%。光致发光 (PL) 和时间分辨 PL 得到改善,这归因于 AlO x 的钝化特性。由于光散射和表面粗糙度增加,测量到的电流增加了近 2 mA/cm 2。利用飞行时间-二次离子质谱法测量了元素分布。发现 Ag 贯穿整个 CIGS 层。Mo 背面的二次电子显微镜图像显示了 Ag/AlO x 堆栈的残留物,这通过能量色散 X 射线光谱测量得到了证实。这被认为是导致表面粗糙度和散射特性增加的原因。在正面,可以看到带有 Ag/AlO x 背接触的电池有大片污渍。因此,在裸露的吸收层上应用了氨硫化物蚀刻步骤,将效率进一步提高到 11.7%。它显示了在背面使用 Ag/AlO x 堆栈来改善超薄 CIGS 太阳能电池的电气和光学特性的潜力。
尽管可以用卢瑟福背散射光谱法 (RBS) 和 X 射线衍射 (XRD) 高精度地测量材料成分和应变,但这些技术非常耗时,并且提供的信息是样品相对较大区域的平均信息,远大于典型的设备尺寸。这使得它们不适合表征亚微米级的成分和应变变化,这种变化发生在例如选择性半导体生长过程中或结构化之后。透射电子显微镜 (TEM) 结合能量色散 X 射线光谱法 (EDXS) 或电子纳米衍射可以提供具有纳米级分辨率的成分和晶格信息,但是这些技术需要破坏被分析的样品。相反,微拉曼光谱可以提供亚微米分辨率和高速,并且是非破坏性的。因此,微拉曼光谱可以成为研究 Si x Ge 1 − x − y Sn y 层中材料成分和应变的有效工具。为了通过拉曼光谱测量成分和应变,必须推导出拉曼光谱峰位置与材料成分以及应变之间的经验关系。之前对 Si x Ge 1 − x − y Sn y 合金拉曼位移的研究
基于长丝挤压的金属增材制造为广泛使用的基于梁的增材制造提供了一种替代方案。从基于挤压的技术获得的微观结构与基于梁的增材制造获得的微观结构有很大不同,因为挤压技术采用了烧结工艺,而不是熔池的快速凝固。在本研究中,研究了通过长丝挤压制备的 316L 不锈钢的微观结构与脱脂和烧结条件的关系。采用与能量色散 X 射线映射相关的高速纳米压痕来表征微观结构。发现 1350 ◦ C 的高烧结温度、纯 H 2 气氛和 60 K/m 的冷却速度可产生最佳微观结构。由于加速致密化,可获得高密度,这是通过引入由于 𝛿 铁素体形成而产生的扩散路径实现的。同时,可以避免氧化物或𝜎 沉淀物等硬质相对机械性能产生不利影响。结果表明,可以通过分析纳米压痕映射的硬度和模量数据来量化孔隙率。所得值与光学和阿基米德浸没法测量值高度一致。与文献相比,3D 打印和烧结样品的拉伸试验显示出出色的延展性和强度。我们证明,316L 细丝的 3D 打印和在优化条件下烧结可产生与块体值相当的材料性能。