Glass transition and crystallization process of hard magnetic bulk Nd60Al10Fe20Co10 metallic glass

Glass transition and crystallization process of bulk Nd60Al10Fe20Co10 metallic glass were investigated by means of dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and scanning electronic microscopy (SEM). It is shown that the glass transition and onset crystallization temperature determined by DMTA at a heating rate of 0.167 K/s are 480 and 588 K respectively. The crystallization process of the metallic glass is concluded as follows: amorphous alpha-->alpha' + metastable FeNdAl novel phase -->alpha' + primary delta phase-->primary delta phase + eutectic delta phase Nd3Al phase + Nd3Co phase. The appearance of hard magnetism in this alloy is ascribed to the presence of amorphous phase with highly relaxed structure. The hard magnetism disappeared after the eutectic crystallization of amorphous phase.

Two critical crack propagating velocities for PMMA fracture surface

Ultrasonic fractography and scanning electronic microscopy (SEM) are used to determine the direct relationship between the fracture surface morphology and the main crack velocity during the rapid rupture of polymethylmethacrylate (PMMA). Two critical crack velocities are found for the fracture. Quasi-parabolic markings will appear when the crack speed exceeds the first critical speed. Crack propagating at speed above the second critical speed leaves a thicket of small branches penetrating the surface behind them. Both critical speeds are functions of the thickness of the specimens.

Thermal transport in high porosity cellular metal foams

The heat dissipation capability of highly porous cellular metal foams with open cells subject to forced air convection is studied using a combined experimental and analytical approach. The cellular morphologies of six FeCrAlY (an iron-based alloy) foams and six copper alloy foams with a range of pore sizes and porosities are quantified with the scanning electronic microscope and image analysis. Experimental measurements on pressure drop and heat transfer for copper foams are carried out. A numerical model for forced convection across open-celled metal foams is subsequently developed, and the predictions are compared with those measured. Reasonably good agreement with test data is obtained, given the complexity of the cellular foam morphology and the associated momentum/energy transport. The results show that cell size has a more significant effect on the overall heat transfer than porosity. An optimal porosity is obtained based on the balance between pressure drop and overall heat transfer, which decreases as the Reynolds number is increased.

Glass Transition and Thermal Stability of Hard Magnetic Bulk NdAlFeCo Metallic Glass

Glass transition and thermal stability of bulk Nd60Al10Fe20Co10 metallic glass were investigated by means of dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and scanning electronic microscopy (SEM). The glass transition temperature, not revealed by DSC, is alternatively determined by DMTA via storage modulus E' and loss modulus E" measurement to be 498 K at a heating rate of 0.167 K s (-1). The calculated reduced glass transition temperature (T-g/T-m) is 0.63. The large value of T-g/T-m of this alloy is consistent with its good glass-forming ability. The crystallization process of the metallic glass is concluded as follows: amorphous --> amorphous + metastable FeNdAl phase --> amorphous + primary delta-FeNdAl phase --> primary delta-phase + eutectic delta-phase + Nd3Al + Nd3Co. The appearance of hard magnetism in this alloy is ascribed to the presence of amorphous phase with highly relaxed structure. The hard magnetism disappeared after the eutectic crystallization of the amorphous phase. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

On the formation of well-aligned ZnO nanowall networks by catalyst-free thermal evaporation method

Two-dimensional ZnO nanowall networks were grown on ZnO-coated silicon by thermal evaporation at low temperature without catalysts or additives. All of the results from scanning electronic spectroscope, X-ray diffraction and Raman scattering confirmed that the ZnO nanowalls were vertically aligned and c-axis oriented. The room-temperature photoluminescence spectra showed a dominated UV peak at 378 nm, and a much suppressed orange emission centered at similar to 590 nm. This demonstrates fairly good crystal quality and optical properties of the product. A possible three-step, zinc vapor-controlled process was proposed to explain the growth of well-aligned ZnO nanowall networks. The pre-coated ZnO template layer plays a key role during the synthesis process, which guides the growth direction of the synthesized products. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

