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Amorphous silicon and silicon germanium materials for high-efficiency triple-junction solar cells

Amorphous silicon and silicon germanium materials for high-efficiency triple-junction solar cells
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镁合金的发展及应用

1 / 8 镁合金的发展及应用 摘要:综述镁合金的特点及其在交通、航空航天、兵器方面的应用情况,并结合兵器零件的使用特点和性能要求,分析了镁合金在兵器装备中的应用前景, 展望 关键词:镁合金,特点,发展,应用 1 引言 镁合金的密度很小,是钢的四分之一、铝的三分之二,但镁合金的比强度却大于钢和铝,是最轻的金属结构材料。因此,镁合金在电子产品、汽车、航空航天等需要高比强度金属材料的领域具备广阔的发展前景。但是镁合金的化学活性高,在有机酸、无机酸和含盐的溶液中均会被腐蚀,且腐蚀速率较高,使得镁合金的应用受到了很大的限制。 镁合金是重要的有色轻金属材料,具有比强度、比刚度高,减振性、电磁屏 蔽和抗辐射能力强,易切削加工,易回收等一系列优点,广泛应用于航空航天、 2 镁合金的特点 (1)重量轻:镁合金的比强度要高于铝合金和钢/铁、但略低于比强度最高的纤维增强塑料;其比刚度与铝合金和钢/铁相当,但却远远高于纤维增强塑料。比强度(强度/密度之比值)、比耐力(耐力/密度之比值)则比铝、铁都要高。在实用金属结构材料中其比重最小(密度为铝的2/3,钢的1/4)。这一特性对于现代社会的手提类产品减轻重量、车辆减少能耗以及兵器装备的轻量化具有非常重要的意义。 (2)高的阻尼和吸震、减震性能:镁合金具有极好的吸收能量的能力,可吸收震动和噪音,保证设备能安静工作。镁合金的阻尼性比铝合金大数十倍,减震效果很显著,采用镁合金取代铝合金制作计算机硬盘的底座,可以大幅度减轻重量(约降低70%),大大增加硬盘的稳定性,非常有利于计算机的硬盘向高速、大容量的方向发展。 (3)良好的抗冲击和抗压缩能力:其抗冲击能力是塑料的20倍;当镁合金

硅烷偶联剂kh

硅烷偶联剂kh570 一、概述: 偶联剂kh570是一类具有两不同性质官能团的物质,它们分子中的一部分官能团可与有机分子反应,另一部分官能团可与无机物表面的吸附水反应,形成牢固的粘合。偶联剂在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反应,又能与基体树脂反应,在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层,界面层能传递应力,从而增强了增强材料与树脂之间粘合强度,提高了复合材料的性能,同时还可以防止不与其它介质向界面渗透,改善了界面状态,有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。 化学名称:γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 化学结构式:CH3CCH2COO(CH2)3Si(OCH3)3 对应牌号:中科院KH-570、美国联碳公司A-174、美国道康宁公司Z-603、日本信越公司KBM-503 典型特征:偶联剂570为甲基丙烯酰氧基官能团硅烷,外观为无色或微黄透明液体,溶于丙酮、苯、乙醚、四氯化碳,与水反应。沸点为255℃,密度P25'g/m1:1.040,折光率ND:1.429,闪点:88℃,含量为≥97% 二、应用领域: 1、用于玻璃纤维的表面处理,能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能,即使在湿态时,它对复合材料机械性能的提高,效果也十分显着。目前,

在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍,用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50%,其中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。 2、用于无机填料填充塑料。可预先对填料进行表面处理,也可直接加入树脂中。能改善填料在树脂中的分散性及粘合力,改善工艺性能和提高填充塑料(包括橡胶)的机械、电学和耐气候等性能。 3、用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂,能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。硅烷偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团;一种基团可以和被粘的骨架材料结合;而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合,从而在粘接界面形成强力较高的化学键,大大改善了粘接强度。硅烷偶联剂的应用一般有三种方法:一是作为骨架材料的表面处理剂;二是加入到粘接剂中,三是直接加入到高分子材料中。从充分发挥其效能和降低成本的角度出发,前两种方法较好。 三、使用方法 1、表面预处理法:将硅烷偶联剂配成0.5~1%浓度的稀溶液,使用时只需在清洁的被粘表面涂上薄薄的一层,干燥后即可上胶。所用溶剂多为水、醇、或水醇混合物,并以不含氟离子的水及价廉无毒的乙醇、异丙醇为宜。除氨烃基硅烷外,由其它硅烷偶联剂配制的溶液均需加入醋酸作水解催化剂,并将pH值调至3.5~5.5。长链烷基及苯基硅烷由于稳定性较差,不宜配成水溶液使用。氯硅烷及乙氧基硅烷水解过程中伴随有严重的缩合反应,也不宜配成水溶液或水醇溶液使用,而多配成醇

镁基复合材料的性能及应用

镁基复合材料的性能及应用 罗文昌2013121532 摘要:镁基复合材料因其轻量化和高性能而成为当今高新技术领域中最富竞争力和最有希望采用的复合材料之一。本文将综述镁基复合材料的不同制备方法及其对复合材料组织、结构、性能的影响,并提出镁基复合材料的研究和发展方向。 关键词:镁基复合材料;基体镁合金;性能;应用;发展 1.引言 现代科学的发展和技术的进步,对材料性能提出了更高的要求,往往希望材料具有某些特殊性能的同时,又具备良好的综合性能。复合材料是将两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合手段组合而成的一种多相材料。近年来,金属基复合材料在许多领域得到了应用。目前金属基复合材料的制备方法已有很多,并在铁基、镁基、铜基、铝基、钛基等金属基复合材料中取得了比较大的成功。镁基复合材料是继铝基复合材料之后又一具有竞争力的轻金属基复合材料主要特点是密度低、比强度和比刚度高,同时还具有良好的耐磨性、耐高温性、耐冲击性、优良的减震性能及良好的尺寸稳定性和铸造性能等;此外,还具有电磁屏蔽和储氢特性等,是一类优秀的结构与功能材料,也是当今高新技术领域中最有希望采用的复合材料之一;在航空航天、军工产品制造、汽车以及电子封装等领域中具有巨大的应用前景。根据镁基复合材料的特点,结合原有的金属基复合材料的制备工艺,材料工作者尝试了多种新的适合制备镁基复合材料的方法与工艺,对研制、开发镁基复合材料起到了很好的促进作用。 2.镁基复合材料的组织与性能 相对于传统金属材料和铝基复合材料,有关镁基复合材料的组织与性能的研究目前虽然已经取得了一定的成果,但还不够全面深入,力学性能数据分散性也比较大,仍处于探索性研究阶段。材料工作者对镁基复合材料的耐磨性能和疲劳断裂机理进行了研究,并围绕镁基复合材料的力学性能及物理性能做了一些工作。力学性能主要集中于复合材料的拉伸与压缩性能,时效特性,以及低温与高温超塑性等方面;物理性能有阻尼性能和储氢性能等研究内容。储氢镁基复合材料一般采用球磨法制备。高能球磨后,颗粒活化,镁颗粒与增强相颗粒以及颗粒内部的大量相界、微观缺陷的存在是材料具有优异氢化性能的主要原因。通过机械合金化工艺可以制备出具有优良储氢性能的复合材料,典型体系:Mg—Mg2Ni,而且若在研磨过程中辅以某些有机添加剂对提高材料的储氢性能有很大帮助,但较高的脱氢温度以及相对较慢的吸放氢速度限制了镁基合金实际应用。另外非晶态镁基复合材料的优良性能更是引起了人们的普遍兴趣。在实际应用中,由于镁基复合材料过硬的性能,镁基复合材料在在各领域中被广泛应用。镁基复合材料组织特征为增强体分布在基体合金中,同时引入了大量的界面以及高密度位错缠结,其晶粒度较基体合金也小,无论是高密度位错引起的位错强化,还是细化晶粒的作用都将提高和改善复合材料的拉伸强度和刚度等力学性能。另外,挤压变形、固溶时效以及其它一些工艺的运用和调整都将有利于进一步提高镁基复合材料力学性能镁基复合材料具有良好的阻尼性能(减振性能)、电磁屏蔽性能和储氢特性,是良好的功能材料,还具备密度小、贮氢容量高、资源丰富等优点。镁基贮氢复合材料正被日益重视,主要制备方法有多元合金化、机械合金化、多元复合等。 3.镁基复合材料的应用 从近期发展看,镁基复合材料并没有大规模地应用于常规结构件中,但它们在航空航天和汽车电子工业中的众多构件方面有着广阔的应用前景。 美国TEXTRON、DOW 化学公司用SiC /Mg复合材料制造螺旋桨、导弹尾翼、内部加强的汽

新型高分子材料有机硅

新型高分子材料有机硅 姓名:王伟坤 学院:化科院 专业:化学类 学号:08130203 老师:周宁琳 摘要 有机硅聚合物是特种高分子材料,是分子结构中含有元素硅的高分子合成材料,一般系指聚硅氧烷而言。包括硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂四大门类几千个品种牌号。它是在第二次世界大战期间作为飞机、火箭的特殊材料而发展起来的。经过40多年的开发研究,现在不仅广泛用于各种现代工业、新兴技术和国防军工中,而且还深入到我们的日常生活中,成为化工新材料中的佼佼者。 关键词:有机硅有机硅活化剂 有机硅发展简史 硅是世界上分布最广的元素之一,其熔点为1420℃,其丰度仅次于氧(约含 49.5%)而占第二位,在地壳中约含25.8%;而碳仅占0.087%。自然界没有游离的硅,主要以二氧化硅和硅酸盐存在,自然界中常见的硅化合物有石英石、长石、云母、滑石粉等耐热难熔的硅酸盐材料。硅可以说是组成地壳的最主要元素之一。18世纪下叶,当化学家都在竞相研究有机化合物时,C.Friedel,J.M.Crafts, https://www.doczj.com/doc/c78770748.html,denberg,F.S.Kipping等作了大量的工作,他们已注意到了硅和碳化合物的区别,并进行了广泛、深入地研究。特别是英国诺丁汉大学的F.S.Kipping的工作奠定了有机硅化学的基础。 科学家对有机化合物和有机高分子聚合物广泛深入研究的结果促进了有机合成材料如酚醛、聚酯、环氧、聚氨酯等树脂及各种合成塑料、合成橡胶、合成纤维的开发、生产和应用,使人类社会步入了合成材料时代。由于科技的高速发展,促进了经济的发展,虽然提高了效率,可是电机的温度上升了,普通材料不能胜任,所以迫切需要开发新的耐热合成材料。美国康宁玻璃厂实验室的G.F.Hyde.通用电气公司的

六甲基二硅烷胺

1、物质的理化常数 国标编号: 32185 CA S: 999-97-3 中文名称: 六甲基二硅烷胺 英文名称: 1,1,1,3,3,3-Hexamithyl disilazane;Hexamethyl disilylamine 别名: 六甲基二硅亚胺 分子式: C 6H 19 NSi 2 ;[(CH 3 ) 2 Si] 2 NH 分子 量: 161.40 熔点: 126℃ 密度: 相对密度(水=1)0.77 蒸汽压: 25℃ 溶解性: 溶于多数有机溶剂 稳定性: 稳定 外观与性状: 无色透明易流动液体,与空气接触会迅速分解为三甲基硅醇和六甲基二硅醚 危险标记: 7(易燃液体) 用途: 用作分析试剂和作为有机合成中间体 2.对环境的影响: 一、健康危害 侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。 健康危害:吸入、摄入或经皮肤吸收后对身体有害。液体及蒸气对眼、皮肤和呼吸系统有刺激作用。吸入后可引起喉、支气管的炎症、水肿、痉挛,化学性肺炎、肺水肿等。 二、毒理学资料及环境行为 毒性:具刺激作用。 危险特性:遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧的危险。若遇高热,容器内压增大,有开裂和