La estructura y propiedades magnéticos de las nanopartículas de Fe50Ni50 obtenidas mediante el método de explosión eléctrica de hilo

[Es]Actualmente ninguna área científica es ajena a la revolución de la nanociencia; las nanopartículas atraen el interés de muchos investigadores desde el punto de vista de la ciencia fundamental y para sus aplicaciones tecnológicas. Las nanopartículas ofrecen la posibilidad de fabricar sensores que sean capaces de detectar desde un virus hasta concentraciones de substancias patógenas que no pueden ser detectadas por los métodos convencionales. Hoy en día existes 82 tratamientos contra el cáncer basadas en la utilización de nanopartículas y los materiales composite con nanopartículas se utilizan como medio de protección frente la radiación del rango de microondas. En la rama de ciencias ambientales, las nanopartículas metálicas sirven como materiales anticontaminantes. En este trabajo se ha estudiado la estructura y las propiedades magnéticas de las nanopartículas de FeNi preparadas mediante el método de explosión eléctrica de hilo. Con la técnica de Rayos–X(DRX) se ha determinado que las nanopartículas se cristalizan en un sistema cúbico FCC con un parámetro de celda de 3.596 Å, también, se ha obtenido el tamaño de dominio coherente que es de 35 nm. La muestra se ha sometido a un programa de temperatura controlada para seguir la evolución de la estructura cristalina y del tamaño del cristal, tanto en atmósfera oxidante como en vacío. Para el aprendizaje de los microscopios utilizados en este trabajo, se ha asistido al curso “Fundamentos de microscopia electrónica de barrido y microanálisis” impartido por SGIker de la UPV/EHU. Se han empleado los microscopios electrónicos SEM y TEM para obtener imágenes de gran resolución de la muestra y analizar su contenido elemental. Partiendo de las imágenes sacadas por el SEM se ha calculado el valor medio del tamaño de las partículas de la muestra, 58 nm. Mediante el Mastersizer 2000 se ha medido el tamaño de las partículas y/o agregados por método de difracción láser, disgregando la muestra todo lo posible hasta conseguir el tamaño medio que se aproxime al de una sola partícula, 100nm. Por último, para la caracterización magnética se ha servido del VSM que mide el momento magnético de una muestra cuando ésta vibra en presencia de un campo magnético estático, consiguiendo una imanación de saturación de 125 emu/g. Hemos fabricado y caracterizado las nanopartículas magnéticas de hierro-níquel y los resultados obtenidos han sido enviados a un congreso especializado de ciencia de materiales (ISMANAM - 2013, Italia).

Ablation and ultrafast dynamics of zinc selenide under femtosecond laser irradiation

The ablation in zinc selenide (ZnSe) crystal is studied by using 150-fs, 800-nm laser system. The images of the ablation pit measured by scanning electronic microscope (SEM) show no thermal stress and melting dynamics. The threshold fluence is measured to be 0.7 J/cm2. The ultrafast ablation dynamics is studied by using pump and probe method. The result suggests that optical breakdown and ultrafast melting take place in ZnSe irradiated under femtosecond laser pulses.

Síntese, caracterização e avaliação de materiais poliméricos com propriedades bactericidas