爆炸的危险。遇低级醇和水起化学反应而分解。 燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、氧化硅。 3.现场应急监测方法: 4.实验室监测方法: 5.环境标准: 6.应急处理处置方法: 一、泄漏应急处理 疏散泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进入污染区,切断火源。应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物。在确保安全情况下堵漏。用不燃性分散剂制成的乳液刷洗,经稀释的洗液放入废水系统。如大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。 二、防护措施 呼吸系统防护:可能接触其蒸气时,应该佩带防毒面具。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴自给式呼吸器。 眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。 身体防护:穿防静电工作服。 手防护:戴橡皮手套。 其它:工作后,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。 三、急救措施 皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水及清水彻底冲洗。 眼睛接触:立即翻开上下眼睑,用流动清水冲洗15分钟。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时,立即进行人工呼吸。就医。

镁合金压铸技术的几个主要问题

镁合金压铸技术的几个主要问题及其使用前景 1前言 镁合金材料1808年面世, 1886年始用于工业生产。镁合金压铸技术从1916年成功地将镁合金用于压铸件算起,至今也经历了八十余年的发展。人类在认识和驾驭镁合金及其制品的生产技术方面,经历了漫长的探索历程。从1927年推出高强度MgAl9Zn1开始,镁合金的工业使用获得了实质性的进展。1936年德国大众汽车公司开始用压铸镁合金生产“甲壳虫”汽车的发动机传动系统零件,1946年单车使用镁合金量达18kg左右。美国在1948~1962年间用热室压铸机生产的汽车用镁合金压铸件达数百万件。尽管如此,过去镁合金作为结构材料主要用于航空领域,在其它领域,世界上镁的主要用途是生产铝合金,其次用于钢的脱硫和球墨铸铁生产。 近年来, 由于人们对产品轻量化的要求日益迫切,镁合金性能的不断改善及压铸技术的显著进步,压铸镁合金的用量显著增长。特别是人类对汽车提出了进一步减轻重量、降低燃耗和排放、提高驾驶安全性和舒适性的要求, 镁合金压铸技术正飞速发展。此外,镁合金压铸件已逐步扩大到其他领域,如手提电脑外壳,手提电锯机壳,鱼钩自动收线匣,录像机壳,移动电话机壳,航空器上的通信设备和雷达机壳,以及一些家用电器具等。 镁主要由含镁矿石提炼。我国辽宁省大石桥市一带的菱镁矿储量占世界储量的60%以上,矿石品位高达40%以上。我国生产的镁砂和镁砂制品大量用于出口。充分利用我国丰富的镁砂资源进行深度开发,结合我国汽车、计算机、通讯、航天、电子等新兴产业的发展,促进镁合金压铸件的生产和使用,是摆在我国铸造工作者面前的一项任务。 2、压铸镁合金的研究 镁合金的密度小于2g/cm3,是目前最轻的金属结构材料,其比强度高于铝合金和钢,略低于比强度最高的纤维增强塑料;其比刚度和铝合金和钢相当,远高于纤维增强塑料;其耐腐蚀性比低碳钢好得多,已超过压铸铝合金A380;其减振性、磁屏蔽性远优于铝合金[1];鉴于镁合金的动力学粘度低,相同流体状态(雷诺指数相等)下的充型速度远大于铝合金,加之镁合金熔点、比热容和相变潜热均比铝合金低,故其熔化耗能少,凝固速度快,镁合

硅烷偶联剂的使用(完整篇)

硅烷偶联剂的使用(完整篇) 一、选用硅烷偶联剂的一般原则 已知,硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X,而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。因此,对于不同基材或处理对象,选择适用的硅烷偶联剂至关重要。选择的方法主要通过试验预选,并应在既有经验或规律的基础上进行。例如,在一般情况下,不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOO、Vi及 CH2-CHOCH2O-的硅烷偶联剂;环氧树脂多选用含CH2-CHCH2O及H2N-硅烷偶联剂;酚醛树脂多选用含H2N-及H2NCONH-硅烷偶联剂;聚烯烃选用乙烯基硅烷;使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等。由于异种材料间的黏接可度受到一系列因素的影响,诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。因而,光靠试验预选有时还不够精确,还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。为了提高水解稳定性及降低改性成本,硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用;对于难黏材料,还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。硅烷偶联剂用作增黏剂时,主要是通过与聚合物生成化学键、氢键;润湿及表面能效应;改善聚合物结晶性、酸碱反应以及互穿聚合物网络的生成等而实现的。增黏主要围绕3种体系:即(1)无机材料对有机材料;(2)无机材料对无机材料;(3)有机材料对有机材料。对于第一种黏接,通常要求将无机材料黏接到聚合物上,故需优先考虑硅烷偶联剂中Y与聚合物所含官能团的反应活性;后两种属于同类型材料间的黏接,故硅烷偶联剂自身的反亲水型聚合物以及无机材料要求增黏时所选用的硅烷偶联剂。 二、使用方法 如同前述,硅烷偶联剂的主要应用领域之一是处理有机聚合物使用的无机填料。后者经硅烷偶联剂处理,即可将其亲水性表面转变成亲有机表面,既可避免体系中粒子集结及聚合物急剧稠化,还可提高有机聚合物对补强填料的润湿性,通过碳官能硅烷还可使补强填料与聚合物实现牢固键合。但是,硅烷偶联剂的使用效果,还与硅烷偶联剂的种类及用量、基材的特征、树脂或聚合物的性质以及应用的场合、方法及条件等有关。本节侧重介绍硅烷偶联剂的两种使用方法,即表面处理法及整体掺混法。前法是用硅烷偶联剂稀溶液处理基体表面;后法是将硅烷偶联剂原液或溶液,直接加入由聚合物及填料配成的混合物中,因而特别适用于需要搅拌混合的物料体系。 1、硅烷偶联剂用量计算 被处理物(基体)单位比表面积所占的反应活性点数目以及硅烷偶联剂覆盖表面的厚度是决定基体表面硅基化所需偶联剂用量的关键因素。为获得单分子层覆盖,需先测定基体的Si-OH含量。已知,多数硅质基体的Si-OH含是来4-12个/μ㎡,因而均匀分布时,1mol硅烷偶联剂可覆盖约7500m2的基体。具有多个可水解基团的硅烷偶联剂,由于自身缩合反应,多少要影响计算的准确性。若使用Y3SiX处理基体,则可得到与计算值一致的单分子层覆盖。但因Y3SiX价昂,且覆盖耐水解性差,故无实用价值。此外,基体表面的Si-OH数,也随加热条件而变化。例如,常态下Si-OH数为5.3个/μ㎡硅质基体,经在400℃或800℃下加热处理后,则Si-OH值可相应降为2.6个/μ㎡或<1个/μ㎡。反之,使用湿热盐酸处理基体,则可得到高Si-OH含量;使用碱性洗涤剂处理基体表面,则可形成硅醇阴离子。硅烷偶联剂的可润湿面积(WS),是指1g硅烷偶联剂的溶液所能覆盖基体的面积(㎡/g)。若将其与含硅基体的表面积值(㎡/g)关连,即可计算出单分子层覆盖所需的硅烷偶联剂用量。以处理填料为例,填料表面形成单分子

选用硅烷偶联剂的一般原则

选用硅烷偶联剂的一般原则 一、选用硅烷偶联剂的一般原则 已知,硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X,而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。因此,对于不同基材或处理对象,选择适用的硅烷偶联剂至关重要。选择的方法主要通过试验,预选并应在既有经验或规律的基础上进行。例如,在一般情况下,不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOOVi及CH2-CHOCH2O的硅烷偶联剂:环氧树脂多选用含CH2CHCH2O 及H2N硅烷偶联剂:酚醛树脂多选用含H2N及H2NCONH硅烷偶联剂:聚烯烃多选用乙烯基硅烷:使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等。由于异种材料间的黏接强度受到一系列因素的影响,诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。因而,光靠试验预选有时还不够精确,还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。为了提高水解稳定性及降低改性成本,硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用;对于难黏材料,还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。 硅烷偶联剂用作增黏剂时,主要是通过与聚合物生成化学键、氢键;润湿及表面能效应:改善聚合物结晶性、酸碱反应以及互穿聚合物网络的生成等而实现的。增黏主要围绕3种体系:即(1)无机材料对有机材料;(2)无机材料对无机材料;(3)有机材料对有机材料。对于第一种黏接,通常要求将无机材料黏接到聚合物上,故需优先考虑硅烷偶联剂中Y与聚合物所含官能团的反应活性:后两种属于同类型材料间的黏接,故硅烷偶联剂自身的反亲水型聚合物以及无机材料要求增黏时所选用的硅烷偶联剂。 二、使用方法 如同前述,硅烷偶联剂的主要应用领域之一是处理有机聚合物使用的无机填料。后者经硅烷偶联剂处理,即可将其亲水性表面,转变成亲有机表面,既可避免体系中粒子集结及聚合物急剧稠化,还可提高有机聚合物对补强填料的润湿性,通过碳官能硅烷还可使补强填料与聚合物实现牢固键合。但是,硅烷偶联剂的使用效果,还与硅烷偶联剂的种类及用量、基材的特征、树脂或聚合物的性质以及应用的场合、方法及条件等有关。本节侧重介绍硅烷偶联剂的两种使用方法,即表面处理法及整体掺混法。前法是用硅烷偶联剂稀溶液处理基体表面;后法是将硅烷偶联剂原液或溶液,直接加入由聚合物及填料配成的混合物中,因而特别适用于需要搅拌混合的物料体系。 1、硅烷偶联剂用量计算 被处理物(基体)单位比表面积所占的反应活性点数目以及硅烷偶联剂覆盖表面的厚度是决定基体表面硅基化所需偶联剂用量的关键因素。为获得单分子层覆盖,需先测定基体的SiOH含量。已知,多数硅质基体的SiOH含是来4-12个/㎡,因而均匀分布时,1mol硅烷偶联剂可覆盖约7500m2的基体。具有多个可水解基团的硅烷偶联剂,由于自身缩合反应,多少要影响计算的准确性。若使用Y3SiX处理基体,则可得到与计算值一致的单分子层覆盖。

硅基光电子技术在大数据时代的机遇与挑战(周治平)

Silicon Photonics: Challenge and Opportunity in Big Data Era 周治平.北京大学 Zhiping Zhou Peking University, China zjzhou@https://www.doczj.com/doc/c78770748.html, CIOEC, Sept. 2, 2015 Shenzhen, China

Silicon Photonics Edited by Zhiping Zhou

Outline ?Interconnect and the emerging silicon photonics ?Current silicon photonics interconnect ?Difficulties and challenges ?Conclusions

Applications push the growth of data centers Source: Intel IDF14 Scalability: both quantity and continuous improvement of device performance

Today’s interconnects in data centers Rack to rack: optical (VCSEL-based) In-rack: imminent transformation to optical solution Source: M Paniccia, Presentation at Purdue University (2007).

聚硅氧烷季铵盐整理剂的应用工艺研究(1)