Nesta dissertação, foram preparados materiais poliméricos com atividade bactericida a partir de copolímeros de estireno (Sty) e divinilbenzeno (DVB) e de celulose bacteriana. Três copolímeros à base de Sty e DVB foram sintetizados através da técnica de polimerização em suspensão aquosa. Os copolímeros foram preparados com diferentes estruturas porosas, por meio da variação da composição do sistema diluente. Um copolímero comercial macrorreticulado, Amberlite XAD4, de elevada área superficial, também foi usado neste estudo com o objetivo de comparar sua estrutura polimérica e seu desempenho com o dos copolímeros sintetizados. Os copolímeros de Sty-DVB foram caracterizados por meio da densidade aparente, área específica, diâmetro médio de poros, volume de poros, microscopias ótica e eletrônica de varredura, grau de inchamento, espectrometria de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica e análise elementar. Os copolímeros de Sty-DVB foram modificados quimicamente através da reação de nitração, seguida da reação de redução do grupo nitro a amino e posterior reação de diazotação e hidrólise do grupo sal de diazônio. Os copolímeros modificados contendo os grupos NH2 e OH foram utilizados como suporte para a ancoragem das nanopartículas de prata. As partículas de prata foram obtidas pela redução dos íons Ag+ empregando-se cloridrato de hidroxilamina como redutor e PVP como protetor de colóide. O teor de prata impregnada foi determinado pelo método volumétrico. A celulose bacteriana (BC) foi empregada como uma matriz para impregnação de nanopartículas de prata. Membranas de BC foram impregnadas com solução aquosa de AgNO3, a seguir foi realizada a redução dos íons Ag+ com três diferentes agentes redutores (hidrazina, hidroxilamina e ácido ascórbico) empregando ou não protetor de colóide (PVP ou gelatina). As membranas de BC/Ag0 obtidas foram caracterizadas por difração de raios-X, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura. A capacidade bactericida dos copolímeros de Sty-DVB, dos copolímeros funcionalizados e impregnados com prata e das membranas de BC/Ag0 foi avaliada através do método da contagem em placa contra suspensões de Escherichia coli, em diferentes concentrações (103 a 107 células/mL). Foi observado que os copolímeros de origem e os copolímeros modificados contendo os grupos NO2 e NH2 não apresentaram atividade bactericida contra suspensões de E. coli em nenhuma concentração. Por outro lado, os copolímeros modificados contendo o grupo OH apresentaram alguma atividade bactericida, embora abaixo do esperado devido à baixa incorporação de hidroxilas fenólicas. Os copolímeros modificados impregnados com Ag apresentaram maior ação bactericida do que os copolímeros modificados, o que comprova que a ação bactericida é devida às partículas de prata ancoradas nos copolímeros. Os copolímeros modificados contendo o grupo OH impregnados com Ag mesmo possuindo menores teores de prata apresentaram maior ação bactericida do que os copolímeros modificados contendo o grupo NH2 impregnados com Ag. A maior ação bactericida pode ser atribuída à combinação da atividade bactericida das partículas de prata com a atividade dos grupos hidroxilas fenólicas mesmo que estes grupos estejam pouco incorporados nos copolímeros. Os compósitos de BC/Ag0 exibiram atividade bactericida contra E. coli que foi atribuída à ação das nanoparticulas de prata obtidas quando foi empregada a hidroxilamina como agente redutor e a gelatina como protetor de colóide

偏振光飞秒双脉冲微加工

利用具有纳焦能量、高重复频率的偏振光飞秒双脉冲对金属铬膜样品进行微加工,样品表面都会产生微突起状结构,它们的宽度在0～400 ps的双脉冲时延范围内没有明显的变化,但高度却都在1～10 ps的双脉冲时延范围内呈现明显的下降,在此时延范围之外并没有明显的变化。通过加工样品的扫描电子显微镜(SEM)图片发现,对于偏振光,利用双脉冲方法,可以获得更好的加工质量。并且线偏振光得到的微突起状结构比较细长,在入射光束的偏振方向上有所伸长;圆偏振光得到的微突起状结构比较接近圆形。即在低脉冲能量、高重复频率情况下,具体的微加工特征形貌与入射光束的偏振状态有关。

Preparação e caracterização de bionanocompósitos à base de gelatina e magnetita reticulados com sacarose