聚硅氧烷季铵盐整理剂的应用工艺研究 学院:纺织与材料学院 班级:轻化工程12级03班 姓名:闫乐乐 学号: 41201030317 指导老师:习智华

摘要:本文介绍了聚硅氧烷季铵盐整理剂的理化性质,说明了聚硅氧烷季铵盐整理剂中的有效化学结构,阐述了纺织品多功能整理剂聚硅氧烷季铵盐使纺织品获得集柔软性、抗菌性、亲水性、抗静电性等优良性能于一体的抗菌整理功能的原理,通过对聚硅氧烷季铵盐整理剂工艺条件对织物应用性能的影响,确定棉织物的最佳整理工艺为:纺织品准备→浸轧整理液(20g/L,45℃,轧液率75%)→预烘(80℃,3min)→焙烘(120℃,120s)。 关键词:抗菌整理剂聚硅氧烷季铵盐性能工艺纯棉织物 1.背景: 这些年来,随着人们物质生活水平的不断提高,人们越来越追求织物的安全舒适性、以及抗菌抑菌环保性。众所周知,我们平时穿的衣服上,或者是所接触到的纺织品上总是存在着各种各样的的微生物,虽然大多数微生物是非致病的,但是在人体皮肤的汗液、代谢细胞废屑以及皮脂的滋养下,会大量繁殖,从而对人体皮肤产生不良的刺激,再加上细菌代谢分解产生的臭味,更容易让人感到异常不适,甚至更严重的时候会引发皮肤病、传染病,从而影响人们的日常生活。因此,纺织品的抗菌抑菌整理工艺技术的研究以及抗菌抑菌整理剂的研发 显得尤为重要,也迫在眉睫。无机型、双胍型、季铵盐型以及有机硅季铵盐类是我们常用在纺织品整理中的抗菌整理剂。一般的季铵盐型抗菌整理剂因为他的化学活性偏低,在抗菌整理过程中通常以游离态存在的,将其应用在纺织品上的时候也是溶出型的,整理剂容易被洗除,抗菌效果的持久性较差,并且在穿着的过程中容易富集在人体表面,再加之它较大的刺激性和毒性,如果长期使用,会产生病变。然而有机硅季铵盐类抗菌整理剂却能有效的避免上述问题的发生,因为属于非溶出型的抗菌整理剂,它是有机硅通过改性后的产品,是集有机硅赋予织物柔软、滑顺、抗静电等的优良性能和季铵基团的杀菌特性于一体的新型的阳离子型表面活性剂。它凭借自己优良的抗菌效果及持久抗菌性,具有很大的应用空间,同时它还有很广泛的应用范围,

硅烷偶联剂的使用方法

一、选用硅烷偶联剂的一般原则 已知,硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X ,而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-丫。因此,对于不同基材或处理对象,选择适用的硅烷偶联剂至关重要。选择的方法主要通过试验预选,并应在既有经验或规律的基础上进行。例如,在一般情况下,不饱和聚酯多选用含CH2=CMeC、OOVi 及CH2-CHOCH-2O 的硅烷偶联剂;环氧树脂多选用含CH2- CHCH2及H2N-硅烷偶联剂;酚醛树脂多选用含H2N-及H2NC0NH硅烷偶联剂;聚烯烃选用乙烯基硅烷;使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等。由于异种材料间的黏接可度受到一系列因素的影响,诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。因而, 光靠试验预选有时还不够精确,还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。为了提高水解稳定性及降低改性成本,硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用;对于难黏材料,还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。硅烷偶联剂用作增黏剂时,主要是通过与聚合物生成化学键、氢键;润湿及表面能效应;改善聚合物结晶性、酸碱反应以及互穿聚合物网络的生成等而实现的。增黏主要围绕 3 种体系:即(1)无机材料对有机材料;(2)无机材料对无机材料;(3)有机材料对有机材料。对于第一种黏接,通常要求将无机材料黏接到聚合物上,故需优先考虑硅烷偶联剂中丫与聚合物所含官能团的反应活性;后两种属于同类型材料间的黏接,故硅烷偶联剂自身的反亲水型聚合物以及无机材料要求增黏时所选用的硅烷偶联剂。 二、使用方法 如同前述,硅烷偶联剂的主要应用领域之一是处理有机聚合物使用的无机填料。后者经硅烷偶联剂处理,即可将其亲水性表面转变成亲有机表面,既可避免体系中粒子集结及聚合物急剧稠化,还可提高有机聚合物对补强填料的润湿性,通过碳官能硅烷还可使补强填料与聚合物实现牢固键合。但是,硅烷偶联剂的使用效果,还与硅烷偶联剂的种类及用量、基材的特征、树脂或聚合物的性质以及应用的场合、方法及条件等有关。本节侧重介绍硅烷偶联剂的两种使用方法,即表面处理法及整体掺混法。前法是用硅烷偶联剂稀溶液处理基体表面;后法是将硅烷偶联剂原液或溶液,直接加入由聚合物及填料配成的混合物中,因而特别适用于需要搅拌混合的物料体系。 1、硅烷偶联剂用量计算 被处理物(基体)单位比表面积所占的反应活性点数目以及硅烷偶联剂覆盖表面的厚度是决定基体表面硅基化所需偶联剂用量的关键因素。为获得单分子层覆盖,需先测定基体的Si—OH含量。已知,多数硅质基体的Si —OH含是来4-12 个/卩叭因而均匀分布时,1mol硅烷偶联剂可覆盖约7500m2的基体。具有多个可水解基团的硅烷偶联剂,由于自身缩合反应,多少要影响计算的准确性。若使用丫3SiX处理基体,则可得到与计算值一致的单分子层覆盖。但因丫3SiX价昂,且覆盖耐水解性差,故无实用价值。此外,基体表面的Si-OH数,也随加热条件而变化。例如,常态下Si —OH数为5.3个/卩川硅质基体,经在400C或800C 下加热处理后,则Si —OH值可相应降为2.6个/卩卅或V 1个/卩讥反之,使用湿热盐酸处理基体,则可得到高Si —OH含量;使用碱性洗涤剂处理基体表面,则可形成硅醇阴离子。硅烷偶联剂的可润湿面积(WS,是指ig硅烷偶联剂的溶液所能覆

高性能稀土镁合金及其研究进展

高性能稀土镁合金及其研究进展 镁合金作为一种轻质的绿色工程材料具有很大的应用前景,被称为21世纪的“绿色工程材料”。然而,大部分镁合金的力学性能(尤其高温力学性能)较差,使其应用受到限制。因此,如何改善其力学性能成为亟待解决的问题。添加合金化元素是常用来改善镁合金力学性能的手段之一,尤其是添加稀土元素。稀土元素对镁合金具有“净化”“细化”“强化”“合金化”的四重作用。Mg-RE系合金因其优异的高温拉伸性能、抗蠕变性能及良好的塑性成形能力而备受青睐,被认为是最具有应用前景的高温高强合金体系。因此,本文主要综述近年来国内外在高性能稀土镁合金方面的研究进展,重点介绍制备高性能镁合金的制备方法、加工技术、热处理工艺、强韧化机制及目前研究中存在的问题与不足。 1.Mg-RE系合金 Mg-RE系合金是目前镁合金中最重要的高强耐热镁合金体系,尤其是含有重稀土元素(Gd、Y、Dy、Ho、Er等)的镁合金。Mg-RE系二元合金的时效硬化特性、强度与稀土添加量成正比关系,如在 Mg-Gd二元合金体系中Gd的质量百分含量若低于10%则合金的时效析出偏低或者无析出,直接导致合金的强度及耐热性能降低。为了降低稀土的添加量且不影响时效硬化特性效果,在Mg-RE二元合金的基础上添加其它合金化元素开发出了三元、四元等稀土镁合金。目前,稀土镁合金主要包括在Mg-Gd体系上形成的Mg-Gd-Y、Mg-Gd-Er、Mg-Gd-Ho、Mg-Gd-Dy等系列合金,在Mg-Y体系上形成的Mg-Y-Gd、Mg-Y-Nd、Mg-Y-Sc-Mn 等系列合金,为了细化晶粒稀土镁合金中常常加入Zr元素。 除了早期的WE54、WE43合金,Mordike等通过添加Sc及Mn等元素,开发了抗蠕变性能优于WE43合金的Mg-4Y-1Sc-1Mn(wt.%)合金;He等用普通铸造+挤压+峰值时效的方法制备了高强耐热Mg-10Gd-2Y-0.5Zr(wt.%)合金,其室温下的屈服强度、抗拉强度、延伸率分别可高达331 MPa、397 MPa、1%。最近,Li等通过轧制+时效的方法制备了Mg-14Gd-0.5Zr 合金,其屈服强度、延伸率分别可高达445 MPa、2%。Mg-RE系合金是目前最适合、最有前途的可应用在航空航天或汽车上的镁合金材料,多数单位都将此系列合金的目标性能提高到550Mpa-600Mpa,稳定使用温度在200 o C。晶粒细化、形变强化、沉淀强化是目前稀土镁合金采用的强化手段。目前的研究主要集中在沉淀强化方面。Mg-RE系合金主要的时效析出强 化相为β′′ (DO 19)、β′(cbco),其中,β′′相的化学成分为Mg 3 RE, β′相的化学成分为Mg15RE3。 β′相与基体具有半共格关系,匹配较好,大量、致密、规则析出的β′相,可有效阻止位错运动,被认为是合金强度提高的主要原因之一。 目前的研究仍有不足,主要表现在以下几个方面:(1)合金中含有大量的稀土,导致合金成本偏高;(2)合金的塑性加工性能偏差,有必要寻找改善合金塑性的新方法、新理论;(3)合金的塑性变形机制研究较少,需大研究稀土溶质原子、晶粒尺寸、晶界类型、织构等对滑移系机制的影响规律。 2.Mg-RE-Zn系合金 Mg-RE-Zn合金是现在研究的一个热点,一方面因为Kawamura于2001年用快速凝固粉/

硅烷偶联剂成分分析、配方开发技术及作用机理

硅烷偶联剂成分分析、配方开发技术及作用机理 导读:本文详细介绍了硅烷偶联剂的研究背景,理论基础,参考配方等,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。 禾川化学引进国外配方破译技术,专业从事硅烷偶联剂成分分析、配方还原、配方开发,为偶联剂相关企业提供整套技术解决方案一站式服务; 一、背景 硅烷偶联剂是一种具有特殊结构的有机硅化合物。通过硅烷偶联剂可使两种性能差异很大的材料界面偶联起来,以提高复合材料的性能和增加粘接强度, 从而获得性能优异、可靠的新型复合材料。硅烷偶联剂广泛用于橡胶、塑料、填充复合材料、环氧封装材料、弹性体、涂料、粘合剂和密封剂等。使用硅烷偶联剂可以极大地改进上述材料的机械性能、电气性能、耐候性、耐水性、难燃性、粘接性、分散性、成型性以及工艺操作性等等。 近几十年来, 随着复合材料不断的发展,促进了各种偶联剂的研究与开发。偶联剂和叠氮基硅烷偶联剂改性氨基硅烷,耐热硅烷、过氧基硅烷、阳离子硅烷、重氮和叠氮硅烷以及α-官能团硅烷等一系列新型硅烷偶联剂相继涌现;硅烷偶联剂独特的性能与显著的改性效果使其应用领域不断扩大。 禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川

化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案! 二、硅烷偶联剂 2.1.1硅烷偶联剂作用机理 硅烷类偶联剂分子中存在亲有机和亲无机的功能基团,具有连接有机与无机材料两相界面的功能,对聚合物及无机物体系改性具有明显的技术效果。硅烷类偶联剂结构通式可以写为RSiX3。其中R为与树脂分子有亲和力或反应能力的活性官能团,如氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙乙烯酰氧基等基团等;X代表能够水解的基团, 如卤素、烷氧基、酰氧基等;硅烷偶联剂由于在分子中具有这两类化学基团,因此既能与无机物中的羟基反应,又能与有机物中的长分子链相互作用起到偶联的功效,其作用机理大致分以下3 步: 1)X基水解为羟基; 2)羟基与无机物表面存在的羟基生成氢键或脱水成醚键 3)R基与有机物相结合。 2.1.2硅烷偶联剂处理技术 硅烷偶联剂的实际使用方法主要有两种:预处理法和整体掺合法。 1)预处理法 预处理法就是先用偶联剂对无机填料进行表面处理,制成活性填料,然后再加入到聚合物中。根据处理方法不同可分为干法和湿法。干法即喷雾法,是将填料充分脱水后在高速分散机中,于一定温度下与雾气状的偶联剂反应制成活性填料;湿法也称溶液法,是将偶联剂与其低沸点溶剂配制成一定浓度的溶液,然后在一定温度下与无机填料在高速分散机中均匀分散而达到调料的表面改性。