Nesta dissertação, foram estudadas a preparação e a caracterização debionanocompósitos à base de gelatina e magnetita. Sacarose foi empregada comoagente de reticulação e gelatina tipo A e gelatina tipo B foram comparadas nautilização para a preparação das microesferas por meio de emulsão água-em-óleo.As microesferas foram caracterizadas por VSM, DSC, TGA, FTIR, testes deinchamento, espectroscopia de absorção atômica, microscopia ótica e microscopiaeletrônica de varredura. Um planejamento de experimentos variando-se aconcentração de gelatina e de sacarose, a temperatura e a velocidade de agitaçãofoi realizado a fim de encontrar quais parâmetros influenciam o diâmetro dasmicroesferas. A concentração de gelatina e velocidade de agitação foram osparâmetros diretamente associados com os tamanhos de partículas. A distribuiçãode tamanho das partículas revelou que o diâmetro das microesferas variou de 5 a 60micrômetros, com predominância na faixa de 11 a 30 micrômetros. A extensão dareticulação foi aumentada com o aumento do tempo de aquecimento na etapa depreparação das microesferas. Todos os bionanocompósitos apresentaramsuperparamagnetismo. Os resultados mostraram que não há diferença significativa entre a utilização de gelatina do tipo A e gelatina do tipo B. Além disso, o estudo de reticulação degelatina revelou que, ao contrário do que diz a literatura, a sacarose não é umagente de reticulação para as cadeias proteicas, pois não foram encontradasevidências de uma reação química entre a sacarose e gelatina

倾斜角沉积技术制备ZnS双折射雕塑薄膜

使用倾斜角沉积（GLAD）的电子束蒸发技术，制备了倾斜角度在60°～85°之间的ZnS双折射雕塑薄膜（STF）。使用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）检测了ZnS薄膜的结晶状态和断面形貌，使用Lamda-900分光光度计测量了薄膜在不同的偏振光入射时的透过率。研究发现，室温下倾斜沉积ZnS薄膜断面为倾斜柱状结构，且薄膜的结晶程度不高。在相同的监控厚度时，随倾斜角度增大，沉积到基片上的薄膜厚度逐渐变小，但仍然大于余弦曲线显示的理论厚度。根据偏振光垂直入射时薄膜的透过光谱计算了不同角度沉积的薄膜的折射率

Síntese e caracterização de TiO2 puro e modificado para aplicações ambientais

Fotocatalisadores baseados em nanopartículas de dióxido de titânio modificados fornecem soluções em potencial para a mineralização de poluentes orgânicos em meio aquoso. Agentes modificadores têm sido amplamente investigados com o objetivo de promover a fotoativação pela luz visível. Foram estudadas a nível fundamental até aqui, as modificações estruturais, texturais e óticas causadas pela introdução de silício e nitrogênio na rede da titânia. Titânias puras (TiO2) e modificadas nanoestruturadas, particularmente titânias modificadas com silício (TiO2-SiO2), com razões atômicas Si/Ti de 0,1, 0,2 e 0,3 foram sintetizadas pelo método sol-gel a partir da hidrólise ácida de isopropóxido de titânio(IV) e tetraetoxisilano. As metodolo-gias sintéticas desenvolvidas tentaram aderir aos princípios da Química Verde, dispensando o uso de atmosfera inerte e temperatura e pressão elevadas, o que foi alcançado utilizando-se, principalmente, a agitação ultrassônica. Titânias modificadas com silício e dopadas com ni-trogênio (TiO2-SiO2-N) foram obtidas a partir do pré-tratamento de TiO2-SiO2 a 500 C ao ar e então submetidas ao fluxo de amônia (NH3) a 600 C por 1-3 h e, após resfriamento, foram recozidas a 400 C ao ar. Amostras distintas foram caracterizadas, na forma de pó seco e após calcinação entre 400600 C, por difração de raios X, adsorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de refletância difusa no UV-Visível. As titânias pu-ras, obtidas principalmente variando-se a razão de hidrólise, foram cristalizadas na forma de anatásio como fase predominante até 600 C, além de traços de brookita presente até 500 C. O rutilo foi identificado a partir de 600 C como fase minoritária, embora apresentando tama-nhos de cristal significativamente maiores que os estimados para o cristal de anatásio. As titâ-nias modificadas com até 20% de silício apresentaram notável estabilidade térmica, evidenci-ada pela presença exclusiva de anatásio até 900 C. Foi também observado o aparecimento de macroporos com diâmetro médio em torno de 55 nm após calcinação a 400 C, diferentemente do que se observou nas amostras em geral. A introdução de baixo teor de silício assegurou às titânias calcinadas valores elevados de área específica, atribuído ao efeito de contenção acentuada na taxa de crescimento do cristal. As titânias modificadas com silício e as titânias puras obtidas com taxa de hidrólise 25:1 para a razão H2O : Ti apresentaram mesoporos com diâmetros médios de mesma dimensão do cristal. As titânias modificadas com silício e dopa-das com nitrogênio apresentaram absorção na região visível entre 400-480 nm, com discreta redução da energia de band gap para as transições eletrônicas consideradas. Titânias calcina-das a 300−400 C apresentaram desempenho fotocatalítico semelhante ao TiO2 P25 da De-gussa sob irradiação UV, na degradação do azo corante Reactive Yellow 145 em soluções a-quosas em pH 5 a 20 1C

Redescription of Balantidium polyvacuolum Li 1963 (Class: Litostomatea) inhabiting the intestines of Xenocyprinae fishes in Hubei, China

Redescription of Balantidium polyvacuolum Li 1963, collected from the hindgut of Xenocypris davidi and Xenocypris argentea, from Niushan Lake Fishery (30A degrees 19' N, 114A degrees 31' E) in Wuhan City, Hubei Province, China in April and June 2007 is presented in this paper to complete Li's description at both light and scanning electronic microscopic levels. The unique body shape of B. polyvacuolum-highly arched dorsal side and flattened ventral surface-as well as its remarkable concave platelet present in the centroventral were well described and compared with other close Balantidium species. Besides, two types of vestibulum shape are observed in our present work, which may suggest the existence of two subspecies or genotype species of these balantidia.

Microfabries of lacustrine sediments to pollutant adsorption from a polluted Eutrophic lake, the Yangtze delta region

Two types of microfabrics relating to pollutant adsorption were studied in the scanning electronic microscope (SEM) in a polluted, eutrophic lake, the Yangtze delta region. Agglutinational texture or the aggregates of small particles are composed of clay minerals and fine organic fragments among the silty grains and the coatings with a thickness about 1 mu m were on the surfaces of the silty grains in the sediments. The chemical constituents of the aggregates and the coatings are K, Na, Ca, Mg, Si, Al, O, Fe, Ti, C, N and P determined in X-ray energy spectrometry connected with the SEM. In some cases, Pb was detected in the aggregates in the top sediment. It is suggested that nutrients and metals are adsorbed to the aggregates, which were formed by electrostatic attraction of physicochemical floes. The coatings on the surface of quartz grains were formed by the interaction of dissociated Al, Si, Fe, etc from silicates with dissolved N, P and C nutrients in interstitial water, which was aroused by human pollution to the lake in recent two decades.

Characterization of Thick GaN Films Directly Grown on Wet-Etching Patterned Sapphire by HVPE

Thick GaN films of high quality are directly grown on wet-etching patterned sapphire in a vertical hydride vapour phase epitaxy reactor. The optical and structural properties of GaN films are studied using scanning electronic microscopy and cathodoluminescence. Test results show that initial growth of hydride vapour phase epitaxy GaN occurs not only on the mesas but also on the two asymmetric sidewalls of the V-shaped grooves without selectivity. After the two-step coalescence near the interface, the GaN films near the surface keep on growing along the direction perpendicular to the long sidewall. Based on Raman results, GaN of the coalescence region in the grooves has the maximum residual stress and poor crystalline quality over the whole GaN film, and the coalescence process can release the stress. Therefore, stress-free thick GaN films are prepared with smooth and crack-free surfaces by this particular growth mode on wet-etching patterned sapphire substrates.