硅基光波导结构与器件 - 中国科学院半导体研究所机构知识

Ξ硅基光波导结构与器件 刘育梁 王启明 (中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点联合实验室,北京,100083) 摘要 简要评述硅基光波导的结构、工艺及其器件,包括低损耗的硅基光波导、电光波导器件、红外波导探测器、氧化硅光波回路等. 关键词 硅,光波导. 引言 硅是微电子学领域最重要的半导体材料,其工艺技术和集成电路技术得到了高度发展.将硅从微电子学领域拓展到光电子学领域,发展集电子学功能和光子学功能于一体的硅基光电子器件与回路已成为一个重要的发展趋势,吸引了越来越多的科学家和工程技术人员,并取得了一定的进展.其主要标志为:(1)SiGe Si 超晶格和多孔硅的高效光发射现象的发现和研究表明了硅基材料中确定存在着可用于实际器件制作的高效发光机制;(2)可见光范围的硅雪崩光电探测器早已投入实际应用.可望用于113Λm 光通信系统的SiGe Si 多量子阱光波导探测器也已在实验室研究成功,并开始了探测器阵列的研究;(3)硅基无源光波导器件的研究卓有成效,取得了许多实际成果.其中最重要的,一是80年代以来提出的各种结构的硅基光波导的传输损耗几乎都已降至1dB c m ,制作这些光波导大都采用常规的微电子加工工艺,这为进一步研制各种功能器件奠定了坚实的基础;二是硅上二氧化硅光波导器件与回路已逐渐推向市场. 硅基光波导器件的这种发展趋势明显地反映在重要的国际光电子期刊中,80年代中期很少看到这方面的研究论文,而到90年代初,硅基光波导器件的研究论文在这类期刊中所占比例越来越大,近期已发展到专集讨论的程度[1].目前从事硅基光波导与光电子器件研究的实验室很多,有3个实验室的工作最具连贯性,代表了现今硅基光波导器件的发展水平.它们是:N T T 光电子实验室(集中从事Si O 2平面光波导器件与回路的研究开发工作),A T &B T B ell 实验室(M u rray H ill )(主要从事Si O 2光波导与回路、Ge x Si 1-x Si 波导探测器的研究)和柏林工业大学(TUB )(从事SO I 光波导、Ge 扩散硅光波导、光开关和Ge x Si 1-x Si 波导探测器的研究工作).本文将专门就硅基光波导及器件的发展作一简要评述. 1 低损耗硅基光波导结构及工艺 1.1 外延型光波导 第15卷第1期 1996年2月 红外与毫米波学报J.Infrared M illi m .W aves V o l .15,N o.1Feb ruary,1996 Ξ

季铵碱的合成及分析

季铵碱的合成及分析 1、前言 季铵碱是一种有机强碱,其碱性与KOH,NaOH相当,在工业科研领域有着极为广泛的用途,可以作为有机硅合成方面的催化剂,作为沸石、分子筛合成的模板剂,作为气相色谱前处理剂,化学反应的相转移催化剂,有机酸的滴定剂,作为印刷电路板的蚀刻剂以及微电子芯片制造中的清洗剂等,目前国内外对季按碱的研究多限于短链季铵碱,对长链季铵碱的研究鲜有报道,而长链季铵碱不仅保持了传统短链季铵碱的强碱性,而且具有表面活性,因此可同时作为有机强碱和表面活性剂来使用,其应用领域比传统短链季按碱更为广泛,所以研究长链季铵碱具有重要的现实意义。一般来说,长链脂肪叔胺季铵盐是由长链脂肪叔胺与甲基化试剂反应制备而得。然而,传统的甲基化试剂,如氯甲烷、溴甲烷、硫酸二甲酯,均为有毒、有腐蚀性的化学试剂,在生产和储运过程中稍有泄露就不可避免的会对操作者的身体健康造成一定的损害并对周边环境造成污染。此外,这些试剂也会对工艺设备有较严重的腐蚀,并且在反应结束后需加碱进行中和处理,从而产生大量废盐,也存在产物分离问题。另一方面,这种合成路线

也使得其反离子种类主要集中为C1、Br和CH3S04,这些电解原料在后续电解过程中会产生卤素气体和强酸性电解液,既污染环境又腐蚀电解设备。为了解决季铵盐发展这一瓶颈,一种新型的、绿色的甲基化试剂一碳酸二甲酯(DMC),开始引起研究人员的关注。与此同时,一种新型的季铵盐一甲基碳酸酯季铵盐,已通过长链脂肪叔胺与DMC 反应而制得。较传统的季铵盐而言,甲基碳酸铵季铵盐具有许多特殊的应用前景。由于甲基碳酸酯根反离子的弱酸性,这种季铵盐不仅易与不同类型的酸反应以获得各种类型的反离子季铵盐,而且可通过水解和电解制备高纯度的季铵碱产品,采用这一方法在实现季铵盐产品原料绿色化的同时,也成功的得到了一种绿色的电解原料。 本文主要以不同的长链脂肪叔胺为原料、DMC为季铵化试剂,制备了甲基碳酸酯季铵盐,再通过水解得到四烷基碳酸氢铵,并利用带有阳离子交换膜的电解槽反应器对四烷基碳酸氢铵进行电解反应,合成了一系列不同碳链长度的季铵碱表面活性剂,这一合成方法的反应方程式如图示1.

硅烷偶联剂在有机胶粘剂中的应用与技术发展

硅项目在中国“发烧”的原因。有专家提醒,要冷静看待供需缺口和大量进口。 首先,跨国公司在中国建设了不少规模较大的下游深加工项目以扩大市场份额。以原美国GE 公司高新材料集团为例,在中国建有4个工厂,其在南通工厂的规模就有2万t/a。跨国公司迅速进入下游产品领域,使市场上二甲基硅氧烷供不应求的状况势头不减,近三四年来每年进口10多万t。尽管近年中国有机硅工业有了长足的发展,甲基氯硅烷单体产量的增长也不算很慢,但还是不能改变二甲基硅氧烷每年大量进口的局面。但业内人士强调,这种状况不是无期限和永久性的,会有改变和终结的一天。 其次,要深入分析有机硅企业盈利的前景。跨国公司都毫不讳言,他们的销售收入很大一部分来自亚洲,中国又占其中一半。值得注意的是跨国公司主要不是靠销售未经深加工的中间原料盈利,而是靠附加值高的产品盈利。 据了解,到2010年,跨国公司凭借其本土化后低廉的成本优势、雄厚的技术支撑和丰富的销售经验,能继续在中国获得可观的利润是不容置疑的。但是到那个时候,二甲基硅氧烷的价位也将不可避免地受到市场所左右。特别是在美国道康宁和德国瓦克的张家港基地40多万t甲基氯硅烷装置投产后,目前3万元/t左右的高价位将成为历史,连一些普通的下游产品都将充满风险。如果不是靠合理的有机硅产品树和有特色的产品体系,风险就更大了。一味“做大”而不快速“做强”,只靠一些初级的、雷同的下游品种去与人竞争,前景可想而知。 有的企业家似乎并不担心中国市场上出现200多万t的甲基氯硅烷。他们认为,届时中国成为有机硅生产大国后,大量的二甲基硅氧烷可以出口,走出国门。业内人士提醒,无论中国市场还是世界市场都不会是无限大的。同时,在当前节能减排的大背景下,不排除国家会出台相应措施。到那时,变相出口消耗能源、资源的二甲基硅氧烷的前景就很难说了。 硅烷偶联剂在有机胶粘剂中的应用与技术发展 目前,胶粘剂的应用已浸透到国民经济的各个领域中,在很多场合下,胶粘剂能有效地代替焊接、铆接、螺接和其它机械联接,为各生产战线简化工艺、节约能源、降低成本、提高经济效益提供了有效途径。随着科学技术的飞速发展,对胶粘剂的性能及粘接技术提出了越来越高的要求。因不同材料具有不同的界面性能,在粘接过程中为了在胶粘剂和被粘物表面之间获得一坚固的粘接界面层,常利用含有反应性基团的偶联剂与被粘物固体表面形成化学键来实现。可以用作偶联剂的物质有:有机硅烷类、钛酸酯类、磷酸酯类以及某些有机酸等,其中又以硅烷偶联剂的应用最为成熟。 一、硅烷偶联剂在有机胶粘剂中的作用 硅烷偶联剂是能同时与极性物质和非极性物质产生一定结合力的化合物,其特点是分子中同时具有极性和非极性部分,可用通式表示为Y(CH2)n SiX3,其中Y表示烷基、苯基以及乙烯基、环氧基、氨基、胇基等有机官能团,常与胶粘剂基体树脂中的有机官能团发生化学结合;X表示氯基、甲氧基、乙氧基等,这些基团易水解成硅醇而与无机物质(玻璃、硅石、金属、粘土等)表面的氧化物或羟基反应,生成稳定的硅氧键。因此,通过使用硅烷偶联剂,可在无机物质和有机物质的界面之间架起“分子桥”,把两种性质完全不同的材料连接在一起,这样就有效地改善了界面层的胶接强度。 在胶粘剂中加入硅烷偶联剂不仅能提高粘合强度,而且还能改善胶粘剂的耐久性和耐湿热老化性能。例如聚氨基甲酸酯虽然对许多材料具有较高的粘合力,但其耐久性不太理想,在加入硅烷偶联剂后其耐久性可得到显著改善。实验表明,通过在所用环氧胶粘剂中加入硅烷偶联剂,使得胶接件在经过湿热老化后的剪切强度保留率由80%左右提高到 97%左右。硅烷偶联剂甚至可以直接用作胶粘剂,用于硅橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶等与金属的粘接,如胶粘剂 CK-1 和 Chem-

2009硅基微纳光电子系统中光源的研究

https://www.doczj.com/doc/c78770748.html, 中国光学期刊网1引言硅材料在20世纪通过半导体集成电路垄断了数字电子工业,并改变了人们的生活方式以后,现在又成为光学及光电子学青睐的材料。成熟的大规模、低成本硅基半导体集成电路生产工艺是人们期望用硅材料来制备微纳光电子器件及系统的最主要原因之一。其目的就是要大幅度地降低目前基于III-V 族材料的微纳光电子器件及系统的成本。众所周知,硅在1.3~1.5m m 通信波段是非常好的低损耗传输介质。人们已经利用这种特性,开发出了微纳尺寸的光波导、分束器、耦合器、调制器以及 探测器等光通信用基础元器件[1,2]。锗硅探测器已达到40Gb/s 的指标[3]。如能实现硅基微纳放大器和激光器,与微电子集成类似的微光电子集成就不难实现了。然而,硅是一种间隙材料,单纯的体硅发光效率是非常低的。这也是目前硅基光电子学领域研究人员正 在集中攻关的重点之一。 为了能够将光源引入到单片硅基光电子系统中 去,人们采用了耦合、贴片及混合集成等方式[4,5],但大部分的努力仍然是希望通过单片集成的方式将光源 硅基微纳光电子系统中光源的研究现状及发展趋势周治平王兴军冯俊波王冰 (北京大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,北京100871)Zhou Zhiping Wang Xingjun Feng Junbo Wang Bing (State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems Networks,Peking University,Beijing 100871,China ) 摘要综合了微电子学及微纳光学的优势,硅基微纳光电子学正在快速走向实用阶段。与微电子制造技术兼容 的微纳光子器件,包括调制器、探测器、分束器以及耦合器等均取得了重要的突破。但硅基微纳光源的研 究则仍处在探索阶段。外部光源在多大程度上能代替片上光源?片上光源的最佳选择是什么?介绍、分 析了目前硅基微纳光源的研究现状及进展,并对片上光源的研究趋势进行展望。 关键词微纳光电子学;集成光学;硅基光源 Abstract Si based micro -nano optoelectronics is rapidly moving toward commercial applications.Nano - photonic devices compatible with the microelectronics manufacturing technology,including modulators, detectors,splitter and coupler,etc.have made an important breakthrough.However,research on Si light source is still in the exploratory stage.Is the external light source enough for chip size optoelectronic systems?What will be the better choice as the on-chip light source?This article will introduce the current research progress and development of Si based micro-nano light source,and prospect further outlook on-chip light source development trends. Key words micro-nano optoelectronic;integrated optics;Si based light source 中图分类号TN253doi :10.3788/LOP20094610.0028 Research Progress and Development Trends of Light Source for Silicon Based Micro-Nano Optoelectronic Systems

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